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Revista Lasallista de Investigación
Print version ISSN 1794-4449
Rev. Lasallista Investig. vol.7 no.2 Caldas July/Dec. 2010
Artículo original / Original article / Artigo original
Efecto del tamaño de camada y número de parto en el crecimiento de cuyes (Cavia porcellus Rodentia: caviidae)*
Effect of the breed size and the delivery number on the Guinea pig's growth (Cavia porcellus Rodentia: caviidae)
Efeito do tamanho de ninhada e número de parto no crescimento de preá (Cavia porcellus Rodentia: caviidae)
* Proyecto financiado por el Comité para el Desarrollo de la Investigación de la Universidad de Antioquia- CODI y la Fundación Universitaria San Martín.
** Zootecnista. M.Sc. Universidad de Antioquia. Grupo de Investigación en Genética, Mejoramiento y Modelación Animal GaMMA, Universidad de Antioquia, A. A. 1226, Medellín, Colombia.
*** Zootecnista Dr. Sc. Grupo de Investigación en Producción y Sanidad Animal, Universidad de Nariño, A. A. 1175, Pasto, Colombia.
**** Zootecnista Dr. Sc. Grupo de Investigación en Genética, Mejoramiento y Modelación Animal GaMMA, Facultad Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia, A. A. 1226, Medellín, Colombia.
Correspondencia: William Burgos Paz. e-mail: williamobur@gmail.com.
Artículo recibido: 20/06/2009; artículo aprobado: 3/12/2010
Resumen
Introducción. El cuy es una especie con un gran potencial para la producción de proteína de origen animal, gracias a su alta precocidad y rápido crecimiento pero son pocos los reportes que evalúan el crecimiento de esta especie y su relación con características productivas. Una forma para describir el crecimiento es mediante modelos matemáticos no lineales, los cuales se han empleado en múltiples especies, dada su facilidad de cálculo y ajuste de los datos. Objetivo. Describir la curva de crecimiento de cuyes hembra mediante un modelo no lineal, y evaluar la relación que tiene el tamaño de camada (TC) y número de parto (NP) en los parámetros de las curvas, peso y madurez a diferentes edades. Materiales y métodos. Se analizaron 2505 registros de pesaje de 501 cuyes hembra, en el nacimiento, el destete, a cuatro, ocho y doce semanas de vida del animal. La curva se llevó a cabo mediante el modelo no lineal de Von Bertalanffy. Se determinó la significancia de las variables dependientes, madurez a los 90 (M90) y 120 días (M120), además del peso a los 15 (P15), 30 (P30) 60 (P60) y 90 días (P90), mediante un modelo mixto que incluyó los efectos de tamaño de camada, número de parto, grupo contemporáneo y ambiente común. Resultados. El análisis de varianza permitió determinar que existe una relación entre TC y NP, para las variables β1, M90, M120, P15, P30 P60 y P90, mientras que para el peso a los 120 (P120) y 180 días (P180), no se encontró relación y los individuos mostraron un crecimiento similar. Conclusiones. El modelo de Von Bertalanffy permitió ajustar los pesos de cuyes hembra y la modelación del crecimiento en esta especie. Por otro lado, se observó que al aumentar el número de partos, las crías alcanzan más rápido su madurez.
Palabras clave: crecimiento, madurez, modelos no lineales, precocidad.
Abstract
Guinea pig is a species with a great potential to produce animal origin protein, given its precocity and fast growth, but just a few reports evaluate the growth of this species and its reproductive characteristics. One way to describe the growth of Guinea pigs is by the use of mathematic non-lineal models, previously used to study many other species, given their easy calculations and data adjustment. Objective. To describe the growth curve of female Guinea pigs by the use of a non linear model and evaluate the correlation of the breed's size and the delivery number on the parameters of the curves, weight and maturity at different ages. Materials and methods. 2505 weight records of 501 female Guinea pigs were analyzed in the delivery and the weaning, at four, eight and twelve weeks of age. The curve was taken by the use of a Von Bertalanffy's non linear model. The significance of the independent variables was determined, maturity at 90 (M90) and 120 days (M120), and the weight at 15 (P15), 30 (P30), 60 (P60) and 90 days (P90) by the use of a mixed model that included the effects of the breeds' size, delivery number, contemporary group and common environment. Results. The variance analysis determined that there is a correlation between the breed's size and the delivery number for the β1, M90, M120, P15, P30 P60 y P90 variables; while there was no correlation for the weight at 120 (P120) and 180 days (P180), and the animals had a similar growth. Conclusions. Von Bertalanffy's non linear model was useful to adjust the weights of the female Guinea pigs and the modeling of the growth of that species. On the other hand, it was evidenced that a higher number of deliveries brought a faster maturity of young Guinea pigs.
Key words: growth, maturity, non-lineal models, precocity.
Resumo
Introdução. O preá uma espécie com um grande potencial para a produção de proteína de origem animal, graças a sua alta precocidade e rápido crescimento, mas são poucos os reportes que avaliam o crescimento desta espécie e sua relação com características produtivas. Uma forma para descrever o crescimento é mediante modelos matemáticos não lineares, os quais se empregaram em múltiplas espécies, dada sua facilidade de cálculo e ajuste dos dados. Objetivo. Descrever a curva de crescimento de preá fêmea mediante um modelo não linear, e avaliar a relação que tem o tamanho de ninhada (TC) e número de parto (NP) nos parâmetros das curvas, peso e maturidade a diferentes idades. Materiais e métodos. Analisaram-se 2505 registros de pesagem de 501 preá fêmea, no nascimento, o desmamar, a quatro, oito e doze semanas de vida do animal. A curva se levou a cabo mediante o modelo não linear de Von Bertalanffy. Determinou-se a significância das variáveis dependentes, maturidade aos 90 (M90) e 120 dias (M120), além do peso aos 15 (P15), 30 (P30) 60 (P60) e 90 dias (P90), mediante um modelo misto que incluiu os efeitos de tamanho de ninhada, número de parto, grupo contemporâneo e ambiente comum. Resultados. A análise de variância permitiu determinar que existe uma relação entre TC e NP, para as variáveis β1, M90, M120, P15, P30 P60 e P90, enquanto para o peso aos 120 (P120) e 180 dias (P180), não se encontrou relação e os indivíduos mostraram um crescimento similar. Conclusões. O modelo de Von Bertalanffy permitiu ajustar os pesos de cuyes fêmea e a modelação do crescimento nesta espécie. Por outro lado, observou-se que ao aumentar o número de partos, as crianças atingem mais rápido sua maturidade.
Palavras importantes: crescimento, maturidade, modelos não lineares, precocidade.
Introducción
El Cavia porcellus (Rodentia: caviidae) es un mamífero roedor originario de la zona andina de Bolivia, Colombia, Ecuador y Perú1, distribuido en Suramérica, desde Venezuela hasta la provincia de Buenos aires en la Argentina2. Tanto en Perú como en Ecuador, el cuy se encuentra distribuido a los largo de su territorio, mientras que en Colombia su distribución es regional1, principalmente en el departamento de Nariño y otras regiones como Cauca y Putumayo3.
El cuy posee varias características que lo convierten en un animal con gran potencial de producción, como su alta precocidad, fácil manejo, comportamiento herbívoro y gran capacidad para el consumo de forraje y aptitud para la producción de carne3; por otro lado, esta especie tiene camadas numerosas y una tasa reproductiva alta. La demanda de energía en los cuyes se distribuye de forma regular en el ciclo reproductivo, debido al largo período de gestación, por lo que la eficiencia de la conversión energética en la descendencia es excepcional4 e influye así en el rápido crecimiento y desarrollo del individuo.
Estas características han motivado la búsqueda de cuyes con índices productivos más altos mediante la selección por el mérito genético de los reproductores5 y para esto se han aplicado modelos de evaluación genética, básicamente para la estimación de heredabilidad y otros parámetros con modelos que cada vez han adquirido mayor complejidad, así como estudios en el plano molecular6 en busca de mayores niveles de confiabilidad.
Desde hace un tiempo se ha realizado la evaluación del crecimiento de los animales mediante la construcción de modelos matemáticos, con el fin de identificar algunos factores relacionados con el desarrollo de los individuos7. Estos modelos, a su vez, permiten el cálculo de los valores máximos de crecimiento, por medio de los cuales se puede determinar la edad óptima para el sacrificio de los animales con el máximo beneficio económico8, al mismo tiempo que indican la edad a la que alcanzan la madurez como factor determinante en el crecimiento de la población. Uno de estos modelos empleados para describir el crecimiento es el modelo de Von Bertalanffy, que se caracteriza por su facilidad de cálculo y ajuste de los datos9.
El objetivo del presente estudio fue describir la curva de crecimiento de cuyes hembra mediante el modelo no lineal de Von Bertalanffy; asimismo, se evaluó la relación que tienen el tamaño de camada (TC) y el número de parto (NP) del cual provienen los individuos, con los parámetros de las curvas, el peso y la madurez a diferentes edades.
Materiales y métodos
El conjunto de datos empleado en este trabajo contenía la información de 2505 pesajes de 505 cuyes hembra pertenecientes a la granja experimental Botana propiedad de la Universidad de Nariño, ubicada a 9 kilómetros de la ciudad de San Juan de Pasto, en el suroccidente de la República de Colombia, con coordenadas 01 09' latitud norte y 77 08' longitud oeste, una altura de 2820 msnm, temperatura promedio de 12.7°C, 967 mm de precipitación pluvial media anual y humedad relativa de 73%6.
Los registros de peso de los animales fueron tomados al nacimiento, destete, cuatro, ocho y doce semanas de vida. Al momento del destete, que se realizó aproximadamente a las 2 semanas de vida, los animales fueron separados por sexo y se alimentaron con pasto raygras (lolium sp) y suplementados con concentrado ad libitum. El modelo no lineal empleado para describir la función de crecimiento fue el de Von Bertalanffy, cuya ecuación 1 es:
Donde, γi representa el peso del animal en el iésimo tiempo t; β0 es el peso asintótico cuando t tiende a infinito; β1 es un parámetro de ajuste cuando y ≠ 0 ó t ≠ 0, el cual no posee un significado biológico; β2 es la tasa de madurez, el 3 que corresponde al punto de inflexión para este modelo10 y ei es el error asociado a cada observación. Para la estimación de la madurez a diferentes edades, se aplicó la misma ecuación pero no se incluyó el parámetro β0, con lo cual se calculó la proporción de crecimiento del peso asintótico en t tiempo.
La selección de este modelo se basó en la capacidad de ajuste de los datos de crecimiento en esta especie9, así como su facilidad de cálculo10. La estimación de los coeficientes β0, β1 y β2 se realizó por el procedimiento NLIN del paquete estadístico SAS versión 9.111. Como criterios de ajuste de la curva, se tuvieron en cuenta el porcentaje de curvas que alcanzaron el criterio de convergencia (R2)12 cuando el cambio en la suma de cuadrados de los residuales entre las iteraciones era menor a 10-8, así como el coeficiente de determinación mediante la fórmula, 1-SSR/SSTc, donde SSR es la suma de cuadrados de los residuales y SSTc es la suma de cuadrados total corregida.
Para determinar el efecto del número de parto (NP) y tamaño de camada (TC), en los coeficientes de la curva de crecimiento β0, β1 y β2, así como el peso al destete (P15), peso a los 30 días (P30), peso a los 60 días (P60), peso a los 90 días (P90), peso a los 120 días (P120), y peso a los 180 días de edad (P180), y la madurez a los 30 días (M30), a los 90 días (M90), y a los 180 días de edad (M180) ajustadas con el modelo de Von Bertalanffy, se realizó un análisis de varianza mediante el siguiente modelo:
Donde, γijkl corresponde a la variable respuesta peso al destete (P15), peso a los 30 días (P30), peso a los 60 días (P60), peso a los 90 días (P90), peso a los 120 días (P120), y peso a los 180 días de edad (P180), así como también la madurez a los 30 días (M30), a los 90 días (M90), y a los 180 días de edad (M180); µ es la media general, αi es el efecto fijo de tamaño de camada (TC), donde i = 3,...,7; βj es el efecto fijo de número de parto (NP), donde j= 1,...,4; θk es el efecto fijo de grupo contemporáneo (GC) formado por año y época de nacimiento; dl(k) es el efecto aleatorio de ambiente común o camada en la que creció el individuo; αβ(ij) es la interacción tamaño de camada y número de parto; y em(ijkl) es el error asociado a cada observación. Para el análisis de varianza se utilizó el procedimiento MIXED de SAS versión 9.1.
Resultados
El coeficiente de determinación R2 de las curvas obtenidas con el modelo de Von Bertalanffy para cada animal osciló entre 0,82 y 0,99, donde el 90% de las curvas alcanzó valores de R2 superiores a 0,90. Por otro lado, el 86,34% de las curvas fue altamente significativo (P<0,01); el 11,91%, significativo (P<0,05), y el restante 1,75% fue no significativo (P>0,05). Al considerar el criterio de convergencia, únicamente en el 2,11% de los animales no se alcanzó este criterio. Esto indica que el modelo de Von Bertalanffy no presentó ninguna dificultad computacional para estimar los coeficientes del modelo y logró ajustar los registros de pesaje en cuyes hembra.
Los valores estimados para los parámetros de la función de crecimiento en la población de cuyes hembra de estudio fueron 1042,7 ± 17,975 gr para β0, 0,485 ± 0,0034 para β1 y 0,0214 ± 0,00068 para β2. Con los anteriores parámetros se calcularon los pesos predichos a las diferentes edades. En la figura 1, se presentan los valores de peso corporal observados a diferentes edades en cuyes hembra.
La función de crecimiento de Von Bertalanffy permitió la modelación de las curvas considerando el número de parto y tamaño de camada, y presentó un buen ajuste de los datos de pesaje, al presentar valores de R2 que oscilaron entre 0,952 y 0,986, con un promedio de 0,969. En la figura 2, se presenta la curva de crecimiento de los individuos de acuerdo con el tamaño de camada y número de parto hasta los 180 días de edad, construida con los diferentes parámetros estimados con el modelo.
Cuando se graficaron las curvas para los diferentes tamaños de camada y número de parto, se observó que los animales de camada seis y siete presentaron las curvas con menor peso a 180 días, sin embargo, la tendencia de la curva es similar para todos los casos.
Mediante el análisis de varianza, (tabla 1), se observó que la interacción de tamaño de camada y número de parto repercutió sobre el comportamiento de las variables β1, M90, M120, P15, P30 P60 y P90, es decir, los pesos de los animales en los primeros 3 meses de vida; asimismo, la madurez en edades superiores a 90 días es influenciada por los dos efectos.
El ambiente común presentó un efecto altamente significativo (P<0,01) dentro del modelo para todas las variables. Es decir, que una parte de la varianza total observada se debió a las diferencias dentro de cada grupo de animales donde los animales muestran niveles de jerarquía y una estructura social definida. La comparación de medias ajustadas mostró que el menor peso al nacimiento lo presentaron los animales de TC-6 nacidos en primer parto con 93,52 ± 11,61 g. (P<0,05), mientras que el mayor peso fue para los nacidos en TC-3 y NP-1, con 167,80 ± 4,42 g. (P< 0,05).
Para el peso al destete (P15), los animales de TC-3 y NP-3 presentaron el mayor peso con 313,66 ± 10,16 g., (P<0,05). Los animales de TC-6 y NP-3 mostraron el menor peso al destete, con 188,72 ± 36,45 g. Los pesos al destete obtenidos para individuos nacidos en TC-6 en los diferentes números de parto presentaron diferencias significativas (P<0,05) con respecto a los individuos nacidos en los demás tamaños de camada y número de parto. En la figura 3, se presenta una gráfica con los pesos al destete, de acuerdo con el tamaño de camada y número de parto.
Para el peso a los 90 días (P90), los animales de TC-5 y NP-3 mostraron la mayor media de peso, con 905,21 ± 30,61 g, y presentaron diferencias estadísticas significativas (P<0,05) con animales de TC-6 y TC-7 nacidos en diferentes NP. Los animales de TC-6 y NP-3 fueron los de menor peso con 658,54 ± 83,13 g.
Con respecto al peso a los 120 días (P120) y peso a 180 días (P180), no se encontró interacción entre el TC y NP, y los individuos mostraron un crecimiento similar, tal como se puede apreciar en la figura 2. Los mayores pesos para P120 y P180 lo presentaron los animales de TC-5 y NP-3 con 998,61 ± 37,35 g, y 1083,63 ± 34,76 g para TC-5 y NP-2, respectivamente; mientras que los animales de TC-6 y NP-3 presentaron el menor peso a los 120 y 180 días con 754,15 ± 100,39 g y 844,16 ± 144,75 g.
La interacción de TC y NP presentó un efecto sobre las variables de madurez a los 90 y 120 días de edad; para la variable M90, los valores de madurez oscilaron entre 82,59 ± 3,3% para animales de TC-3 y NP-4, y 55,53 ± 5,0% para animales de TC-7 y NP-1, y, a su vez, presentó diferencias altamente significativas (P<0,01) con las demás interacciones incluidas en el estudio.
En la producción de cuyes, la madurez a los 120 días es una importante variable, dada su relación con parámetros de crecimiento, al igual que con variables reproductivas como la edad al primer servicio. Para la madurez a los 120 días (M120), el mayor porcentaje de madurez lo presentaron los individuos de TC-5 y NP-3 con el 90,36 ± 3,4%, mientras que el menor porcentaje se observó en animales de TC-7 y NP-1 con 65,75 ± 4,3%. La madurez a los 120 días de edad según el TC y NP puede apreciarse en las figura 4.
Discusión
Los valores peso al nacimiento y destete mostraron que los individuos nacidos en tamaños de camada menor o igual a 4 presentaron mayores pesos durante los primeros estadios de vida. Sin embargo, luego de los 90 días de edad, los individuos nacidos en camadas superiores a 4 mostraron pesos similares a los nacidos en camadas de 4 o menos individuos.
En este aspecto se reporta que el aumento del número de crías disminuye el peso al nacer y puede incrementar las pérdidas por mortalidad de éstas13, además, existe un efecto asociado a la competencia por alimento, puesto que a menor número de camada hay una mayor disponibilidad de alimento; caso contrario ocurre cuando la camada es numerosa14, 15.
En cuanto al efecto de número de parto, se observó que individuos nacidos en segundo y tercer parto presentaron los mayores pesos a los 90 y 120 días, en los diferentes tamaños de camada. Al respecto, algunos autores han asociado estos resultados a la llegada de la madurez reproductiva y física de las hembras, posterior al segundo parto16. Por otro lado se encontró que los individuos nacidos en el parto cuatro alcanzaron los menores pesos a los 90 y 120 días de edad. Lo anterior podría deberse al desgaste físico que tiene la hembra durante su fase reproductiva, si se considera la capacidad de las hembras de esta especie en presentar un celo efectivo pocas horas después del parto, y así alcanzar un número total de cuatro partos al año3.
Para los pesos a 90 y 120 días de edad, donde los animales son sacrificados y comercializados, se observó que los mayores pesos a los 90 días fueron alcanzados por los individuos provenientes de TC-5 y TC-4 para el NP-3; y para los 120 días los individuos con mayor peso provenían de TC-5 en NP3 y NP2.
Posterior al destete, el efecto ambiental del tamaño de camada disminuye17, debido a que los animales son separados de la madre, y la ganancia de peso va a depender de la habilidad para alimentarse y es aquí donde los animales de camada numerosa expresan la habilidad para conseguir alimento.
Con respecto a la madurez se encontró que a los 120 días de edad, con excepción de los individuos nacidos en TC-1 y NP-4, todos presentaron porcentajes superiores a 72,89%. Este grado de madurez que hace referencia al porcentaje de peso máximo alcanzado a la edad de 120 días, presenta diferencias asociadas a la eficiencia biológica del individuo18, donde la mayoría de cambios en la composición de la canal de los individuos ocurren entre el nacimiento y el 75% de madurez19. Hasta el 75% de madurez se espera que los diferentes órganos y huesos hayan alcanzado se tamaño maduro, la cantidad de músculo sea máxima y no haya acumulación de grasa20.
Los mayores porcentajes de madurez fueron presentados por los individuos nacidos en TC-3, TC-4 y TC-5 a medida que incrementó el número de parto. Sin embargo, para el NP-4 en animales de TC-4 y TC-5, el porcentaje de madurez desciende. En los animales de TC-7, se observó una amplia variación de la madurez a través de los diferentes partos, aunque estos valores pueden ser influenciados por el bajo número de registros obtenidos, puesto que en cuyes no es común encontrar partos con este TC.
Lo anterior muestra una fuerte influencia del NP en el desarrollo y acabado final de las crías, a tamaños de camada numeroso. Al respecto se ha reportado que esta influencia podría darse desde el crecimiento prenatal de los individuos, considerando que a primer parto, las madres de estos individuos podrían llegar con una baja madurez física o reproductiva, medida en un útero que no ha logrado su desarrollo y no puede proporcionar un ambiente óptimo para el desarrollo de múltiples crías durante la gestación21.
Los resultados encontrados indican que los animales provenientes de NP-2 y NP-3 son los más precoces a lo largo de su vida productiva con respecto a los individuos nacidos en otro número de parto y se pueden relacionar directamente con los resultados obtenidos para pesos a diferentes edades.
Conclusiones
La modelación de la curva de crecimiento permite identificar la incidencia de factores, como el tamaño de camada o el número de parto, que alteran el desarrollo normal de los individuos, y así plantear estrategias que permitan llevar a cabo el mejoramiento de la producción, al proporcionar estimados de madurez y peso a diferentes edades en la población en estudio.
Bajo las condiciones de estudio planteadas, los resultados sugieren que el modelo de Von Bertalanffy permite hacer un ajuste del peso de cuyes hembra y, por tanto, la modelación del crecimiento en esta especie. También permitió establecer que los individuos nacidos en TC-3, TC-4 y TC-5 presentaron mayores porcentajes de madurez a medida que incrementa el orden de parto, por ende, son los individuos que alcanzan más rápido su madurez y son más eficientes durante su vida productiva.
Agradecimientos
A la Universidad de Nariño, por facilitar la información para este trabajo.
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