Estrategias de investigación 10

ESTRATEGIAS DE INVESTIGACION 23 Aﾃ前S Grupo de Trabajo en Bovinos para Carne Colegio de Ciencias Agrﾃｭcolas Recinto Universitario de Mayagﾃｼez

PRIORIDADES DE INVESTIGACION

Meta General: • Aumentar la cantidad y mejorar la calidad de la carne de res producida en Puerto Rico de una manera costo-efectiva.

CONSUMIDOR DETALLISTA VENTA AL DETAL

驴D贸nde comenzar?

PROCESADOR MATANZA / PROCESO INTERMEDIARIOS

RECRIA Y CEBA

CRIANZA

GANADEROS

¿POR QUÉ BOVINOS PARA CARNE? • Ventaja del rumiante estriba en su capacidad para utilizar la energía química que se acumula en los CHO estructurales de los forrajes

• Utilización de fuentes de nitrógeno no proteico

LA BASE DEL SISTEMA DE PRODUCCION DE CARNE DE RES EN LA ISLA:

UTILIZACIÓN DE FORRAJES -Pastoreo de Yerbas Tropicales • Enfoque y recomendaciones de la EEA antes del 1990 • Proyecto CBAG-36:

Determination of economic stocking rates for beef cattle grazing Stargrass under two fertilizer levels J. Agric. Univ. P.R. 1992 76(3-4):131-150

INTEGRACIÓN DEL HOLSTEIN A LA PRODUCCIÓN DE CARNE

Evaluaci贸n Econ贸mica de Sistemas de Crianza de Becerros Holstein

H-293i Subestaci贸n de Gurabo

Comparison of Holstein, Charbray, and Brahman Bulls for Beef Production Under a Rotational Grazing System

Casas, A., M. Antoni, R. Ramos, D. Cianzio and E. Marrero. 1997. Comparison of Holstein, Charbray, and Zebu Bulls for Beef Production under Rotational Grazing. I. Grazing Performance and Economic Evaluation. J. Agric. Univ. P.R. vol. 81, no. 3-4:101-113.

Casas, A., D. Cianzio and A. Rivera. 1997. Comparison of Holstein, Charbray, and Zebu Bulls for Beef Production Under Rotational Grazing. II. Offal Components and Carcass Composition. J. Agric. Univ. P.R. vol. 81, no. 3-4:115-124

Evaluation of Purebred and Crossbred Dairy Bulls for Beef Production

H-375

Subestaci贸n de Corozal

El Holstein para Producci贸n de Carne

Matadero de Arecibo

CONSUMIDOR

Año 2000

DETALLISTA

¿Cambio de Rumbo en la investigación?

PROCESADOR

INTERMEDIARIOS

RECRIA Y CEBA

CRIADOR

Proyecto Z-137 Atributos nutricionales y de calidad de la carne de res proveniente de dos grupos de edad en Puerto Rico

162 muestras de tres mĂşsculos del cuarto trasero

• Sistema de clasificación de canales para PR

17 meses 22 meses

26 meses

Casas, A., D. Cianzio, A. Rivera, L. Añeses and L. Cantisani. 2001.

Estimación de la edad del ganado vacuno por sus incisivos. Boletín 299, Estación Experimental Agrícola, CCA – UPR – RUM.

EstrategĂ­a para mejorar la ganancia en peso y reducir los dĂ­as de engorde a pastoreo

Ganancias en Peso Mensuales de Toretes Bajo Pastoreo Continuo 1.2

Kg/día

0.9 0.6 0.3

Período posdestete

0

Efecto de la estación del año

-0.3 ene

mar

jun

ago

oct

nov

dic

ene

feb

mar

Meses GP

Media

Datos del destete de Finca Montaña llevado a la Subestación de Isabela

Efecto del Pastoreo Diario Sobre el Contenido de Proteína Cruda Durante los Meses de Verano e Invierno

Proteína Cruda(%)

14 12 10 8 6 4 2 0 1

2

3

4

5

Días en el Cercado PC Invierno

PC verano

Pastos abonados a razón de 8 sacos de abono/cuerda en dos aplicaciones al año.

6

Subestación de Corozal

H-409 ESTRATEGIAS PARA MEJORAR LA EFICIENCIA Y CALIDAD DE LA CARNE DE RES PRODUCIDA A PASTOREO EN EL TRÓPICO

Efectos Principales 2- Genotipo:

• ≥62.5% SEN

• ≥50% CHA

LABORATORIO DE CARNE Depto. InPe

CITAI

Nuestra carne de res

Ø Hato Puro Senepol Mejoramiento genético

Crianza

Ø Hato Comercial (vaca cruza / heterosis)

(Finca Montaña)

Desde la Finca

Ø Índices Productividad Ø Registros de producción

Recría y ceba

Ø Edad de matanza

(Corozal)

Ø Ganancia en peso costo/efectiva

Crecimiento y desarrollo

Líneas de Investigación

Rendimiento y calidad de carne

Ø Genotipos cruzas

Ø Producto comestible Ø Valor Nutricional Ø Garantía de calidad Sistema de clasificación

(Lab Carne CITAI)

Mercado Ø Explorar nichos nuevos Ø Educación

Hasta la Mesa

Ø Promoción

Consumidor

GANADO SENEPOL PURO REGISTRADO CENTRO DE MEJORAMIENTO GENÉTICO Departamento de Industria Pecuaria Finca Montaña Barrio Ceiba Baja Carr. 110 km 2.1, Aguadilla

5154 heterocigoto

1, nt821

Belgian Blue

Nine different possible mutations in the coding region of the Myostatin gene, six disrupting the protein and having severe effects on Myostatin function. The loss of functional Myostatin is known to cause the “doublemuscled� phenotype in several cattle. (nt821, Q204X, C313Y, nt419, E226X, E291X)

“ARNOLD” 5293 heterocigoto 1, nt821

Y entonces nació J.Lo….

5458 homocigota

2, nt821

La Chac贸n

Becerra 5591 alelos 1 o 2?, nt821

Comparar la calidad y el valor nutricional de la carne de res local e importada.

NUESTRA Carne de Res

La mรกs

SALUDABLE

CONSUMO Y PRODUCCIÓN EFICIENTE DE CARNE DE RES

Crianza del País

Figura 3. Tendencias en la producción, importación y consumo total de carne de res (1950 – 2010)

Datos tomados de la Oficina de Estadísticas Agrícolas, Depto. de Agricultura.

¿Qué Sucede con Nuestra Agropecuaria? q Países desarrollados que en:enden la importancia de producción alimentos para una sociedad

EEUU / Canadá -­‐ UE-­‐27 – Japón MERCADOS ABIERTOS?????

q Países con costos de producción bajos y que todavía poseen economías agrícolas Costa Rica / Nicaragua q Países con recursos naturales extensos y costos de producción bajos Brasil / Argen:na / Austrália q Países que han logrado reducir proteccionismo y han tenido éxito Nueva Zelandia -­‐ EXPORTACIÓN????

NUESTRA

Carne de Res

La mรกs SALUDABLE

Polimorfismos y su Aplicaci贸n en Mejoramiento Gen茅tico de Ganado Bovino para Carne

Introducción • Con la genética molecular es posible descubrir marcadores genéticos para localizar genes o grupos de genes que controlan características importantes de producción.

• Con el uso de estos marcadores genéticos se puede seleccionar polimorfismos que provocan un fenotipo deseable.

• Se seleccionan los animales con los haplotipos (combinación de genes) deseados y se aparean para producir una población con las características fenotípicas que tengan mayor valor económico.

Polimorfismos • Un polimorfismo es una mutación o variación en la secuencia del DNA. • Produce nueva variación genética que es la materia prima para la evolución.

• Se conocen también como polimorfismos de nucleótidos simples (SNP).

• Pueden ser cambios en una sola base nucleada (adenina, guanina, citosina o timina) o “insertions/ deletions” de una o varias bases.

Hyperplasia Muscular • La hiperplasia muscular es el aumento en número de fibras muscular.

• Condición heredable apreciado en razas como el Belgian Blue y Piedmontese.

• Estos animales tienen 20% más músculo.

• Se debe a una mutación en el gen de miostatina.

• Poseen un deletion de 11 pares de bases.

5417 heterocigoto 1, nt821

5425 heterocigoto

1, nt821 de inseminaci贸n

5440 heterocigoto

1, nt821

5442 heterocigoto

1, nt821

5448 heterocigoto

1, nt821

5449 heterocigoto 1, nt821

5468 heterocigoto 1, nt821

5450 normal

5489 heterocigo to 1, nt821

5499 heterocigoto

1, nt821

5147 heterocigota 1, nt821 5154 heterocigoto 1, nt821 5293 heterocigoto 1, nt821 5318 heterocigota 1, nt821 5413 heterocigota 1, nt821 5417 heterocigoto 1, nt821 5423 heterocigota 1, nt821 5425 heterocigoto 1, nt821 5430 heterocigota 1, nt821 5436 heterocigota 1, nt821 5440 heterocigota 1, nt821 5442 heterocigota 1, nt821 5445 heterocigota 1, nt821 5448 heterocigota 1, nt821 5449 heterocigoto 1, nt821 5455 heterocigota 1, nt821 5459 heterocigota 1, nt821 5463 heterocigota 1, nt821 5468 heterocigoto 1, nt821 5472 heterocigota 1, nt821 5473 heterocigota 1, nt821 5475 heterocigota 1, nt821 5484 heterocigota 1, nt821 5489 heterocigoto 1, nt821 5499 heterocigota 1, nt821

NORMALES

5419 normal

5466 normal

5432 normal

5424 normal

5414 normal

Rubia Gallega

CAST • Calpastatina es el inhibidor endógeno de las calpaínas.

• Las calpaínas en particular la µ-calpaína están asociadas a la degradación miofibrilar postmortem y por ende el enternecimiento de la carne.

• SNP en el gen de CAST esta relacionado con niveles más bajos de Warner Bratzler shear force y mayor ganancia en peso a los 205 y 240 días.

GEN CAST • El SNP en el gen de CAST es más un insertion/deletion de una citocina en la pocisión 136.

• Un estudio realizado con 91 animales de la Finca Montaña demostraron unas frecuencias allelicas de 0.91 para el genotipo A (deletion de citocina) en ganado Senepol.

• El seleccionar para el genotipo A presenta valores menores de WBSF y mayor ganancia en peso a los 205 y 240 días.

IGFBP-2 • Insulin-like growth Factor (IGF) esta asociado al crecimiento y desarrollo de animales.

• El Insulin-like growth factor binding protein 2 (IGFBP-2) es el regulador negativo de crecimiento somático.

• Polimorfismos en este gen estan directamente asociados al rib-eye area, músculo semitendinosus y pierna izquierda.

• SNP encontrados en este gen también están directamente asociados al cáncer.

CAST Gen Nucleotide Insertion/Deletion • A allele (no cytosine insertion)

• B allele (cytosine insertion)

IGFBP-2 • SNP en la posicion 245 influyen sobre SNP en la posición 345.

• Homocigosis en estas dos posiciones se encontraron en el ganado Senepol con frecuencias de 0.54 para ambas posiciones.

• Homocigosis en estas posiciones presentaron mayores medias de área del músculo Longissimus dorsi.

P 5154 M 4564

Cuadro 1. Efecto del nivel de abono y carga animal sobre la ganancia en peso y producción por acre de toretes a pastoreo.

Carga Animal

Nivel de Abono

GPP1

GPA2

Cabezas /acre 0.5 1.0 1.5

lbs/año 800 800 800

lbs/animal/día 1.77 1.67 1.28

lbs/acre 312.0 589.0 678.0

1.5 2.0 2.8

2700 2700 2700

1.69 1.52 1.12

892.5 1072.0 1106.0

1GPP=Ganancia

en peso promedio en peso por acre J.Agric. Univ of P.R. 76(3-4) 131, 1992.

2GPA=Ganancia

TABLE 1.-Initial and final weights, average daily gains and age at the end of the trial of the Holstein, Charbray, and Brahman bulls.

Breed

Number of animals

Initial weight

Final weight

ADG1

Average age at the end of the grazing trial

kg

(months)

Brahman

29

237.9

502.5

a

.600

a

26

Charbray

29

235.7

478.4

a

.571

a

26

Holstein

29

244.2

438.9

b

.454

b

26

1

ADG = Average daily gain.

Means in the same column with different superscripts are significantly different (P≤.05). a,b

TABLE 2.-Least Squares and overall seasonal average daily gains of the Holstein, Charbray, and Zebu-type bulls.

Overall ADG1

Season

Holstein

Charbray

Zebu

Winter

.49

.49

.48

.49

b

Spring

.53

.57

.60

.59

a

Summer

.43

.62

.69

.58

a

Fall

.38

.60

.64

.56

a

1 ADG a,b

= Average daily gain for the two trials.

Means in the same column with different superscripts are significantly different (P<.05).

TABLE 2.-Means for weight and physical measurements of carcass traits1 Items

Holstein

Charbray

Zebu

Processing weight (kg)

559.94 a2

568.92 a

574.70 a

Hot carcass weight (kg)

304.26 b

329.49 a

326.33 a

54.17 b

57.90 a

56.83 a

Shrinkage (kg)

3.70 a

3.38 a

2.84 a

Subcutaneous fat (cm)

0.25 a

0.28 a

0.35 a

LEA (sq. cm)

71.16 b

85.03 a

76.77 b

Leg width (cm)

24.03 b

26.03 a

25.85 a

Leg length (cm)

53.00 a

48.90 b

49.83 ab

Frontquarter mean (kg)

86.48 a

92.17 a

90.36 a

57

56

56

65.24 b

71.83 a

70.92 a

43

44

44

Dressing %

Frontquarter % Hindquarter mean (kg) Hindquarter % 1

Covariate processing weight was significant (P<0.05) for hot carcass weight and not significant (P>0.05) for leg length and width. Covariate carcass weight was not significant (P>.05) for carcass shrinkage, loin-eye area, subcutaneous fat and dressing percentage. Covariate left-side carcass weight was significant (P<0.05) for front and hindquarter weight.

2 Means on the same row with different letters are significantly different (P<0.05).

TABLE 1.-Mean comparisons for processing weight and means of offal components1.

Holstein Item

kg

Charbray %

kg

Zebu %

kg

%

Green Hide

38.32

c

6.84

46.02

b

8.09

52.12

a

9.06

Whole head

18.79

a

3.33

17.43

b

3.06

16.75

b

2.91

Stomach

25.74

a

4.60

23.08

ab

4.05

19.68

b

3.42

Intestines

29.01

a

5.18

21.23

b

3.73

18.23

b

3.17

Feet

13.87

a

2.47

10.60

b

1.86

11.29

b

1.96

Tail

1.07

a

0.19

1.04

a

0.18

1.01

a

0.18

Heart

1.96

a

0.35

1.97

a

0.35

1.85

a

0.32

Liver

6.24

a

1.11

5.86

b

1.03

5.72

b

0.99

Kidneys

1.29

a

0.23

1.01

b

0.18

0.92

b

0.16

a,b,c

Means on the same row with different superscript differ significantly (P<.05).

1 Covariate = processing weight was significant (P<.05) for hide.

TABLE 3.-Means for weight, and percentages of the left hindquarter component tissues and lean to bone and bone plus fat ratios1 Holstein Items

Charbray

Zebu

kg

%

kg

%

kg

%

Left hindquarter

65.23 b2

42.41

71.83 a

43.67

70.92 a

44.80

Muscle

37.60 c

57.64

43.83 a

61.01

40.92 b

57.69

Bone

14.08 a

21.60

11.94 b

16.63

12.38 b

17.46

Fat

3.33 c

5.11

5.20 b

7.23

6.66 a

9.40

Fascia and tendon

2.23 a

3.42

2.57 a

3.59

2.33 a

3.28

Trimming

7.24 a

11.10

7.69 a

10.71

7.07 a

9.96

Ratio:lean/bone

2.69 b

3.72 a

3.37 a

Ratio:lean/bone+fat

2.28 b

2.74 a

2.39 b

1

Covariate left hot carcass weight was significant (P<0.05) for left hindquarter weight. Covariate left hindquarter weight was significant (P<0.05) for bone and muscle weight and not significant for fat, fascia, trim, tendon weight and for the ratios of lean to bone and lean to bone plus fat.

2 Means in the same row with different letters are significantly different (P<0.05).

TABLE 4.-Means for weight and percentages of excised muscles of the left hindquarter1 Holstein Item

Charbray

Zebu

kg

%

kg

%

kg

%

Semimembranosus

7.58 b2

11.62

8.62 a

12.00

8.41 a

10.68

Biceps femoris

5.73 c

8.78

7.11 a

9.90

6.57 b

9.26

Gluteus

4.64 b

7.11

5.31 a

7.39

4.85 b

6.83

Cuadriceps femoris

5.26 b

8.06

5.86 a

8.15

5.25 b

7.40

Psoas major

1.74 b

2.67

2.08 a

2.90

2.06 a

2.91

Longissimus dorsi

2.94 b

4.50

3.88 a

5.41

3.48 a

4.91

Semitendinosus

2.18 b

3.30

2.57 a

3.60

2.61 a

3.67

1

Covariate total muscle weight of the LH was significant (P<0.05) for all component muscles of the LH with exception of the Psoas major (P>0.05).

2 Means in the same row with different letters are significantly different P<0.05).

TOTAL DIENTES PESO CANAL # MATANZA CALIENTE REND. LB %

TOTAL CANAL PIERNA IZQUIERDA LONG. DORSI GRASA FRIA MERMA LARGO ANCHO AREA SUBC. LB % cm cm PULGADAS mm

HOLSTEIN

4.91

1149.09

625.27

54.41%

609.00

1.32%

48.45

24.18

10.92

1.71

CEBU

3.50

1179.33

637.29

54.04%

619.83

1.17%

45.50

25.13

11.81

2.40

SENEPOL

3.17

1144.17

616.63

53.89%

595.08

1.30%

43.83

25.83

10.05

1.56

CRUZA

4.22

1281.33

705.00

55.02%

685.78

1.25%

47.00

25.78

11.78

1.22

PESO 1/4 DELANTERO LBS

PESO 1/4 DELANTERO CANAL FRIA %

PESO 1/4 TRASERO LBS

PESO 1/4 TRASERO CANAL FRIA %

PESO HUESO LBS

H

HOLSTEIN

177.05

57.95%

127.82

42.05%

27.25

2

CEBU

181.58

57.81%

132.42

42.19%

25.81

1

SENEPOL

175.04

58.10%

126.29

41.90%

26.01

2

CRUZA

202.06

58.41%

144.11

41.59%

29.98

2

PESO 1/4 TRASERO CANAL FRIA %

PESO PESO 1/4 PESO PESO 1/4 PESO DELANTERO 1/4 HUESO HUESO CANAL DESCARTE DELANTERO FRIA DESCARTE TRASERO LBS LBS % % %LBS LBS

PESO 1/4 TOTAL TRASERO PESO RELACION MUSCULO M/H CANAL FRIAMUSCULO HUESO HUESO LB% %LBS %

RELACION PESO M/(H+D) DESCARTE LBS

42.05% HOLSTEIN

27.25177.0521.41%

18.03 57.95%

14.25% 127.82

82.23 42.05%

64.51% 27.25

3.02 21.41%

1.82 18.03

42.19% CEBU

25.81181.5819.55%

21.90 57.81%

14.92% 132.42

85.14 42.19%

64.60% 25.81

3.30 19.55%

1.78 21.90

41.90% SENEPOL

26.01175.0420.60%

20.39 58.10%

16.09% 126.29

83.17 41.90%

66.10% 26.01

3.20 20.60%

1.79 20.39

CRUZA 41.59%

29.98202.0620.77%

58.41% 21.33

144.11 14.82%

41.59% 94.30

29.98 65.67%

20.77% 3.15

21.33 1.84

Resumen: Resultados de diferentes proyectos de suplementación con animales a pastoreo.

CEP = camada enriquecida de pollo; M = maíz; MC = melaza de caña; U = urea;

HS = harina de soja.

Cuadro 3.—Contenido de grasa y colesterol en la carne de res producida en Puerto Rico y en los Estados Unidos.

Puerto Rico1 Edad

Estados Unidos Clasificación de calidad

(meses)

> 33

Media

Select2

Choice2

Prime2

Media3

Grasa total (%) 2.54 3.18

2.75

5.84

6.82

9.69

6.16

Colesterol (mg/

56.2

60.0

59.0

< 33

57.4 55.0

59.0

59.0

100g) Promedios de 249 muestras de carne tomadas de tres músculos del cuarto trasero de bovinos sacrificados en tres macelos de la Isla (168 < 33 meses; 81 > 33 meses).

1

Muestra compuesta de carne de res cruda, solo músculo rebajado a ¼" de grasa exterior, de cortes minoristas de cada grado de calidad y de los tres en conjunto. US Department of Agriculture, 2002 USDA Nutrient Database for Standard Reference, Release 15. Nutrient Data Laboratory Homepage www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp 2,3

Pastoreo de Yerbas Tropicales