Determinación de metabolitos del cortisol fecal como biomarcador de estrés térmico en vacuno lechero en Galicia

Abstract

[SPA] El mundo se enfrenta actualmente a una emergencia climática. Desde la era preindustrial, la temperatura del planeta ha aumentado aproximadamente 1.05ºC. Este incremento está teniendo efectos visibles en regiones del norte de España, como Galicia, donde el año 2023 fue calificado como “extremadamente cálido”. Esta situación ha provocado múltiples impactos negativos en el ganado vacuno lechero, siendo este especialmente vulnerable al estrés generado por las altas temperaturas, derivando en importantes pérdidas económicas en un sector que constituye uno de los pilares fundamentales de la economía gallega.

El presente estudio se realizó en 4 explotaciones de vacuno lechero situadas en el ayuntamiento de Castro de Rei, en Lugo. El principal propósito de este estudio ha sido demostrar la eficacia de la medición de los metabolitos del cortisol fecal como un biomarcador del estrés térmico en vacuno lechero en Galicia. Primeramente, se han calculado los Índices de Temperatura y Humedad (THI) con las mediciones de temperatura y humedad relativa en 4 meses de invierno (enero, febrero, marzo y abril), y 4 meses de verano (junio, julio, agosto y septiembre) de 2023, con el fin de conocer si las vacas están sometidas a estrés por calor. Asimismo, se han tomado muestras fecales de manera no invasiva en 4 etapas diferentes del periodo de transición: 1 mes antes del parto, 1 semana antes del parto, 1 semana post parto y 1 mes post parto, con el fin de analizar cómo el estrés por calor, derivado del aumento de la temperatura y la humedad relativa, puede intensificar el estrés fisiológico característico de esta etapa crítica en la vida de las vacas de producción. Además, se analiza cómo el manejo y diseño de las instalaciones puede generar estrés adicional en los animales. Los datos se analizaron mediante un ANOVA de medidas repetidas de diseño mixto (SPSS v28).

Este estudio permitió evidenciar los cambios que se producen en el eje endocrino de las vacas en el periodo de transición, más acusados en el periodo preparto, con la medición de los metabolitos del cortisol fecal, asociados a las condiciones de manejo. Asimismo, se demostró que los animales están sometidos a estrés por calor en los meses de verano, lo que produce una carga adicional al estrés en esta etapa fisiológica vulnerable.

[GLG] O mundo enfróntase actualmente a unha emerxencia climática. Dende a era preindustrial, a temperatura do planeta aumentou aproximadamente 1.05ºC. Este incremento está a ter efectos visibles en rexións do norte de España, como Galicia, onde o ano 2023 foi cualificado como “extremadamente cálido”. Esta situación provocou múltiples impactos negativos na gandería de vacún leiteiro, As vacas son especialmente vulnerables ao estrés causado polas altas temperaturas, derivando en importantes perdas económicas nun sector que constitúe un dos piares fundamentais da economía galega.

O presente estudo realizouse en 4 explotacións de vacún leiteiro situadas no concello de Castro de Rei, en Lugo. O principal propósito deste estudo foi demostrar a eficacia da medición dos metabolitos do cortisol fecal como un biomarcador de o estrés térmico en vacún leiteiro en Galicia. Primeiramente, calculáronse os Índices de Temperatura e Humidade (THI) coas medicións de temperatura e humidade relativa en 4 meses de inverno (xaneiro, febreiro, marzo e abril), e 4 meses de verán (xuño, xullo, agosto e setembro), do 2023, co fin de coñecer se as vacas están sometidas a estrés pola calor. Así mesmo, tomáronse mostras fecais de maneira non invasiva en 4 etapas diferentes do período de transición, 1 mes antes do parto, 1 semana antes do parto, 1 semana post parto e 1 mes post parto, co fin de analizar como o estrés pola calor, derivado do aumento da temperatura e a humidade relativa, pode intensificar o estrés fisiolóxico característico desta etapa crítica na vida das vacas de produción. Ademais, analízase cómo o manexo e deseño das instalacións pode xerar estrés adicional nos animais. Os datos analizáronse mediante un ANOVA de medidas repetidas de deseño mixto (SPSS v28).

Este estudo permitiu evidenciar os cambios que se producen no eixo endócrino das vacas no período de transición, máis acusados no período preparto, coa medición dos metabolitos do cortisol fecal, asociados ás condicións de manexo. Así mesmo, demostrouse que os animais están sometidos a estrés pola calor nos meses de verán, o que produce unha resposta adicional a o estrés nesta etapa fisiolóxica vulnerable.

[ENG] The world is currently facing a climate emergency. Since the pre-industrial era, the planet's temperature has increased by approximately 1.05°C. This increase is having visible effects in regions of northern Spain, such as Galicia, where the year 2023 was classified as "extremely hot". This situation has had multiple negative impacts on dairy cattle farming, as cows are especially vulnerable to the stress generated by high temperatures, resulting in significant economic losses in a sector that constitutes one of the fundamental pillars of the Galician economy.

This study was conducted on four dairy farms located in the municipality of Castro de Rei, Lugo. The main purpose of this study was to demonstrate the effectiveness of measuring faecal cortisol metabolites as a non-invasive biomarker of heat stress in dairy cattle in Galicia. First, Temperature and Humidity Indices (THI) were calculated using temperature and relative humidity measurements during four winter months (January, February, March, and April) and four summer months (June, July, August, and September) of 2023, to determine whether cows were subjected to heat stress. Fecal amples were also taken noninvasively at four different stages of the transition period: one month before calving, one week before calving, one week postpartum, and one month postpartum. This study aimed to analyze how heat stress, derived from increased temperature and relative humidity, can intensify the physiological stress characteristic of this critical stage in the life of production cows. In addition, factors such as facility management and design were analyzed to determine how they could generate additional stress in the animals. Data were analyzed using a mixed-design repeated-measures ANOVA (SPSS v28).

This study demonstrated the changes that occur in the endocrine axis of cows during the transition period, which are most pronounced in the prepartum period, by measuring fecal cortisol metabolites associated with management conditions. It also demonstrated that animals are subjected to heat stress during the summer months, which produces an additional stress response at this vulnerable physiological stage.