L’estrés per calor (EC) genera pèrdues significatives en l’industria lletera caprina quan l’índex de temperatura-humitat (THI) és > 75. Les tecnologies ‘òmiques’ ofereixen una perspectiva holística de com les cabres combaten l’EC i poden permetre trobar biomarcadors. Amb aquest objectiu, es van portar a terme 3 experiments (Exp.) utilitzant cabres lleteres Murciano-Granadines i una càmbra climàtica amb caixes metabòliques. Les cabres lleteres (n = 32) es van alimentar amb una ració total mesclada i es van munyir ⨯1 diàriament sota dos condicions climàtiques. Aquestes foren: TN (termo-neutralitat, THI = 59-65) i EC (dia, THI = 86; nit, THI = 77) amb fotoperíode (llum-foscor) constant (12-12 h). Es van controlar a diari diferents variables fisiològiques i productives, setmanalment la composició de la llet i a l’inici i al final de tots els períodes Exp, el pes corporal. En l’Exp.1, es van estudiar els canvis transcriptòmics en sang de 2 grups de 4 cabres (n = 8) sota TN o EC durant 35 dies. Els microarrays en mostres de sang van revelar que l’EC va augmentar l’expressió de 55 gens i en va reduir la de 88 gens. L’anàlisi Dynamic Impact Approach va indicar 31 rutes biològiques afectades per EC. Els efectes van ésser negatius per a la migració transendotelial dels leucòcits, l’adhesió cel·lular, el llinatge de cèl·lules hematopoiètiques, i la senyalització de Ca i PPAR, mentre que es va activar el metabolisme dels nucleòtids. En conclusió, l’EC va afectar negativament a la producció de llet i va alterar la funcionalitat de les cèl·lules immunitàries, fet que podria resultar en un sistema immunitari amb menor capacitat per combatre malalties. En l’Exp.2, es van avaluar candidats de biomarcadors d’EC en orina mitjançant 1H RMN (Resonància Magnètica Nuclear de protons). Les cabres (n = 16) es van sotmetre a les condicions de TN i EC segons un disseny crossover durant 35 d. Es va emprar un anàlisi de mínims quadrats discriminatoris parcials (PLS-DA) amb validació creuada que va permetre separar els grups TN i EC. Els metabòlits discriminants entre grups van ser derivats tòxics de la fenilalanina (Phe) (OH-fenilacetat, OH-fenilacetilglicina, fenilglioxilat i hipurat) que van augmentar en EC, respecte a TN. Una major excreció d’aquests compostos en orina va indicar que l’EC indueix un sobrecreixement de la microbiota gastrointestinal nociva segrestant els aminoàcids aromàtics de la ració. En consequència, l’EC hauria de disminuir la síntesi de neurotransmissors i hormones tiroidees, abaixant el rendiment i la composició de la llet. En conclusió, la minvada lletera de les cabres EC es va reflexar en el seu metaboloma per la presència de compostos tòxics derivats del tracte gastrointestinal en l’orina. Es van identificar els derivats de Phe i l’hipurat com biomarcadores d’EC en orina de cabres lleteres. En l’Exp.3, les cabres lleteres (n = 8) es van sotmetre a les condicions de TN i EC durant 15 dies i es van avaluar biomarcadors candidats en llet mitjançant 1H RMN. El dia 12, se les va exposar a lipopolisacàrid d’E. coli (LPS) o salí (CON) en una de les mamelles i es varen prendre mostres de llet a les 0, 4, 6, 12 y 24 h. El citrat en llet va augmentar en EC indicant un canvi en la funció mitocondrial dels macròfags (i.e. transport de citrat de la mitocòndria al citosol para produir mediadors inflamatoris). El metaboloma en llet de les mamelles TN-LPS va quedar menys afectat i va recuperar el seu nivell basal en un període més curt que en les mamelles EC-LPS. Els metabòlits discriminants van ésser la colina, els N-acetil-carbohidrats, L-lactat, ß-hidroxibutirat i la fosfocolina. Per tant, el perfil metabolòmic de la llet es va veure molt afectat per les condicions ambientals i de salut de la mamella. El citrat i la colina van indicar l’aparició d’estadis oxidatius e inflamatoris en la glàndula mamària sota EC o LPS, respectivament, pel que es proposen com a biomarcadors en llet.
The use of omic-methodologies in the assessment of heat-stressed lactating dairy goats.
Contreras Jodar, A. (Autor/a). 23 jul 2019
Tesis doctoral