Cuenca Rural

Resumen

El síndrome de estrés porcino es una enfermedad genética que afecta a cerdos de crecimiento rápido, manifestándose con muerte súbita durante las acciones de manejo o al sacrificio, como carne pálida, suave y exudativa. Se reconoce que el síndrome de estrés porcino (PSS), el síndrome de la carne pálida suave y exudativa (PSE) así como la hipertermia maligna (MH), comparten una mutación en el gen receptor de la rianodina (RYR1).

Un método de diagnóstico basado en DNA y el uso de la técnica de reacción en cadena de la polimerasa, permite hacer una distinción de los genotipos para el locus halotano. El objetivo de este trabajo fue el de evaluar el comportamiento productivo de cerdos portadores del gen Hal.

Se utilizaron 44 cerdos resultado del cruzamiento de línea materna York x Landrace y línea paterna híbrido sintético (22 hembras y 22 machos), los cuales fueron evaluados en una estación de pruebas de comportamiento sin control del clima, para medir su eficiencia alimenticia, ganancia de peso, y estimaciones como grasa dorsal y profundidad del lomo con ultrasonido, y al final ser sacrificados para obtener el rendimiento en canal.

La prueba inicio con un peso promedio de los animales de 25 kg y finalizó cuando estos alcanzaron los 100 kg de peso. Con respecto al genotipo para el gen halotano de los 44 animales estudiados,17(38.6%) eran cerdos heterocigotos (Nn) y los 27 restantes (61.4%) homocigotos normales (NN).

Cerdos portadores (Nn) y normales (NN) fueron comparados para el parámetro de eficiencia alimenticia teniendo mejor ganancia de peso diario (GPD), los animales con genotipo NN que los de genotipo Nn (1.06 kg vs 1.01 kg respectivamente; p<0.05), la conversión fue mejor en los NN así como los días a 100 kg, pero no hubo diferencia significativa, para los parámetros rendimiento en cortes en canal, área del ojo de la chuleta y grasa dorsal fueron superiores los cerdos heterocigotos.

La interacción genotipo y sexo mostró un comportamiento similar para ambos sexos comparados entre sí, en tanto que mostró diferencia a favor de machos en eficiencia alimenticia, así como mejor rendimiento en cortes primarios para las hembras. Cerdos portadores en climas no controlados son afectados en su comportamiento.

Palabras clave: Comportamiento productivo, Gen halotano, cerdo.

Introducción

El Síndrome del Estrés Porcino se caracteriza por la muerte súbita de los animales sometidos a situaciones de tensión. Los eventos que pueden desencadenar la manifestación de estrés porcino son peleas, transporte, cambios de corral, incremento excesivo o cambios bruscos de temperatura, o bien procedimientos de sujeción del animal, y hasta el ejercicio durante la cópula (Plastow, 1994).

El Síndrome del Estrés Porcino esta caracterizado por diversos signos clínicos desencadenados como respuesta a algunas prácticas de manejo; se presenta temblor de la cola y músculos, después una marcada disnea, áreas isquémicas, aumento de la temperatura corporal, cianosis, marcada rigidez muscular y muerte.

La muerte es el resultado de una acidosis metabólica e hipertermia que resulta en daño renal, hepático y degeneración muscular. Algo típico es la aparición prematura del rigor mortis (Weeb y col., 1981).

Los cerdos susceptibles al estrés desarrollan después del sacrificio, una degeneración muscular conocida como síndrome porcino de músculo pálido, suave y exudativo (PSE). Este síndrome se manifiesta como una decoloración muscular, edema y mal olor. Por lo tanto, en los animales afectados, este rasgo conduce a una deplorable calidad de la carne (Leach y col., 1996).

Actualmente se reconoce que el Síndrome de Estrés Porcino, el Síndrome de la Hipertermia Maligna y el Síndrome de la carne Pálida, Suave y Exudativa, comparten el mismo defecto genético, el cual conduce a una alteración en el canal de liberación de calcio del retículo sarcoplásmico del músculo esquelético, también conocido como receptor de la rianodina (Ryr) por la afinidad de este alcaloide a dicho canal liberador de calcio (Fujii y col., 1991; Harbitz y col., 1992).

En cuanto a la incidencia, diversos estudios han señalado una frecuencia que varia de cero al 89% siendo las razas más afectadas la Pietrain y la Landrace Belga. Asimismo se considera que existe una incidencia de 0.7% a 1.6% de muertes de cerdos durante el transporte procedentes de granjas con alta incidencia de Síndrome de Estrés Porcino.

En un estudio realizado en 10,000 animales de las razas Pietrain, Landrace, Duroc, Large White, Hampshire y Yorkshire de Inglaterra, en Estados Unidos y Canadá se encontró que la prevalencia del gen con la mutación vario 35% en Landrace, 19% en Yorkshire y Large White,15% en Duroc, 14% en Hampshire, mientras que en el Pietrain se detectó el 97%.

Las frecuencias genéticas fueron menores en 35 a 70% en poblaciones canadienses comparadas con las americanas. Los cerdos ingleses fueron más afectados que los americanos. En promedio uno de cada cinco cerdos porta el gen mutante (O'Brien y col., 1993). Aunque la frecuencia genética de la mutación parece que varía dependiendo de la población estudiada, estos datos dan idea de la magnitud del problema.

Además de las pérdidas económicas ocasionadas por la muerte de los animales en forma súbita, se deben considerar los problemas detectados en la carne de cerdos propensos al Síndrome de Estrés, siendo principalmente la presencia del músculo pálido suave y exudativo. Debido a esta causa se han reportado pérdidas por hasta cien millones de dólares anuales en los Estados Unidos por la disminución de los rendimientos en las empacadoras de carne con estas características (Kauffman y col., 1992).

Las practicas de manejo sobre este problema tienden a mantener cerdos heterocigotos los cuales pueden permanecer ocultos ya que no reaccionan a la prueba de halotano y no presentan Síndrome de Estrés Porcino, pero esta población presentan una incidencia alta de músculo pálido suave y exudativo (PSE). Por lo cual se requiere identificarlos y tomar medidas que disminuyan los riesgos de pérdidas económicas por baja calidad de la canal.

Existe una gran cantidad de trabajos reportados a nivel mundial en donde se discute acerca del comportamiento productivo de los cerdos tanto portadores como susceptibles al gen halotano. En lo que respecta al comportamiento productivo de cerdos en engorda, Goodwin, (1994), reportó, que los portadores (Nn) tuvieron una velocidad de crecimiento mayor que los cerdos recesivos (nn). Aubry y col., (2000), describen una ganancia de peso diario más alta en los cerdos negativos (NN).

Sin embargo, la mayoría de los estudios muestran pequeñas diferencias en parámetros de eficiencia alimenticia entre los dos genotipos (Weeb y col., 1990). Webb y col., (1990), en una revisión de la literatura, señalan que los cerdos heterocigotos tienen mayor velocidad de crecimiento que los homocigotos dominantes, lo cual coincide con Aubry y col., (2000), sin embargo, Larzul y col., (1997), y Miller y col., (2000) encontraron parámetros similares para ambos genotipos, mientras que Goodwin, (1994), y De Smet y col., (1998), reportan valores más altos en cerdos homocigotos dominantes.

En lo que respecta al índice de consumo, los resultados varían mucho, algunos investigadores (Weeb y col., 1990; Leach y col., 1996; Aubry y col., 2000) han observado un mejor índice en animales negativos (NN) que en los portadores (Nn). Otros en cambio describen idénticos resultados entre ambos genotipos (Miller y col., 2000; Larzul y col., 1997) o superiores en el genotipo nn (De Smet y col., 1998; Pommier y col., 1992).

La variación observada en diversas circunstancias, indica una gran influencia del genotipo racial y su interacción con ambientes diferentes. Además las líneas que crecen lentamente tienen por lo general mejor índice de conversión.

Los cerdos portadores generalmente tienen canales magras pero pobre calidad de la carne ya que presentan una alta frecuencia de Pálido Suave y Exudativo (PSE) comparada con las canales de cerdos negativos (Webb, 1990).

México no cuenta con información sobre la prevalencia de la mutación T> 1843, sin embargo el problema puede ser grave, sobre todo si consideramos que los criadores mexicanos de pie de cría compran animales de países donde existe esta alteración, desconociendo la existencia de la misma.

Actualmente en México existen los recursos metodológicos para poder establecer medidas de control genético para la erradicación del Síndrome de Estrés Porcino. Esto permitirá una mejor vigilancia y preservación del germoplasma porcino productivo nacional.

Objetivo

El objetivo del presente estudio fue el de evaluar el comportamiento productivo de cerdos híbridos portadores (Nn) y no portadores (NN) del gen del Halotano explotados en condiciones medio ambientales no controladas.

Material y métodos

El presente trabajo se desarrolló en las instalaciones del Rancho Cofradía de la Universidad de Guadalajara ubicado en el km 7.5 de la carretera a San Isidro Mazatepec, municipio de Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco con una latitud 20º 28' longitud oeste 103º27' y una altura sobre el nivel del mar de 1575 m.

La temperatura media anual oscila entre 20º y 22º, la dirección de los vientos es variable y la precipitación pluvial media anual es de 900 mm. El clima se considera semiseco y semihumedo de acuerdo a la clasificación Koepen de climas del mundo.

Animales

El estudio incluyó 44 cerdos, 22 machos y 22 hembras procedentes de una granja comercial del estado de Jalisco, que se enviaron para su evaluación a la estación de pruebas de comportamiento ubicada en el Rancho Cofradía. El peso inicial fue de entre 25± 0.7 kg., siendo los cerdos producto del cruzamiento de las razas, York/Large White, como línea materna y cruza Pietrain/Landrace como línea paterna.

Condiciones de prueba

Los cerdos fueron colocados en corrales individuales de 2 x 2 m, y durante el transcurso de la prueba se peso el alimento que consumieron. La dieta cubrió los requerimientos nutricionales para cerdos de 25 a 40 kg y de 40 kg a finalización y para sexo (Tabla 1 y 2).

Los cerdos se pesaron a los 30, 60 y 90 días para obtener los parámetros de ganancia de peso diario, conversión y consumo total. Al término de la prueba se midió la grasa dorsal por mediode un aparato de ultrasonido (Piglog 105, SFK-Technology, Holanda).

Durante su permanencia en la estación de pruebas se registraron temperatura y humedad utilizando una estación metereológica (Weather monitor II -Davis USA). Asimismo se determinó el índice temperaturahumedad descrito por el NWSCR (Nacional Weather Service Central Region).

Tabla 1. Composición de ingredientes en las raciones de alimentopara pruebas de comportamiento.

*GENPA

Tabla 2. Análisis calculado en nutrientes de dietas utilizadas en las raciones de alimento para pruebas de comportamiento.

EM = Energía metabolizable; Ca = calcio; P = fósforo

Durante su permanencia en la estación de pruebas se registraron temperatura y humedad utilizando una estación metereológica (Weather monitor II -Davis USA). Asimismo se determinó el índice temperaturahumedad descrito por el NWSCR (Nacional Weather Service Central Region).

Sacrificio

Una vez terminada la prueba los animales fueron sacrificados en la Unidad de Calidad de la carne del Rancho Cofradía de la Universidad de Guadalajara, para evaluar la canal; inicialmente se pesó la canal para determinar el rendimiento, otras características de la canal se obtuvieron midiendo los parámetros de longitud de canal, utilizando cinta métrica, y área del ojo de la chuleta por medio de un planímetro.

En cuanto al rendimiento en cortes primarios, este se obtuvo conforme a la Norma Oficial Mexicana. Para evaluar el rendimiento se mide la relación existente entre el peso de la canal y el grosor de la grasa dorsal a la altura de la última costilla, el peso de los cortes primarios, se obtuvo mediante la aplicación de la siguiente ecuación:

Canal= Peso de la canal caliente Grasa = Grosor de la grasa dorsal sobre la línea media y perpendicular a ésta al nivel de la 10ª costilla (NMX-FF-081-SCFI- 2003).

Diseño experimental y análisis estadístico

El comportamiento productivo de los cerdos portadores del gen del halotano fue analizado mediante un diseño experimental completamente al azar utilizando el modelo factorial 2 x 2, siendo 2 genotipos del gen del halotano y 2 sexos, utilizando el cerdo como unidad experimental.

El diseño experimental factorial permitió la posibilidad de estimar los efectos de cada uno de los factores (genotipo con respecto al gen del halotano y sexo), por separado y de evaluar alguna posible interacción entre ambos. El análisis estadístico de estos diseños se desarrolló de acuerdo a lo establecido por Steel y Torrie, (1982).

El análisis estadístico se conformó bajo el siguiente modelo del diseño factorial

Yijk=u +Ai+Bj+ (AB) ij+eijk

Yijk= Observación tomada de una de las variables de respuesta (Ganancia de peso diario, grasa dorsal, días a 100 kg.....). Tomada en el nivel "i" del factor A, el nivel "j" del factor B, la interacción de ambos (AB) y un "eijk" error aleatorio asociado a cada observación en particular.
U= Efecto de la media general del experimento.
Ai= Genotipo con respecto al gen hal, para un estudio de 2 niveles (i=1,2).
Bj= Efecto del sexo identificado como factor B, el cual tiene 2 niveles
(j=1,2) hembra y macho.
(AB) ij= Interacción entre los factores A y B (genotipo y sexo).
Eijk= Error aleatorio asociado a cada observación.

Aislamiento de DNA genómico para análisis por PCR

El DNA genómico fue obtenido a partir de muestras de sangre completa siguiendo protocolos estándar. La muestra de sangre (5ml) se tomo con tubos vacutainer conteniendo EDTA, ya en el laboratorio 100 μl de sangre fueron tratados con 900 μl de buffer A (sacarosa, 0.32 M; Tris HCl, 10mM; Mg Cl2, 5 mM; Triton X - 100,1%), hasta lograr un botón celular blanco.

Posteriormente se incubó la muestra por una hora a 50 o C en una solución de Proteinasa K (8 mg/ml) en buffer D (KCl, 50mM; Tris HCl, 10 mM; MgCl2, 2.5 mM; NP4O, 0.455 Tween 20,0.45%). Se inactivó la enzima incubando la muestra a 90oC durante 10 minutos.

Análisis por PCR y polimorfismo de fragmentos de restricción

De acuerdo a los datos de secuencia del DNA para el gen del halotano (O`Brien, 1995), se seleccionaron dos iniciadores para seguir un protocolo estándar (Brem, y col. ,1993; Brening y col., 1992), donde 100 ng de DNA fueron amplificados en una reacción de 100 μl, conteniendo 100 pmol de cada iniciador, 200uM de dNTPs, y 2.5 U de taq polimerasa.

Los ciclos de amplificación se realizaron en un termociclador (Master- Gradient, Eppendorft; Alemania); con 30 ciclos de desnaturalización a 94o C, alineación a 69 o C, y polimerización a 72o C por 60 segundos, respectivamente.

Resultados

En cuanto al análisis de las muestras para determinar el genotipo con respecto al gen halotano, se obtuvo que 17 cerdos resultaron ser heterocigotos (Nn) y 27 homocigotos dominantes (NN), lo que representa para este estudio una frecuencia del 38.6% de cerdos portadores. El comportamiento productivo para ambos genotipo es mostrado en el Cuadro 1.

El único parámetro productivo en el que se detectaron diferencias significativas fue la ganancia diaria de peso (g.p.d) entre los cerdos NN y Nn, la media fue mayor para los cerdos homocigotos dominantes que para los heterocigotos 1060 g, y 1010 g, respectivamente, siendo la diferencia significativa (p< 0.05).

En cuanto a la conversión alimenticia los cerdos homocigotos dominantes fueron más eficientes, ya que estos tuvieron una conversión de 2.36 contra 2.46 de los cerdos heterocigotos sin ser esta diferencia estadísticamente significativa.

Para los cerdos Nn hubo una menor acumulación de tejido graso que para los cerdos NN (14.56 mm vs 15.63 mm), aún cuando la diferencia entre estos valores no fue significativa, se observa una tendencia de los cerdos heterocigotos a presentar canales magras.

Por otra parte en el parámetro de días a 100 kg presentan una tendencia favorable a los cerdos negativos al gen (NN), ya que su promedio fue de 150.28 días contra 156.40 para los cerdos portadores de una copia del gen, no existiendo diferencia significativa.

Cuadro 1. Comportamiento productivo de cerdos homocigotos y heterocigotos para el gen halotano.

* Los valores de las medias con literales diferentes muestran diferencia estadística significativa g.p.d. = Ganancia de peso diario
NN = Negativos; Nn = Heterocigotos
n =Tamaño de la muestra

Con respecto al comportamiento de los cerdos después del sacrificio se obtuvieron los siguientes datos. Para la ganancia de tejido magro tanto los cerdos NN como los cerdos Nn mostraron valores similares, los cuales fueron de 0.367 g v.s. 0.360 g por día, respectivamente, no encontrándose diferencia estadísticamente significativa (p>0.05).

El rendimiento en canal (%) mostró un comportamiento similar, ya que los datos observados fueron de 81.98 v.s. 81.34 para cerdos NN y Nn respectivamente. La obtención del porcentaje de rendimiento en cortes primarios mostró una ligera tendencia que favorece a los cerdos heterocigotos, ya que presentaron 56.56% contra 55.96% de los cerdos homocigotos dominantes, sin embargo esta diferencia no fue significativa (p>0.05).

Caso similar de comportamiento se observó con respecto al área del ojo de la chuleta, en donde los cerdos heterocigotos mostraron valores de 46.31 cm2 y los cerdos homocigotos 45.49 cm2, al igual que en la variable anterior la diferencia no fue significativa estadísticamente (p>0.05).

En el Cuadro 2 se muestran los valores promedios obtenidos para ambos grupos pero comparando el efecto del sexo. Tanto machos NN como Nn mostraron valores mas altos para la g.p.d. que con respecto a las hembras, en donde los machos presentaron 1160 g y 1053 g vs 972 g y 975 g respectivamente, existiendo diferencia entre sexos estadísticamente significativa (p<0.05).

La conversión alimenticia mostró valores similares entre sexos; teniendo de esta manera 2.37 y 2.43 para machos NN y Nn, contra 2.36 y 2.48 para cerdas con esos genotipos respectivamente.

Con relación a la grasa dorsal tanto las hembras NN como Nn fueron mas magras, ya que se obtuvieron valores de 15.09 mm y 14 mm contra 16.8 mm y 15.12 mm de los machos, respectivamente, pero esta diferencia no fue significativa.

El efecto del sexo para los días a 100 kg se mostró diferente entre los genotipos de machos en donde los cerdos NN tuvieron 141.88 días y los cerdos Nn 154.33 días presentando diferencia estadística (p<0.05). Sin embargo entre las hembras el comportamiento fue similar 158.69 días vs 158.46 días para cerdas NN y Nn, respectivamente.

Cuadro 2. Comportamiento productivo de cerdos (machos y hembras) homocigotos y heterocigotos para el gen halotano.

*Los valores de las medias con literales diferentes muestran diferencia estadística significativa
g.p.d.=Ganancia de peso diario; n =Tamaño de la muestra
NN: M =Machos Negativos; NN: H =Hembras Negativos;
Nn: M = Machos Heterocigotos; Nn: H = Hembras Heterocigotos
Para la ganancia de tejido magro los valores entre sexos no mostraron diferencia significativa.

Por otra parte el rendimiento en canal mostró diferencia significativa (p<0.05) al comparar machos contra hembras homocigotos (NN), en donde los machos presentaron 82.65 % contra 81.31%, no así al compararlo contra machos y hembras heterocigotos (Nn).

Caso similar fue el porcentaje observado de rendimiento en cortes primarios, en donde los cerdos machos Nn, hembras Nn y hembras NN fueron superiores a los machos NN al tener 56.39%, 56.72%, 56.70% contra 55.22%, respectivamente teniendo significancia estadística (p<0.05) de los tres grupos contra las hembras NN.

Por ultimo los valores para el área del ojo de la chuleta mostraron tendencias superiores para los machos, los cuales tuvieron valores de 47.54 cm2 y 46.75 cm2 para NN y Nn vs 43.45 cm2 y 45.87 cm2, sin embargo no hubo diferencias estadísticamente significativas (p>0.05).

Por otra parte al obtener el comportamiento climático durante el desarrollo de la prueba de comportamiento, se corrió la prueba en la estación de primavera en donde el promedio de temperatura máxima fue de 33.7 o C y la mínima de 16.1 o C así como una humedad relativa de 64.5 %. Por lo que respecta al índice temperatura-humedad (ITH) este fue de 72.8 % (Tabla 3).

Tabla 3. Comportamiento climático durante el desarrollo de las pruebas de comportamiento.

Discusión

La línea genética evaluada mostró valores muy altos en la frecuencia de cerdos heterocigotos (38.5%), los reportes de otros estudios son en su mayoría sobre razas puras y en donde la incidencia es del 13% al 26%.

Gibson, (1998) reportó una incidencia de 12.3% de cerdos heterocigotos genotipificados en Canadá, aun cuando los productores han utilizado estrategias para eliminar el gen de sus poblaciones.

En cuanto al comportamiento productivo, diversos estudios muestran que los cerdos heterocigotos (Nn) tienen mejor conversión y ganancia diaria de peso que los cerdos homocigotos dominantes (NN), ya que tienen las ventajas del efecto del gen sobre la producción.

Por otra parte, en el presente estudio se observaron valores inferiores en parámetros de eficiencia alimenticia para cerdos heterocigotos, lo cual podría deberse al factor climático como elemento desencadenador del estrés; en esta prueba de comportamiento los animales estuvieron expuestos durante el transcurso de la evaluación a temperaturas que variaron de 33 o C máxima y mínima de 16 o C así como humedades de 64 % en promedio.

Un método para explicar y predecir el confort de los animales desde la perspectiva climática es descrito para cerdos por el NWSCR (1976), a través de la obtención de un índice relacionando la temperatura y la humedad (ITH), considerando valores por debajo de 70 como normales, entre 71 y 80 como alerta, de 80-83 como peligroso; para esta prueba fue de 72, es decir por arriba del limite normal, influyendo en la disminución del consumo alimenticio, como respuesta fisiológica del cerdo para equilibrar su temperatura. (Ayo, y col., 1998; Harbitz y col., 1992).

Las características de rendimiento magro de los cerdos portadores coinciden con lo que señalan Leal y col., (1996) y Mitchell, (1982). Caso similar fue para el rendimiento en cortes primarios y área del ojo de la chuleta.

Por lo que respecta la interacción de los parámetros con el sexo, no existió un efecto del gen sobre el comportamiento productivo, ya que los valores encontrados muestran un comportamiento con tendencias favorables al macho para g.p.d, días a 100 kg, ganancia de tejido magro, rendimiento en canal, y área del ojo de la chuleta, lo cual podría explicarse debido a características biológicas del sexo, caso similar para los valores favorables a la hembra como fue grasa dorsal y rendimiento.

Conclusiones

El comportamiento productivo de cerdos se ve afectado por el genotipo para el gen halotano, la eficiencia alimenticia es mejor en cerdos no portadores; mientras que los valores de rendimiento son mejores en los portadores.

La frecuencia de cerdos portadores del gen halotano (38.5%) observada en el presente estudio, podría indicar una mayor frecuencia del gen en el estado de Jalisco, México, que la reportada en trabajos más extensos de otros países.

Sánchez-Chiprés, David Román; Villagómez, Daniel; Galindo- García, Jorge; Ayala-Valdovinos
Instituto de Biotecnología Animal, Departamento de Producción Animal, División de Ciencias Veterinarias, Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias,
Universidad de Guadalajara, A. P. 218 Zapopan 1, C. P. 45101, Zapopan, Jalisco, (México). Tel. y Fax: (52-33) 37-96- 40-73. e-mail: dsanchez@cucba.udg.mx