Genetic parameters between somatic cell score and production traits for Holstein cattle in Southern Brazil / Parámetros genéticos entre el conteo de células somáticas y las características productivas de bovinos Holstein del Sur de Brasil / Parâmetros genéticos entre escore de células somáticas e características produtivas em bovinos da raça Holandesa do Sul do Brasil

Abstract Background: Somatic cell score is an important parameter to predict milk quality and health of cows. However, in countries like Brazil, this trait is still not selected on a large scale, and no genetic parameters are reported in the literature. Objective: To estimate the variance components and genetic parameters for somatic cell score, milk yield, fat yield, protein yield, fat percentage, and protein percentage in Holstein cows. Methods: Records from 56,718 animals were used to estimate variance components, heritability, and genetic correlations using a multi-trait animal model by the REML method. Results: The heritability estimates were 0.19 for somatic cell score, 0.22 for milk yield, 0.26 for fat yield, 0.18 for protein yield, 0.61 for fat percentage, and 0.65 for protein percentage. The estimates of genetic correlations among analyzed traits ranged from -0.50 to 0.82. Conclusion: The low heritability observed for somatic cell score indicates that selection for this trait should result in benefits related to animal health and milk quality, but only in the long term. The low correlation between productive traits and somatic cell score indicates that inclusion of somatic cell score in animal breeding programs does not interfere negatively with the genetic selection for milk yield or solids.

Resumen Antecedentes: El conteo de células somáticas es un parámetro importante para predecir la calidad de la leche y la salud de las vacas. Sin embargo, en países como Brasil, esta característica aún no se selecciona a gran escala y no se reportan parámetros genéticos en la literatura. Objetivo: Estimar los componentes de varianza y parámetros genéticos para el conteo de células somáticas, producción de leche, producción de grasa, producción de proteína, porcentaje de grasa y porcentaje de proteína en vacas de la raza Holstein. Métodos: Se usaron registros de 56.718 animales para estimar los componentes de la varianza, heredabilidad y correlaciones genéticas usando un modelo animal multicaracterístico por medio del método REML. Resultados: Las estimaciones de heredabilidad fueron 0,19 para el conteo de células somáticas, 0,22 para la producción de leche, 0,26 para la producción de grasa, 0,18 para producción de proteína, 0,61 para el porcentaje de grasa y 0,65 para el porcentaje de proteína. Las estimaciones de correlación genética entre las características analizadas variaron entre -0,50 a 0,82. Conclusión: La baja heredabilidad encontrada para conteo de células somáticas demostró que la selección para esta característica podría resultar en beneficios para la salud animal y calidad de la leche, pero sólo a largo plazo. La baja correlación genética existente entre las características productivas y el conteo de células somáticas indica que la inclusión del conteo de células somáticas en programas de selección no interfiere negativamente en la selección genética para la producción de leche o sólidos.

Resumo Antecedentes: O escore de células somáticas é um parâmetro importante para a predição da qualidade do leite, bem como para a saúde das vacas. No entanto, em alguns países como o Brasil, essa característica não é selecionada em larga escala e não há parâmetros genéticos disponíveis na literatura. Objetivo: Estimar os componentes de variância e parâmetros genéticos para o escore de células somáticas, produção de leite, produção de gordura, produção de proteína, porcentagem de gordura e porcentagem de proteína em vacas da raça Holandesa. Métodos: Foi utilizado um total de 56.718 animais para estimar os componentes de variância, herdabilidade e correlações genéticas, considerando-se o modelo animal multicaracterística por meio do método REML. Resultados: As estimativas de herdabilidade foram de 0,19 para o escore de células somáticas, 0,22 para a produção de leite, 0,26 para a produção de gordura, 0,18 para produção de proteína, 0,61 para a porcentagem de gordura e 0,65 para a porcentagem de proteína. As estimativas de correlação genética entre as características analisadas variaram entre -0,50 a 0,82. Conclusão: A baixa herdabilidade encontrada para o escore de células somáticas demonstrou que a seleção para esta característica poderá resultar em benefícios para a saúde animal e qualidade do leite, porém, somente a longo prazo. A baixa correlação genética existente entre as características produtivas e o escore de células somáticas demonstrou que a inclusão do escore de células somáticas em programas de seleção não causa interferência negativa na seleção genética para a produção de leite ou sólidos.

Frecuencia de anticuerpos contra el virus de la leucosis bovina (VLB) en leche de tanque / Frequency of Antibodies against Bovine Leukosis Virus in Bulk Tank Milk

RESUMEN Objetivo. Determinar presencia de anticuerpos contra VLB en muestras de leche de tanques, en varios departamentos de Colombia. Materiales y métodos. De 2220 muestras llegadas al laboratorio de calidad de la leche de la Universidad de Antioquia para análisis de calidad para pago de una quincena en el mes de mayo de 2016, se seleccionaron 329 al azar y de manera ponderada según el número de muestras disponibles para cada uno de los 7 departamentos participantes. Estas muestras fueron sometidas a la prueba de ELISA para determinar la presencia de anticuerpos contra VLB. Resultados. El resultado principal de este análisis al azar de tanques de leche en busca de anticuerpos contra BLV, fue la positividad de los predios en rangos que oscilan entre el 57 y el 100%; el abordaje de este problema de salud bovina en Colombia es posible mediante las muestras de leche de tanque que rutinariamente llegan a los laboratorios de análisis de calidad. Conclusiones. La infección con BLV está presente en Colombia, el establecimiento de programas de control se podría hacer aprovechando las muestras de leche que se envían de rutina a los laboratorios acreditados para pago.

ABSTRACT Objective. To determine the presence of anti-BLV antibodies in samples from bulk tank milk from several Colombian states. Materials and methods. Out of 2220 samples arriving to the quality milk laboratory from the University of Antioquia in a fortnight period from the month of may 2016, 329 were randomly selected according to the number of samples per each one of the 7 states participating in the study. These samples were run through ELISA test for anti-BLV antibodies. Results. The main result of this random analysis of milk tanks in search of antibodies against BLV was the positivity of the farms in ranks ranging from 57 to 100%; the approach to this bovine health problem in Colombia is possible through the tank milk samples that routinely reach the quality analysis laboratories. Conclusions. The infection with BLV is present in Colombia, the establishment of control programs could be done taking advantage of the samples of milk that are sent routinely to the laboratories accredited for payment.

Characterization and classification of the compositional quality of milk from river buffaloes (Bubalus bubalis) and cows (Bos spp.) in Colombia / Caracterización y clasificación de la calidad composicional de la leche de búfalo (Bubalus bubalis) y de vaca (Bos spp.) en Colombia

ABSTRACT The aim of this study was to classify and characterize the compositional quality of milk from river buffaloes (Bubalus bubalis) and cows (Bos spp.) in Colombia based on the fat, protein, and total solid (TS) contents. Using a hierarchical procedure, data on milk from river buffaloes (n = 7,726) and cows (n = 49,330) were filtered and subjected to cluster analysis in order to generate three groups: Normal (N), High quality (HQ) and Poor Quality (PQ). The categorized database was then randomly separated into two sets (training and validation) and a discriminant analysis was applied. In total, 37.3% of river buffalo milk samples were classified as N (6.80% fat, 4.34% protein, and 16.80% TS), 13% as HQ (9.41% fat, 4.93% protein, and 19.50% TS), and 43.7% as PQ (3.95% fat, 3.92% protein, and 13.7% TS). In contrast, 41.8% of cow milk samples were classified as N (3.64% fat, 3.37% protein, 12.42% TS), 41.2% as PQ (2.71% fat, 3.08% protein, and 10.6% TS), and 16.9% as HQ (5.46% fat, 4.01% protein, and 14.82% TS). The discriminant models for both river buffalo and cow milk were able to classify milk in the N and PQ groups with >90% accuracy, and that in the HQ group with >85% accuracy.

RESUMEN El objetivo de este estudio fue caracterizar y clasificar la calidad composicional de la leche de búfala (Bubalus bubalis) y de vaca (Bos spp.) en Colombia con base en los contenidos de grasa, proteína y sólidos totales. Mediante un procedimiento jerárquico los datos de leche de búfalos de agua (n = 7,726) y vacas (n = 49,330) se filtraron y se sometieron a análisis de conglomerados para generar tres grupos: Normal (N), Alta calidad (HQ) y Calidad deficiente (PQ). La base de datos categorizada se separó aleatoriamente en dos conjuntos (entrenamiento y validación) y se aplicó un análisis discriminante. En total, 37,3% de las muestras de leche de búfalo de agua se clasificaron como N (6,80% de grasa, 4,34% de proteína y 16,80% de TS); 13% como HQ (9,41% de grasa, 4,93% de proteína y 19,50% de TS) y 43,7 % como PQ (3,95% de grasa, 3,92% de proteína y 13,7% de TS). En contraste, el 41,8% de las muestras de leche de vaca se clasificaron como N (3,64% grasa, 3,37% proteína, 12,42% TS); 16,9% como HQ (5,46% de grasa, 4,01% de proteína y 14,82% de TS) y 41,2% como PQ (2,71% grasa, 3,08% proteína y 10,6% TS). Los modelos discriminantes para el búfalo de agua y la leche de vaca fueron capaces de clasificar la leche en los grupos N y PQ con una precisión >90% y en el grupo HQ con >85% de precisión.

Variance and covariance components and genetic parameters for fat and protein yield of first-lactation Holstein cows using random regression models / Componentes de varianza y covarianza y parámetros genéticos para grasa y proteína láctea en vacas Holstein de primera lactancia mediante modelos de regresión aleatoria / Componentes de variância e covariância e parâmetros genéticos para gordura e proteína do leite em vacas da raça Holandesa de primeira lactação por meio de modelos de regressão aleatória

Background: the genetic parameters of the lactation curve in dairy cattle can be analyzed as longitudinal data using Random Regression Models (RRM). Objective: to estimate the (co) variance components and genetic parameters for fat (F) and protein (P) yield in first lactation Holstein cows of Antioquia (Colombia) by RRM based on Legendre polynomials. Methods: monthly F and P records (9,479) from 1,210 first-lactation Holstein cows were used. Twenty-two and 24 RRM were used for F and P, respectively, with different orthogonal Legendre-polynomial orders to estimate the fixed-curve population coefficients and predict direct-genetic additive and permanent environment effects. The models considered homogeneous and heterogeneous residual variances of 5, 7, and 10 classes. Results: the best fit for F was the fourth order model for the population fixed-curve and the additive genetic effect, and the third order for the permanent environment with seven heterogeneous variances. The best fit for P was the fifth order model for the population fixed-curve and the additive genetic and permanent environmental effects with five heterogeneous variances. The variance for the animals' genetic, phenotypic, permanent environment, and residual effects for both F and P decreased as lactation progressed. F and P heritabilities were between 0.13 and 0.38, and 0.12 and 0.32, respectively. Conclusion: first-birth animals can be selected in Antioquia for F and P characteristics. Selection should be done preferably at the beginning of lactation since they reach the highest heritability values at this time.

Antecedentes: los parámetros genéticos de la curva de lactancia en ganado de leche pueden ser analizados como datos longitudinales usando Modelos de Regresión Aleatoria (RRM). Objetivo: estimar mediante RRM basados en polinomios de Legendre componentes de (co) varianza y parámetros genéticos para producción de grasa (F) y proteína (P) láctea en vacas Holstein de primera lactancia de Antioquia (Colombia). Métodos: se incluyeron 9.479 registros mensuales de F y P pertenecientes a 1.210 vacas Holstein de primera lactancia. Para F y P se usaron 22 y 24 RRM respectivamente, con diferentes órdenes de polinomio ortogonal de Legendre para estimar los coeficientes de la curva fija de la población, la predicción de los efectos genético aditivo directo y del ambiente permanente. Los modelos consideraron varianzas residuales homogéneas y heterogéneas de 5, 7 y 10 clases. Resultados: para F, el mejor modelo fue el de cuarto orden para la curva fija de la población y el efecto genético aditivo, y de tercer orden para el ambiente permanente con siete varianzas heterogéneas. Para P, el modelo que presentó mejor ajuste fue el de quinto orden para la curva fija de la población, el efecto genético aditivo y el ambiente permanente y 5 varianzas heterogéneas. Para ambas características las varianzas genética aditiva directa, fenotípica, de ambiente permanente y residual disminuyeron a medida que avanzaba la lactancia. Las heredabilidades para F y P estuvieron entre 0,13 y 0,38, y entre 0,12 y 0,32, respectivamente. Conclusión: es posible realizar la selección para F y P en animales de primer parto en el departamento de Antioquia, preferiblemente al inicio de la lactancia, ya que ambas características presentan heredabilidades altas en esta etapa.

Antecedentes: os parâmetros genéticos da produção de leite podem ser estimados usando Modelos de Regressão Aleatória (RRM). Objetivo: estimar por RRM com base em polinômios de Legendre os componentes de variância e covariância e os parâmetros genéticos para produção de gordura (F) e proteína (P) em vacas leiteiras de primeira lactação da raça holandesa em rebanhos de Antioquia, Colômbia. Métodos: foram avaliadas 9.479 registros mensais de F e P pertencentes a 1.210 vacas. Para F e P foram usados 22 e 24 RRM, respectivamente, com diferentes ordens de polinomiais ortogonais de Legendre para estimar os coeficientes da curva fixa da população, os efeitos genéticos aditivo direito, do ambiente permanente e residual. Os modelos consideraram variâncias residuais homogêneas e heterogêneas de 5, 7 e 10 classes. Resultados: para F, o melhor modelo foi o de quarta ordem para a curva fixa da população e o efeito genético aditivo, e de terceira ordem para o ambiente permanente com sete variâncias heterogêneas. Para P, o modelo que forneceu o melhor ajuste foi do quinto ordem para a curva fixa da população, o efeito genético aditivo e de ambiente permanente, e com 5 variâncias heterogêneas. Para ambas as características as variâncias genética aditiva direita, fenotípica e residual diminuíram no tempo. As herdabilidades para F e P ficaram entre 0,13 e 0,38 e entre 0,12 e 0,32, respectivamente. Conclusão: é possível fazer a seleção de animais da raça holandesa para F e P, de preferência no início da lactação, pois as duas características têm altas herdabilidades.

Genomic evaluation of Holstein cattle in Antioquia (Colombia): a case study / Evaluación genómica de ganado Holstein en Antioquia (Colombia): estudio de caso / Avaliação genômica do gado Holandês de Antioquia (Colômbia): estudo de caso

Background: DNA markers have been widely used in genetic evaluation throughout the last decade due to the increased reliability of breeding values (BV) they allow, mainly in young animals. Objective: to compare breeding values estimated through the conventional method (best linear unbiased predictor, BLUP) with methods that include molecular markers for milk traits in Holstein cattle in Antioquia (Colombia). Methods: predictions of breeding values were performed using three methods: BLUP, molecular best linear unbiased predictor (MBLUP), and Bayes C. The breeding values were compared using Spearman's correlation coefficient and linear regression coefficient. Results: all Spearman correlation coefficients between breeding values obtained by different methods were greater than 0.5, while linear regression coefficients ranged between -2.10 and 1.58. Conclusions: prediction of breeding values through BLUP, MBLUP and Bayes C showed different results in terms of magnitude from the estimated values. However, animal ranking according to breeding values was not significantly different.

Antecedentes: en la última década, los marcadores de DNA han sido ampliamente usados en evaluaciones genéticas porque incrementan la confiabilidad de valores genéticos principalmente en animales jóvenes. Objetivo: comparar valores genéticos (BV) estimados por el método convencional (mejor estimador lineal insesgado, BLUP) y métodos que incluyen marcadores moleculares para algunas características lecheras en ganado Holstein de Antioquia (Colombia). Métodos: la predicción de valores genéticos se realizó mediante tres métodos: BLUP, mejor predictor lineal insesgado molecular (MBLUP) y Bayes C. Los valores genéticos fueron comparados usando el coeficiente de correlación de Spearman y el coeficiente de regresión lineal. Resultados: todos los coeficientes de correlación de Spearman entre los valores genéticos obtenidos por los diferentes métodos fueron mayores de 0,5. Mientras que los coeficientes de regresión lineal oscilaron entre -2,10 y 1,96. Conclusiones: la predicción de valores genéticos empleando los métodos BLUP, MBLUP y Bayes C fue diferente en términos de la magnitud de los valores estimados. Sin embargo el ranking o clasificación de los animales por sus valores genéticos no fue alterado significativamente.

Antecedentes: na última década, os marcadores moleculares que identificam polimorfismos no DNA têm sido utilizados amplamente nas avaliações genéticas porque aumentam a fiabilidade dos valores genéticos (BV) estimados principalmente em animais jovens. Objetivo: comparar valores genéticos estimados pelo método convencional (melhor preditor linear não-viesado, BLUP) e métodos que incluem marcadores moleculares para algumas características leiteiras no gado holandês de Antioquia (Colômbia). Métodos: as predições dos valores genéticos foram realizadas por meio de três métodos: BLUP, melhor preditor linear não-viesado molecular (MBLUP) e Bayes C. Os valores genéticos foram comparados por meio de coeficientes de correlação de Spearman e de coeficientes de regressão linear. Resultados: os coeficientes de correlação de Spearman entre os valores genéticos obtidos pelos diferentes métodos foram maiores que 0,5. Enquanto os coeficientes de regressão linear variaram entre -2,10 e 1,96. Conclusões: a predição dos valores genéticos usando os métodos BLUP, MBLUP e Bayes C foi diferente em quanto à magnitude dos valores estimados. No entanto, o ranking ou classificação de animais por seus valores genéticos não foi alterada significativamente.

Factores asociados a mastitis en vacas de la microcuenca lechera del altiplano norte de Antioquia, Colombia / Factors associated to mastitis in cows from the dairy production basin in the northern highlands of Antioquia, Colombia / Fatores associados à mastite em vacas da microbacia leiteira do altiplano norte da Antioquia, Colômbia

Se efectuó un estudio de corte sobre la prevalencia de mastitis bovina en una muestra representativa de las granjas lecheras del altiplano norte de Antioquia, Colombia. Se evaluaron los resultados del California Mastitis Test (CMT), Recuento de Células Somáticas (RCS) y cultivo bacteriológico de leche, y se analizaron los factores de riesgo asociados a mastitis bovina. El análisis estadístico de la información se efectuó por medio de estadística descriptiva, análisis de razón de prevalencias y regresión logística multinivel. Con la prueba de CMT se detectó un 20% de cuartos afectados con mastitis, la prevalencia de mastitis subclínica por vaca fue del 39,5% y la de mastitis clínica fue del 1,7%. Se efectuaron 648 cultivos de muestras de leche, de las cuales 23,9% fueron negativas, 34% positivas a Streptococcus agalactiae y 10,2% a Estafilococo coagulasa negativo. El análisis de regresión reveló que las vacas que tuvieron más de seis meses de lactancia presentaron una Odds Ratio (OR) de 2,65 en comparación con las de un mes de lactancia (p < 0,05). Se halló un OR de 1,24 para la asociación de la edad y la mastitis (p < 0,05). Para el lavado de manos se encontró un OR de 0,36 en comparación con no hacerlo (p < 0,05). En conclusión, se halló una alta frecuencia de mastitis por vaca. El microorganismo más hallado fue el Streptococcus agalactiae. El trauma podría ser una causa importante de mastitis dado que no se observó crecimiento bacteriano en 23,9% de los cultivos de muestras de leche de cuartos con mastitis...

A study was conducted on the prevalence of bovine mastitis in a representative sample from dairy farms in the northern highlands of Antioquia, Colombia. The results of California Mastitis Test (CMT) were evaluated, as well as the Somatic Cell Count (SCC) and the bacteriological culture of milk. The risk factors associated with bovine mastitis were also analyzed, and the statistical analysis of the information was made through descriptive statistics, prevalence ratio analysis and multilevel logistic regression. The CMT test detected that 20% of the cow were affected with mastitis, the prevalence of subclinical mastitis per cow was of 39.5%, and of clinical mastitis was 1.7%. Six hundred and forty eight (648) cultures were made of milk samples, 23.9% of which came out negative, 34% positive with Streptococcus agalactiae, and 10.2% with coagulase-negative staphylococci. The regression analysis revealed that cows that had more than six months of lactation showed an Odds Ratio (OR) of 2.65 compared to cows that had one month of lactation (p < 0.05). An OR of 1.24 was found in the association between age and mastitis (p<0.05). Finally, an OR of 0.36 was found associated to washing hands compared to not doing it (p<0.05). In conclusion, a high prevalence of mastitis per cow was found. The most frequently found micro-organism was Streptococcus agalactiae. Trauma could be a major cause of mastitis since no bacterial growth was observed in 23.9% of the milk sample cultures from cow with mastitis...

Realizou-se um estudo de corte sobre a prevalência da mastite bovina em uma mostra representativa das fazendas leiteiras do altiplano norte da Antioquia, Colômbia. Foram avaliados os resultados do exame CMT (California Mastitis Test), Recontagem das Células Somáticas (RCS) e cultivo bacteriológico do leite, e analisaram-se os fatores de risco associados à mastite bovina. A análise estatística da informação foi efetuada por meio da estatística descritiva, análise de razão de prevalências e regressão logística multinível. Com o exame CMT detectou-se 20% de quartos afetados com mastite, a prevalência de mastite subclínica por vaca foi de 39,5% e a de mastite clínica foi de 1,7%. Efetuaram-se 648 cultivos de mostras de leite, das quais 23,9% foram negativas, 34% positivas a Streptococcus agalactiae e 10,2% a Estafilococo coagulase negativo. A análise de regressão revelou que as vacas que tiveram mais de seis meses lactância apresentaram uma Odds Ratio (OR) de 2,65 em comparação com as de um mês de lactância (p<0,05). Foi encontrado um OR de 1,24 para a associação da idade e a mastite (p<0,05). Para a lavagem de mãos encontrou-se um OR de 0,36 em comparação com não fazê-lo (p<0,05). Em conclusão, foi encontrada uma alta frequência de mastite por vaca. O micro-organismo encontrado com mais frequência foi o Streptococcus agalactiae. O trauma poderia ser uma causa importante de mastite dado que não se observou crescimento bacteriano em 23,9% dos cultivos de mostras de leite de quartos com mastite...