Breed comparison for heat adaptation in rams using multivariate analysis / Comparação entre raças para adaptação ao calor em carneiros usando análise multivariada

ABSTRACT

In this study, a multivariate analysis of morphological and physiological characteristics was performed on clinically healthy rams from six breeds (Santa Ines, Bergamasca, Dorper, Texel, Ile de France and Hampshire Down) to determine if these characteristics were able to separate and determine the most important variables in the differentiation of breeds for heat adaptation. To characterize the thermal environment, mean temperature was 23°C and relative humidity ranged between 30.6-55.6%. Morphological and physiological data were subjected to multivariate statistical tests including principal components (PRINCOMP), clustering (CLUSTER), discriminant (DISCRIM), step-bystep (STEPDISC) and canonical (CANDISC) analyses, using the Statistical Analysis System (SAS®). A multiple analysis of variance (MANOVA) was carried out with the variables defined as important by the discriminant analysis. The principal components analysis for biometric characteristics and scrotum-testicle, for physiological characteristics and body temperature as well as the characteristics of the skin and hair explained 60, 70 and 67 % of the total variation, respectively. The dendrogram showed a clear separation between the breeds studied and the existence of two distinct groups, one formed by the Texel and the other by the other breeds, considering all the characteristics used in the study. The most useful morphological parameters to explain heat tolerance were diameter of hair, layer thickness of hair at withers, 12th thoracic vertebra and rump, withers height, thoracic and scrotal circumferences, body weight, anterior and posterior shin perimeters, hair and epidermis brightness as well as the content of red and yellow in the epidermis. Among physiological characteristics, respiratory rate was better than rectal temperature and heart rate to explain changes caused by thermal stress. From the multivariate and variance analyzes it can be concluded that the Santa Ines breed was the most tolerant to heat stress as it presented a highly pigmented epidermis, a shorter hair of larger diameter, the lower layer thickness of hair at withers, 12th thoracic vertebra and rump, the lower temperatures in the testicle and at the 12th thoracic vertebra as well as the lower respiratory rate and rectal temperature value.

RESUMO

Neste estudo, foram realizadas análises multivariadas das características fisiológicas e morfológicas em carneiros clinicamente saudáveis de seis raças (Santa Inês, Bergamácia, Dorper, Texel, Ile de France e Hampshire Down) para determinar se essas características foram capazes de separar as raças e determinar as variáveis mais importantes na diferenciação das raças na adaptação ao calor. Os dados foram submetidos a testes estatísticos multivariados, incluindo as análises de componentes principais (PINCOMP), agrupamento (CLUSTER), discriminante (DISCRIM), step-by-step (STEPDISC) e canônica (CANDISC), utilizando o pacote estatístico SAS®. A análise variância de múltipla (MANOVA) foi realizada com as variáveis definidas como importante pela análise discriminante. A análise dos componentes principais para características biométricas e escroto-testiculares, para as características fisiológicas e de temperatura corporal e para as características da pele e pelo explicaram 60, 70 e 67% da variação total, respectivamente. O dendrograma mostrou uma clara separação entre as raças estudadas e a existência de dois grupos distintos, um formado pela raça Texel e o outro pelas raças Dorper, Hampshire Down, Ile de France, Santa Inês e Bergamácia, considerando todas as características avaliadas. As características morfológicas mais importantes para explicar a tolerância ao calor foram o diâmetro do pelo, as espessuras das camadas de pelo na cernelha, na décima segunda vértebra torácica e na garupa, a altura da cernelha, as circunferências torácica e escrotal, o peso corporal, os perímetros das canelas anterior e posterior, as luminosidades da pele e do pelo, bem como os teores de pigmentação vermelho e amarelo na epiderme. Entre as características fisiológicas a frequência respiratória foi melhor que a temperatura retal e a frequência cardíaca para explicar as mudanças causadas pelo estresse térmico. A partir das análises multivariada e de variância pode-se concluir que a raça Santa Inês foi a mais tolerante ao estresse térmico, uma vez que apresentou epiderme altamente pigmentada, pelo mais curto e de diâmetro maior, menores espessuras das camadas de pelo na cernelha, na décima segunda vértebra torácica e na garupa, menores temperaturas no testículo e na décima segunda vértebra torácica, bem como as menores frequência respiratória e temperatura retal.