Rendere ciò che è buono ancora migliore: nuovi protocolli di intelligenza artificiale per i bovini da carne

8 gennaio 2021
Notizie

I progressi nella tecnologia dell'inseminazione artificiale (AI) aiutano ad aumentare i tassi di concepimento e la ricerca continua a fare progressi nei protocolli AI.

Il dottor Jordan Thomas, specialista statale della riproduzione della carne bovina presso l'Università del Missouri, ha affermato che i protocolli esistenti per l'IA a tempo funzionano bene. “Negli ultimi 20 anni abbiamo avuto incredibili miglioramenti. La maggior parte dei produttori commerciali ottiene tassi di concepimento dal 50% al 60% con una singola intelligenza artificiale a tempo determinato. Questo può fare una grande differenza nello spostare il periodo di tempo in cui le vacche concepiscono per il parto precoce.

Avere le mucche preparate per partorire prima dà loro più tempo per riprendersi dal parto ed essere pronte a riprodursi di nuovo per un primo vitello. "È un effetto valanga, funziona sempre meglio con il passare del tempo", ha detto.

Gli allevamenti ben gestiti hanno un'alta percentuale di vitelli nati nella prima parte della stagione del parto. Per far sì che ciò accada, occorre selezionare e abbattere, vendere vacche aperte e concepite più tardivamente.

“La sincronizzazione è solo uno strumento aggiuntivo per aiutare a spostare una mandria verso questi obiettivi. Ora la questione è come prendere qualcosa che è già buono e renderlo migliore. Questo è ciò su cui ci siamo concentrati con la nostra ricerca qui nel Missouri", ha detto Thomas.

I ricercatori hanno già sviluppato strategie altamente efficaci per l'IA a tempo nelle giovenche e nelle vacche. John Hall, specialista di estensione della carne bovina presso l'Università dell'Idaho Nancy M. Cummings Research, Extension and Education Center, ha affermato che molti dei sistemi di intelligenza artificiale a tempo fisso che sincronizzano l'ovulazione in un gruppo di mucche hanno portato a miglioramenti nei tassi di gravidanza dell'IA. Ciò ha ridotto la necessità di rilevare il calore, risparmiando molto tempo agli allevatori.

“Ci sono ancora alcuni vantaggi nel rilevamento del calore, insieme all'intelligenza artificiale a tempo determinato, ma abbiamo alcuni nuovi protocolli che funzionano molto bene nelle vacche, come il CO-Synch di sette giorni con CIDR [rilascio interno controllato di farmaci]. Abbiamo imparato di più sui tempi e sul fatto che quando usiamo l'IA a tempo fisso, il tempismo da quando tiriamo il CIDR e diamo la prostaglandina, fino a quando non AI la mucca, è importante. Abbiamo capito quali sono i tempi ottimali per massimizzare i tassi di gravidanza ", ha affermato Hall.

“Anche così, gli animali che hanno mostrato l'estro prima dell'IA a tempo determinato hanno tassi di gravidanza molto più alti rispetto a quelli che non l'hanno fatto. Gli ausili per il rilevamento dell'estro come ESTROTECT e Kamar Heat Mount Detector sono stati molto utili. Anche in uno scenario di IA a tempo fisso, questi possono darci fiducia o aiutarci a chiederci se procedere con l'IA a tempo fisso (poiché le vacche rispondono meglio se hanno già iniziato a ciclare)."

IA a tempo parziale

I ricercatori dell'Università del Missouri hanno esaminato la questione di cosa fare con gli animali che non hanno mostrato estro prima dell'IA a tempo fisso. "Hanno inventato quella che hanno chiamato AI a tempo parziale, un protocollo che tendiamo a usare di più con lo sperma sessato", ha detto Hall. "Non disponiamo di protocolli di IA a tempo fisso che funzionino anche per il seme sessato, ma con l'IA a tempo parziale, gli animali che non hanno mostrato un precedente estro ricevono altre 20-24 ore prima dell'inseminazione, con il risultato di una gravidanza migliore tassi”, ha detto Hall.

Thomas è stato uno dei leader in questa ricerca. Si è interessato a lavorare con lo sperma sessato come studente laureato. “Abbiamo sviluppato strategie alternative di intelligenza artificiale a tempo per utilizzarla in modo più efficace. Fino al 2013, le persone ritenevano che i tassi di successo con l'IA a tempo fossero scarsi quando si utilizzava lo sperma sessato e che fosse necessario il rilevamento del calore. Abbiamo cercato di sfidare tale ipotesi perché il rilevamento del calore non è pratico in molti casi", spiega.

“Alcuni anni fa abbiamo lavorato su un approccio di IA a tempo leggermente diverso chiamato IA a tempo parziale, che ha contribuito a migliorare i tassi di gravidanza con seme sessato e seme convenzionale per le mucche. Non avevamo abbastanza uniformità tra le vacche dopo i protocolli standard di sincronizzazione dell'estro per permetterci di fare bene con un solo servizio con seme sessato in un momento stabilito. Abbiamo pensato che se potessimo controllare meglio il ciclo estrale, forse potremmo creare una migliore opportunità per utilizzare lo sperma sessato in modo efficace con l'IA a tempo determinato ", ha affermato Thomas.

Richiede più manipolazione perché i cerotti Estrotect vengono applicati agli animali e il momento dell'inseminazione è suddiviso in base a quando i cerotti vengono attivati. "Non è laborioso come il rilevamento del calore, ma richiede comunque più lavoro di una vera intelligenza artificiale a tempo determinato, dal momento che mettiamo le mucche attraverso lo scivolo ancora una volta", ha detto Hall.

“Nelle giovenche non è un grosso problema perché si selezionano quelle con i marcatori Estrotect attivati e le si mette nello scivolo quel giorno, lasciando indietro le altre. Ma per le mucche con i vitelli, questo significa un altro smistamento dai vitelli", spiega Hall.

“Non è un grosso problema, tuttavia, lasciare i vitelli lontano dalle mucche per un giorno. Anni fa facevamo quello che chiamavamo rimozione del vitello di 48 ore per stimolare le mucche a pedalare. Quindi, per l'intelligenza artificiale a tempo fisso, una strategia è semplicemente quella di lasciare i vitelli fuori per 24 ore e non doverli selezionare due volte ", ha affermato.

Nuovo protocollo 7 e 7

In studi recenti, i ricercatori del Missouri hanno somministrato prostaglandina e inserito un CIDR una settimana prima dell'inizio di quello che sarebbe tipicamente un protocollo CO-Synch + CIDR di sette giorni. "Dando prostaglandina, si provoca la regressione del corpo luteo (CL) nelle vacche che stanno pedalando e hanno un CL che risponde alle prostaglandine", ha detto Thomas. “La loro produzione di progesterone quindi diminuirà. A quel punto trattando con un CIDR, che è un'altra fonte di progesterone ma a un livello inferiore a quello che farebbero da soli, si ottiene una situazione strana: il follicolo che a un certo punto si sarebbe ribaltato viene mantenuto.

Questo crea una situazione in cui la maggior parte degli animali a cui viene poi somministrato GnRH (ormone di rilascio delle gonadotropine) ha un follicolo in grado di rispondere a quel GnRH. "Questo è vantaggioso, perché in un normale protocollo CO-Synch + CIDR di sette giorni o in protocolli simili che iniziano con GnRH, c'è un'ampia percentuale di vacche che non rispondono al GnRH semplicemente perché non hanno un follicolo capace di rispondere”. Sono nella fase sbagliata del loro ciclo.

“Questo è come un trattamento di pre-sincronizzazione. I caseifici utilizzano approcci di pre-sincronizzazione, ma questi di solito comportano una serie di iniezioni che non sarebbero pratiche per la maggior parte delle operazioni di carne bovina. Il nostro approccio è un semplice approccio one-trip-through-the-chute che offre un miglioramento significativo. Ciò crea maggiore coerenza in un gruppo di vacche e una percentuale maggiore entra in calore prima dell'IA a tempo determinato. Le vacche che esprimono estro in piedi hanno tassi di concepimento migliori, anche con l'IA a tempo determinato.

“Con questo protocollo, a cui ci riferiamo come 7 & 7 Synch, abbiamo avuto l'82% di calore in piedi espresso prima dell'IA a tempo fisso, il che è estremamente buono. Ciò ti prepara ad alti tassi di gravidanza, se l'inseminazione avviene al momento giusto ", ha affermato Thomas.

In questo studio, i tassi di gravidanza per AI a tempo determinato con il protocollo CO-Synch + CIDR standard di sette giorni erano del 61% con seme convenzionale e del 44% con seme sessato. Con il nuovo protocollo 7 & 7 Synch, i tassi di gravidanza sono migliorati al 72% con seme convenzionale e al 52% con seme sessato.

“Nel 2018, abbiamo lavorato con un piccolo numero di vacche eseguendo ecografie ovariche e raccogliendo campioni di sangue per vedere se rispondevano come pensavamo avrebbero dovuto. Lo hanno fatto, e ora stiamo vedendo buoni risultati con i tassi di gravidanza in allevamento negli allevamenti commerciali", ha detto Thomas.

Se è la prima volta che un allevatore utilizza la sincronizzazione in un gruppo di vacche con una lunga stagione di parto, alcune non saranno comunque pronte a rispondere. “Ci sono buoni candidati nella mandria per l'IA a tempo e alcuni candidati peggiori. Il primo anno potrebbe essere impegnativo. Potrebbero esserci mucche nella mandria che non sincronizzi per l'IA, o forse alcune usi solo la sincronizzazione della luce per aiutare con il servizio naturale. L'obiettivo è fare in modo che più mandrie diventino buoni candidati, e alla fine lo saranno tutti dopo aver fatto questo per un paio d'anni ", ha detto Thomas.

È entusiasta di vedere cosa questo approccio potrebbe consentire ai produttori di fare. “Quando vedo il 72 percento di un gruppo di mucche concepire per un singolo servizio il primo giorno della stagione riproduttiva, comincio a chiedermi quanto breve possiamo ridurre quella stagione riproduttiva. Posso passare a una stagione del parto di 30 o 40 giorni? Forse lasciamo i tori con loro un po' più a lungo, ma controlliamo la gravidanza e commercializziamo quelle vacche allevate più tardi", ha detto.

Hall ha affermato che questo nuovo protocollo di sincronizzazione del calore sembra che l'aumento dei tassi di gravidanza varrebbe il viaggio extra attraverso lo scivolo se una persona può ottenere un altro 10 o 11% di gravidanza per l'IA. “Una sfida con questo protocollo 7 & 7, nelle mandrie che non hanno già utilizzato i programmi di sincronizzazione, è che potrebbero non avere un successo ottimale se la stagione del parto è ancora lunga e alcune delle vacche che partoriscono ancora non stanno ancora andando in bicicletta.

"Al contrario, dopo che un allevatore ha utilizzato protocolli come CO-Synch di sette giorni + CIDR per un paio di anni e la mandria è passata a un parto più breve (più tempo per riprendersi dopo il parto), questi protocolli a lungo termine diventano più facili da usare e più riuscito. Il protocollo CIDR CO-Synch di sette giorni è un protocollo di 10 giorni e 7 e 7 è un protocollo di 17 giorni; sono sette giorni in più”, spiega Hall. Ciò potrebbe impedire a più vacche di trovarsi nel periodo di tempo ottimale se non hanno partorito abbastanza presto.

Progresso continuo

“Mentre i ricercatori sviluppano nuovi protocolli o modificano quelli che stiamo già utilizzando, il fatto che la Beef Reproductive Task Force lavori insieme in molti stati/località in diversi tipi di animali e ambienti per testare questi sistemi è utile. Testano nuovi protocolli per vedere se funzionano abbastanza bene da essere messi in fondo al libro sull'intelligenza artificiale", ha affermato Hall.

"Un'altra cosa che stiamo imparando - con il lavoro di Reinaldo Cooke e George Perry alla Texas A&M University - è l'importanza della nutrizione di quegli animali subito dopo l'IA, durante i prossimi giorni fino a quando la gravidanza non viene riconosciuta dall'animale e stabilita nel utero. Questo è un periodo cruciale. Il dottor Perry sta esaminando i cambiamenti nella nutrizione post-IA e quale effetto potrebbe avere sul tasso di gravidanza. Il dottor Cooke sta lavorando con gli acidi grassi essenziali nella dieta. La loro ricerca sta fornendo più buone informazioni.

I ricercatori continuano a modificare i sistemi di sincronizzazione e/o a cercarne di migliori, ma si concentrano anche sull'esame delle procedure di gestione che possiamo eseguire prima o dopo l'IA per ottimizzare i tassi di gravidanza. Questa potrebbe essere un'area in cui ora possiamo fare i maggiori progressi, andando avanti.

Hall è stato coinvolto in molteplici studi; la sua struttura di ricerca è una delle tante sedi, collaborando con l'Università del Missouri, la Washington State University, la Texas A&M e/o la Colorado State University su alcuni di questi progetti. "Texas A&M ha svolto un lavoro su cui abbiamo collaborato, esaminando la pre-sincronizzazione, specialmente quando si utilizza lo sperma sessato, e trovando vantaggi", ha affermato.

I protocolli sviluppati negli ultimi 20 anni hanno aiutato i produttori di carne bovina a fare un lavoro migliore con i tassi di gravidanza dell'IA e ad accorciare la stagione del parto. “Abbiamo imparato molto ma non abbiamo esaurito nuove possibilità. I protocolli attuali stanno facendo un buon lavoro di ciò che vogliamo che facciano, ovvero sincronizzare la crescita follicolare e l'ovulazione. Probabilmente continueremo a modificare alcune di queste cose, ma anche alcune delle opzioni di gestione che stiamo esaminando ora saranno di fondamentale importanza ", ha affermato Hall.

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