Genética y Reproducción
Eficiencia reproductiva de sistemas vacunos
en inseminación artificial. Tendencias actuales
y perspectivas
Reproductive
efficiency of bovine systems in artificial insemination. Current trends and
prospects
Maydier Norman Horrach Junco*, José Alberto Bertot Valdés*
, Roberto Vázquez Montes de Oca *
, Magaly Garay Durba*
*Facultad de Ciencias Agropecuarias,
Universidad de Camagüey Ignacio Agramonte Loynaz,
Cuba. Correspondencia: mnhj68dr@gmail.com
Recibido: Septiembre, 2020;
Aceptado: Octubre, 2020; Publicado: Octubre, 2020.
RESUMEN
Antecedentes: Las nuevas
tecnologías abren un amplio campo de alternativas para mejorar la eficiencia
reproductiva de los sistemas vacunos en inseminación artificial, pero solo
serán exitosas en la medida en que se logre una organización y evaluación
precisas de todo el proceso. Objetivo. Realizar
un resumen de los principales conceptos, tendencias y perspectivas, en relación
con la eficiencia reproductiva de los sistemas vacunos en inseminación
artificial.
Desarrollo: Existen diferentes criterios para definir a la
eficiencia reproductiva, se realiza un análisis de este aspecto y lo complejo
de su evaluación en la práctica por las diferencias existentes entre los sistemas
de producción y sus metas establecidas, que son más evidentes entre los
sistemas de pariciones anuales y los estacionales. Se define un nuevo concepto
de eficiencia reproductiva aplicable a cualquier sistema.
Conclusiones: Se brinda una
definición de la eficiencia reproductiva basada en en la fertilidad de los
progenitores, la rentabilidad, la intervención del hombre y la acción del
ambiente. Se valoran como alternativas zootécnicas la estacionalidad asociada a
la inseminación artificial a tiempo fijo (IATF) y el control de la reproducción
a través de la metodología del índice global de eficiencia biorreproductiva
(IgEBR).
Palabras claves: comportamiento reproductivo, ganado, control de
la reproducción, reproducción estacional (Fuente: AIMS)
INTRODUCCIÓN
Actualmente
los avances en la tecnología se producen a un ritmo más rápido que cuando se
desarrolló la IA hace más de 75 años (Lamb et
al., 2016), y aún no se ha logrado explotar todas sus potencialidades pues
su éxito depende de la acción de múltiples factores. Por ejemplo, la
transferencia de embriones es ahora una parte integral de los conceptos
modernos de cría de ganado y se aplica ampliamente en todo el mundo, sin
embargo, si bien permite una mejor explotación del potencial genético de las
hembras que la IA, sólo se usa en el 1-2% de la población reproductora élite
(Niemann y Seamark, 2018).
Esas nuevas
tecnologías abren un amplio campo de alternativas para mejorar la eficiencia
reproductiva de los sistemas vacunos en inseminación artificial, pero solo
serán exitosas en la medida en que se logre una organización y evaluación
precisas de todo el proceso, por lo que se buscan alternativas que permitan la evaluación del
comportamiento del rebaño, de acuerdo con Stevenson y Britt (2017), las medidas
históricas tradicionales de la eficiencia reproductiva, como los días abiertos,
los servicios por concepción y los intervalos entre partos tienen un valor
menor porque carecen de sensibilidad temporal a las tendencias actuales de
fertilidad en el rebaño.
La
intensificación sostenible de los sistemas de producción de alimentos basados
en pastos brinda la oportunidad de alinear la demanda mundial,
cada vez mayor de alimentos, con la necesidad de una producción de rumiantes
ambientalmente eficiente (Horan y Roche, 2019).
En
consecuencia, el objetivo de la revisión es realizar un resumen de los
principales conceptos, tendencias y perspectivas, en relación con la eficiencia
reproductiva de los sistemas vacunos en inseminación artificial.
DESARROLLO
Eficiencia reproductiva
Existen diferentes criterios para
definir a la eficiencia reproductiva, e incluso en muchas ocasiones se confunde
con el comportamiento reproductivo. Esta confusión se debe, en parte a que en
ambos casos se utilizan indicadores reproductivos a los que se les asignan
metas, por ejemplo, el intervalo entre partos.
La eficiencia reproductiva, según
González-Stagnaro (2005), es el estado óptimo de la expresión y desarrollo de
las actividades fisiológicas de la reproducción, a partir del inicio de la vida
genésica y de la ciclicidad que se manifiesta en la optimización de las
producciones y en una economía favorable. Por otra parte, Macmillan et al. (2020), indican que es un término
utilizado para describir el conjunto de parámetros relacionados con el proceso
reproductivo del
ganado vacuno, que es difícil de precisar en términos específicos porque es
el resultado de una serie de interacciones.
La baja eficiencia reproductiva se asocia con la salud
individual de las vacas y del rebaño (Chebel y Ribeiro,
2016), y según Speckhart et al. (2018), la pérdida de la gestación es el principal factor
contribuyente pues provoca un número creciente de vacas no gestantes que
acumulan costos de mantenimiento, menos libras totales al destete y mayores
tasas de sacrificio.
Por lo anterior, es posible definir a
la eficiencia reproductiva como: la
obtención de un ternero por vaca, dentro del período permisible para maximizar
la rentabilidad, como expresión de la fertilidad de los progenitores, la
intervención del hombre y la acción del ambiente.
A los criterios anteriores debe
añadirse lo complejo de su evaluación en la práctica por las diferencias
existentes entre los sistemas de producción y sus metas establecidas, que son
más evidentes entre los sistemas de pariciones anuales y los estacionales. A
ello se adiciona el empleo de indicadores reproductivos y metas muy difíciles
de alcanzar en las condiciones del trópico para el ganado de doble propósito.
Según Diskin (2011), es imposible brindar un conjunto de
objetivos específicos aplicables a todos los sistemas de producción. Aunque
señala que el intervalo entre partos (365 días versus ˂420 días), los desechos por infertilidad (˂ 5 % versus ˂ 10 %) y la concentración
de los partos (80 % de partos en 60 días en los sistemas estacionales) son
útiles como medidas iniciales del desempeño reproductivo en rebaños con
sistemas de parición estacionales y anuales.
Sistemas de pariciones anuales
Este es el más empleado en el mundo, en este sistema
para la evaluación de la eficiencia reproductiva el indicador que ha
prevalecido es el intervalo entre partos, que depende en lo fundamental de la
sensibilidad de la detección del estro, según
demostraron Bekara y Bareille
(2019).
En las condiciones del trópico es característico la
prolongación del anestro post parto en el ganado vacuno, entre otros factores
influyen la alimentación a base de pastos (Soto et al., 2017), el
amamantamiento (Orihuela y Galina, 2019),
y los factores ambientales (García-Díaz et
al., 2019). En Cuba, donde, de acuerdo con Álvarez (2015), la
distorsión de la estructura del rebaño establece el deterioro reproductivo y
productivo, que se manifiesta en una baja eficiencia de la producción y bajo
crecimiento de la masa, según datos del Ministerio de la
Agricultura (MINAG, 2017) desde hace varios años no se supera el 54 % de
natalidad en el país.
En hembras Siboney de Cuba y Mambí de Cuba,
García-Díaz et al. (2019) informaron
un marcado deterioro de los intervalos parto- primer servicio, parto- gestación
y parto- parto que fueron los principales indicadores reproductivos evaluados y
con los menores valores en las vacas que
paren en el trimestre julio-agosto-septiembre, lo que atribuyen a que el
último tercio de la gestación transcurre en los meses del año de mayor
disponibilidad del pasto, lo que asegura un mejor plano nutricional a la hembra
gestante y, con ello, su arribo al parto con una mejor condición corporal (CC).
En las vacas lecheras lactantes el intervalo entre el parto y la primera
ovulación generalmente es de cuatro a cinco semanas (Santos, Bisinotto
y Ribeiro, 2016), y mayor en las que amamantan a sus crías (Crowe, Diskin y Williams, 2014). Se ha demostrado en varios
estudios realizados en condiciones tropicales, que un régimen de amamantamiento
restringido favorece el crecimiento folicular y la reanudación de la actividad
ovárica (Orihuela y Galina, 2019; Lassala,
Hernández-Cerón, Pedernera, González-Padilla y Gutierrez,
2020).
En los sistemas de pariciones anuales
se emplea el periodo de espera voluntaria (PEV), que es el intervalo de tiempo
después del parto en el cual la hembra no es servida. El PEV determina cuando
la vaca es elegible para la inseminación (Stangaferro
et al., 2018), en Cuba se denomina
periodo de recentina y se extiende hasta los 60 días post parto.
La importancia de las tasas de
inseminación también se enfatiza en las comparaciones entre los rebaños con sistemas
de pariciones anuales y estacionales. Las medidas de reproducción primaria
generalmente más bajas en los rebaños de pariciones anuales fueron causadas en
gran parte por tasas de inseminación más bajas (Morton, 2010).
Para reducir el costo del manejo
reproductivo, Kim y Jeong (2019), indican que las
estrategias nutricionales, ambientales y de manejo para mantener la CC
≥3.0, prevenir el estrés calórico durante el período de inseminación y disminuir
la incidencia, o tratar de manera efectiva los trastornos peri y posparto;
podrían ser necesarias para mejorar la tasa de concepción en el primer servicio
en rebaños con alto rendimiento bajo sistemas de producción intensivos, para
disminuir el costo de manejo reproductivo.
Sistemas de producción estacional
El empleo de
la estacionalidad en la producción vacuna está ampliamente difundido en el
mundo, países como Australia (Morton, 2010), Nueva Zelanda (Blackwell, Burke y Verkerk, 2010), e Irlanda
(Kelly, Shalloo, Wallace y Dillon, 2020), la
utilizan. Para su establecimiento se planifica la temporada de partos de modo
que coincidan los picos máximos de requerimientos de materia seca (MS) del
ganado con los picos máximos de producción de MS del pastizal, de esta manera
garantizan casi la totalidad de los alimentos que consumen los rebaños con una
alta rentabilidad. Los avances en el mejoramiento de los pastos también brindan
vías potenciales para mejorar el rendimiento animal, al alinear los requisitos
de los animales con el contenido nutricional del forraje (Wilkinson, Lee,
Rivero y Chamberlain, 2018).
En los
sistemas estacionales, las inseminaciones se realizan en un período de tiempo
limitado cada año, comienzan en la fecha de inicio del programa de reproducción
del rebaño y todos los partos ocurren dentro de un período de tiempo
restringido (Morton, 2010). En estos rebaños, el rendimiento reproductivo
generalmente se evalúa como proporciones de vacas que quedaron gestantes a
intervalos específicos después del inicio o al final del programa de
reproducción. En consecuencia, el patrón de partos es la clave de la
rentabilidad de la granja (Shalloo, Cromie y McHugh,
2014).
Cada región
adapta el sistema de acuerdo a sus particularidades climáticas, por ejemplo,
Liu et al. (2018), señalan que, bajo
el clima subtropical en Taiwán las vacas lactantes deben ser gestadas en
invierno y primavera (de diciembre a mayo), desde el inicio del programa de
reproducción estacional; mientras que las novillas deben gestarse en verano.
En Cuba, los
patrones de comportamiento estacional para los nacimientos que surgieron
de forma espontánea se han desplazado en el transcurso del tiempo (Mendoza et al., 2019), pero no se ha logrado
extender como una práctica en la ganadería comercial, aunque Loyola et al. (2015), demostraron las potencialidades
que ofrece el empleo de la concentración de los partos en la época más
favorable del año, en correspondencia con la disponibilidad de pastos
naturales, por su efecto positivo en los indicadores bio económicos de los
rebaños.
Posibilidades del empleo de la producción estacional
Como alternativa a la detección del celo, la
inseminación artificial a tiempo fijo (IATF) permite servir a las vacas poco
después del periodo de espera voluntaria, independientemente del estado de
ciclicidad ovárica en que se encuentren. Este procedimiento tiene una amplia
difusión por las ventajas que ofrece en comparación con el método tradicional
(Salgado-Otero, Vergara-Avilés y Vergara-Garay, 2015), pues como resultado
final se obtiene un incremento potencial de las tasas de servicios al 100% y,
por tanto, de las tasas de preñez y de la rentabilidad (Baruselli,
SáFilho, Ambrósio y Ferreira, 2016).
El uso de la IATF en las hembras primíparas de
leche y de carne después del parto reduce el intervalo parto - concepción y, en
consecuencia, el intervalo entre partos, lo que tiene un efecto fundamental en
el rendimiento económico de la granja (Baruselli,
Ferreira, Sa Filho y Bó,
2018). Para el ganado de cría, también ofrece las ventajas de concentrar
alrededor de la mitad de las concepciones en los primeros días de la temporada
y estimular la ciclicidad y un retorno del estro en
vacas que no quedaron gestantes.
La
alternativa más utilizada en las condiciones de producción del trópico para
tratar el anestro postparto prolongado y sincronizar el celo, es la
administración de tratamientos hormonales (Baruselli, SáFilho, Ambrósio y Ferreira, 2016; García,
Hernández Barreto y Pazinato, 2017), pero todos
tienen como inconveniente las múltiples manipulaciones a las que deben
someterse los animales y que es necesaria la detección visual del estro. En los
sistemas basados en pastos, la IA generalmente se lleva a cabo
después del estro espontáneo (observado o detectado
con ayudas para la detección de celos), pero la sincronización dirigida o de
todo el rebaño (IA +/- cronometrada) se puede incorporar en el manejo
reproductivo para ayudar a maximizar las tasas de presentación de estros (Butler et al.,
2019).
Aunque se ha
demostrado la eficacia de los programas de sincronización del rebaño entero en
condiciones de pastoreo, no se han adoptado ampliamente. Esto se debe, al menos
en parte, a que la concentración resultante en los partos puede abrumar los
recursos limitados de mano de obra y alimentación (Roche et al., 2017). Otros elementos importantes son la
preparación para el transporte y procesamiento de la leche obtenida en ¨zafra¨
y la atención zootécnico-veterinaria al numeroso grupo de terneros resultante,
aspectos que se logran rutinariamente en los países que la utilizan. Para
desplazar el patrón de pariciones al momento más conveniente es posible el
empleo de diferentes tecnologías como la IATF unida a otras acciones que
posibiliten el incremento de la eficiencia reproductiva, tal como refieren
diversos autores (Morton, 2010; Blackwell, Burke y Verkerk, 2010; Kelly, Shalloo,
Wallace y Dillon, 2020).
La
implementación de un modelo de producción lechera estacional, adaptado a las
condiciones de Cuba, de acuerdo con Soto et
al. (2017), puede propiciar una respuesta significativa a la necesidad
que tiene el país de incrementar los rendimientos productivos sobre bases
sostenibles. En empresas seleccionadas de Cuba, Hernández Marrero et al. (2016), demostraron que la la IATF es una alternativa viable. Por otra parte, como la
tasa de gestación final no está influida por las variaciones estacionales (Horrach et al.,
2012), es posible aplicarla en cualquier época del año pues, de acuerdo con
Butler et al. (2019), la eficiencia
de la producción de leche en sistemas basados en pasturas está fuertemente
influenciada por el patrón de partos, lo que requiere un excelente desempeño
reproductivo en una temporada de reproducción corta.
Además de la
sostenibilidad de los sistemas al elaborar los planes productivos futuros, hay
que considerar su impacto en el medio ambiente, el cambio climático y el
bienestar animal. Las buenas prácticas de manejo ganadero son fundamentales para alcanzar
una elevada eficiencia en la inseminación artificial, sin embargo, en nuestras
explotaciones ganaderas la mayoría de las veces su importancia es minimizada o
no se tiene en cuenta. En este sentido, Ritter, Beaver y von Keyserlingk (2019), resaltan la relación multidimensional
entre el bienestar, la producción y los rasgos de reproducción.
En base a la definición de eficiencia
reproductiva propuesta anteriormente, es necesario establecer para cada rebaño
metas basadas en elementos claves que permitan su evaluación sistemática,
trabajar de forma proactiva para adoptar medidas que estabilicen un resultado
positivo y, en general garantizar la sostenibilidad del sistema.
Consecuentemente se requiere del empleo de indicadores y metas que incluyan a los
nacimientos y tomen en cuenta a todas las hembras del rebaño.
Indicadores empleados para evaluar la eficiencia reproductiva
Se han utilizado varios índices reproductivos integrados o combinados
para evaluar la eficiencia reproductiva, entre ellos, el estado reproductivo
del hato (Britt), el Índice de Fertilidad (IF, Índice de Kruiff),
Estado de Fertilidad (EF, Índice de Esslemond), y el Fertex. En una
detallada revisión de este problema, González-Stagnaro (2005), concluye que con
un solo índice es difícil evaluar de forma objetiva la fertilidad y analizar
las causas de una baja eficiencia reproductiva, posiblemente porque para su
cálculo es necesario previamente los resultados numéricos de los parámetros
utilizados.
Aunque las medidas como el intervalo entre partos, el
índice de natalidad, el intervalo entre el parto y la concepción, y los días
abiertos, son indicadores pobres de la eficacia actual del manejo reproductivo,
posiblemente no deberían usarse en el rebaño lechero moderno. En particular,
sufren de imprecisiones debido a la variación normal, el sesgo, el dinamismo y
los efectos de retardo (Cook, 2010), y por la baja heredabilidad (Espinoza Villavicencio et al., 2015).
Dada la complejidad de la evaluación de la eficiencia
reproductiva, ningún indicador por sí solo y por complejo que sea, podría
hacerlo integralmente; por otra parte, un índice compuesto por varios
indicadores necesariamente incurriría en solapamientos y repetición parcial de
algún contenido; o partición de este en más de un indicador.
Los
indicadores clave del comportamiento (KPI, por sus siglas en inglés)
representan un conjunto de medidas centradas en aquellos aspectos del desempeño
organizacional que son los más críticos para el éxito presente y futuro de la
organización (Parmenter, 2015).
El
intervalo entre partos es el KPI utilizado en los rebaños en los sistemas de pariciones
anuales, mientras que, en los estacionales, la tasa de inseminación es el
utilizado para monitorear la tasa de progreso del programa de inseminación,
particularmente durante las tres primeras semanas (Roche
et al., 2017).
Los
KPI ayudan a las organizaciones y empresas a establecer sus objetivos y medir
su progreso, deben ser cuantificables y reflejar los objetivos establecidos por
la organización. Cuando no son cuantificables, no serán medibles ni
utilizables. Junto con los objetivos también se deben establecer metas para los
KPI, para los objetivos y las metas al mismo nivel, la definición no debe
cambiar de año en año. Las metas y los objetivos solo deben cambiarse cuando la
meta se alcanza (Reh, 2020).
El comportamiento
de la fertilidad es un referente de la calidad del medio ambiente animal, el
manejo general y la nutrición. Para tener una influencia positiva en la
fertilidad, el equipo de gestión de la granja debe monitorear activamente la
información actualizada. Seleccionar los KPI correctos para el sistema empleado
y los datos disponibles son claves para esta tarea. A medida que nuestra
comprensión de la fisiopatología posparto se desarrolla, se deben desarrollar
nuevos KPI para permitir a los granjeros y veterinarios monitorear a los animales
durante este período clave (Smith, Oultram y Dobson, 2014).
El
periodo de servicio es el elemento determinante en la duración del
intervalo entre partos (Plaizier y King, 1996), y su
extensión depende de la reanudación de la actividad cíclica ovárica normal
después del parto, condicionada por la capacidad de la hembra para recuperarse
del balance energético negativo, particularmente con una mayor
pérdida de CC posparto (Carvalho et al.,
2014), los cambios endocrinos, la función del sistema inmune (Velázquez et al., 2019), el estado metabólico y de
salud (Macmillan et al., 2020), todo
ello para facilitar la involución uterina y aumentar la probabilidad de que
ocurra una gestación posterior.
Las relaciones
entre la ingesta de energía, la producción de energía y la forma de energía de
la dieta (fibra versus carbohidratos
sin fibra) producen profundos efectos sobre el estado metabólico de la vaca y,
en algunos casos, en el rendimiento reproductivo tanto del ganado lechero como
el de carne (Wiltbank et al., 2015). El trabajo con las hembras recentinas
es vital para el mantenimiento de la regularidad de los ciclos reproductivos, y
evitar así que pasen a la categoría de vacías, por la prolongación del anestro
post parto.
Según Hermans et al. (2018),
un KPI puede ser un promedio simple o el resultado de un cálculo complejo, una
característica inherente es que se puede calcular dentro de una dimensión
específica. Destacan como las
dimensiones más importantes al tiempo, pues permite la agregación y el resumen
de datos dentro de marcos de tiempo específicos (mes, trimestre, año), y al
grupo en el que se calcula, que puede estar compuesto de acuerdo con un
determinado parámetro (lugar, grupo de animales o personas).
Para granjas lecheras tropicales Moran y Chamberlain (2017), enumeraron
un total de 174 KPI y resaltan la importancia de priorizarlos en función de su
relevancia para la etapa actual de desarrollo de la granja, si el tamaño de su
rebaño se ha estabilizado, la capacidad del agricultor para interpretar los datos
y usarlos en futuras decisiones y la facilidad y precisión de recopilar los
datos brutos necesarios para determinar cada KPI. La cuestión de cuáles KPI son
más útiles es un desafío, y a menudo dependerá mucho de las circunstancias de
una granja. Se pueden definir a través de la discusión sobre el rendimiento y
los objetivos actuales del rebaño (Hewitt, Green y Hudson, 2018).
Del análisis de los criterios expuestos, es indudable que los
nacimientos deben constituir el principal KPI a evaluar en los sistemas de producción ganaderos, pues
es una medida común para todos y de declaración obligatoria. Recientemente,
Vázquez, Bertot y Horrach (2020), propusieron la metodología del Índice Global
de Eficiencia Biorreproductiva (IgEBR), que se centra en este KPI y se mueve
prospectiva y retrospectivamente a lo largo de todo el ciclo de vida de los
animales, lo cual no se logra con los indicadores tradicionales.
Esta metodología resulta una alternativa novedosa, que no garantiza por
si solo la mejora, pero permite controlar y evaluar correctamente el desempeño,
tomar decisiones de acreditación justas y brindar un grupo de orientaciones o
medidas para garantizar un plan de mejora continua. Entre otras ventajas,
elimina la excesiva cantidad de indicadores, que en ocasiones no son fáciles de
interpretar, y ofrece resultados sencillos de fácil interpretación, basado en
los nacimientos, principal salida en el sistema de organización y control de la
reproducción (Bertot et al., 2011),
con lo que impide que el hombre manipule momentos de la vida reproductiva de la
hembra.
En
muchos casos, la reproducción mejorada da como resultado la capacidad de
cambiar las decisiones de manejo sobre el programa reproductivo debido a la
mayor disponibilidad de hembras de reemplazo. Por ejemplo, reduce la necesidad
de inseminar a todas las vacas; permite el uso de semen de razas de carne en
una porción del rebaño para producir terneros mestizos; aumenta la presión de
selección genética porque se pueden producir reemplazos de las mejores madres
del rebaño; y permite decisiones de sacrificio más flexibles y económicas
(Thatcher y Santos, 2020).
CONCLUSIONES
Se define a
la eficiencia reproductiva como la obtención de un ternero por vaca, dentro del
período biologicamente permisible para maximizar la rentabilidad, como
expresión de la fertilidad de los progenitores, la intervención del hombre y la
acción del ambiente.
Del arsenal
de alternativas zootécnicas disponibles, es necesario valorar las atemperadas a
la situación actual de la tenencia de tierras y el ganado en Cuba que, en un
entorno económico difícil, y ante los retos del cambio climático, contribuyan a mejorar la eficiencia reproductiva de
los sistemas vacunos en inseminación artificial.
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Los autores declaran que no existen conflicto de intereses.