Avaliação holística dos efeitos do estresse térmico em bovinos leiteiros utilizando modelagem matemática e estratégias de mitigação

• Processo: 24/12781-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2030
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Zootecnia - Nutrição e Alimentação Animal
• Pesquisador responsável: Vinícius Carneiro de Souza
• Beneficiário: Vinícius Carneiro de Souza
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Pirassununga
• Pesquisadores associados: Alex Sandro Campos Maia ; Ermias Kebreab ; Francisco Palma Rennó ; João Alberto Negrão ; José Eduardo Portela Santos ; Kari Estes ; Lance Baumgard ; Nara Regina Brandão Cônsolo ; Robin White ; Yusuke Sugimoto
• Assunto(s): Modelos matemáticos Estresse térmico Bovinos leiteiros Bem-estar do animal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dairy cattle nutrition | heat stress | Mathematical Modeling | Modelagem matemática aplicada a nutição e fisiologia de ruminantes

Resumo

O objetivos desta proposta são avaliar o impacto de aditivos alimentares e sistemas de resfriamento evaporativo para mitigar o estresse por calor (EC) durante o período de transição sobre o desempenho animal na lactação subsequente, ruminação, metabolismo, inflamação, resposta imune, desenvolvimento da placenta e qualidade do colostro em bovinos de leite utilizando uma abordagem multidisciplinar e holística. Também pretendemos usar modelagem matemática para: i. compreender os mecanismos pelos quais a exposição prolongada ao EC moderado modula o desempenho animal, a resposta imunológica e o metabolismo em vacas leiteiras; ii. avaliar os índices térmicos atuais para avaliar o grau de estresse por calor; e iii. desenvolver modelos matemáticos que possam prever o desempenho animal durante os eventos de estresse por calor. Para atingir esses objetivos, serão realizados 3 estudos. No estudo 1, avaliaremos os efeitos da suplementação de colina e/ou arginina protegidas da degradação ruminal de -30 a 21 dias após o parto no desempenho animal, metabolismo e resposta imune durante o período de transição e início da lactação em em vacas de leite durante o verão. Aos 21 dias pós-parto, as vacas serão alimentadas com a mesma dieta sem os aditivos e os dados serão coletados até 63 dias pós-parto. No estudo 2, avaliaremos os efeitos sinérgicos da suplementação com aditivos alimentares e do fornecimento de resfriamento evaporativo durante o período seco sobre o desempenho animal, metabolismo e resposta imunológica durante o período de transição e início da lactação em vacas leiteiras durante o verão. O melhor aditivo ou combinação de aditivos obtido no Estudo 1 com base no desempenho animal e na resposta imunológica será utilizado no Estudo 2 de -30 a 21 dias após o parto. No Estudo 3 usaremos modelos Rede Bayesiana de Aprendizagem para determinar os mecanismos subjacentes pelos quais a exposição prolongada ao estresse por calor moderado durante o verão modula o desempenho, a resposta imune e o metabolismo de vacas leiteiras usando dados sobre ruminação, desempenho animal, índices de temperatura corporal, expressão gênica, metabolômica e parâmetros sanguíneas dos Estudos 1 e 2. Também avaliaremos a capacidade de diferentes índices térmicos em prever o estresse por calor em vacas leiteiras confinadas e identificar os intervalos críticos para os índices de estresse térmico avaliados onde ocorrem mudanças no consumo, produção e composição do leite, eficiência alimentar, temperatura retal e frequência respiratória durante a exposição ao estresse por calor. Finalmente, serão desenvolvidas equações preditivas para prever o desempenho animal durante o estresse por calor em bovinos leiteiros utilizando variáveis ambientais e dos animais. Estas equações também serão avaliadas e comparadas com modelos existentes. Os resultados dessa abordagem multidisciplinar e holística utilizada neste projeto ajudarão a desenvolver soluções para mitigar o estresse por calor e melhorar as adaptações metabólicas à lactação em bovinos leiteiros periparturientes e, subsequentemente, melhorar a produtividade, a saúde e o bem-estar animal. (AU)