Trabajo Fin de

Trabajo Fin de

Autor/es

Director/es

Facultad de Veterinaria

Veterinaria

Mejora del crecimiento de corderos y la calidad de leche mediante el uso de melatonina exógena

Silvia Luis González

José Alfonso Abecia Martínez

2020/2021

Grado en

Improvement of lamb growth and milk quality through the use of exogenous melatonin

ÍNDICE

1. RESUMEN __________________________________________________________ 1 SUMMARY

2. INTRODUCCIÓN _____________________________________________________ 2

2.1. Melatonina ... 3

2.2. Características generales de la leche ovina ... 10

2.3. Crecimiento de los corderos ... 13

2.4. Raza Rasa Aragonesa ... 15

2.5. Justificación y objetivos ... 17

3. MATERIAL Y MÉTODOS ______________________________________________ 17 3.1. Animales y procedimientos experimentales ... 17

3.2. Análisis de leche ... 19

3.3. Métodos de análisis estadístico ... 19

4. RESULTADOS ______________________________________________________ 20 4.1. Efecto de la melatonina sobre la composición y calidad de la leche ... 20

4.2. Efecto de la melatonina sobre el peso y el crecimiento de los corderos ... 22

5. DISCUSIÓN ________________________________________________________ 24 5.1. Efecto de la melatonina sobre la composición y calidad de la leche ... 24

5.2. Efecto de la Melatonina sobre el peso y el crecimiento de los corderos ... 25

5.3. Reflexiones finales... 27

6. CONCLUSIONES ____________________________________________________ 29 CONCLUSIONS

7. VALORACIÓN PERSONAL _____________________________________________ 30 8. BIBLIOGRAFÍA ______________________________________________________ 31

1

1. RESUMEN

Se diseñó un experimento para conocer y cuantificar los efectos que provoca la melatonina exógena en ovejas y corderos implantados tras el parto, tanto sobre la calidad de la leche de ovejas Rasa Aragonesa durante la lactancia como el crecimiento de sus corderos. Para ello se contó con 55 corderos y sus madres (n=31) que recibieron (corderos: n=28; ovejas: n=15) o no (corderos: n=27; ovejas: n=16) un implante subcutáneo de melatonina 24h después del parto. Los corderos se pesaron (PV) semanalmente hasta el destete (6 semanas) y se calcularon las ganancias medias diarias (GMD) en este periodo. Además, se tomaron muestras de leche a los 15, 30 y 45 días después del parto. Con respecto al análisis de leche, el principal hallazgo fue que en el día 45 de lactancia, la grasa de la leche y el contenido de sólidos totales fueron más altos (P<0,05) en las ovejas implantadas que en las ovejas control. Además, durante la lactancia las ovejas control manifiestan una reducción del porcentaje de grasa, a diferencia de las ovejas tratadas que muestran niveles constantes. En relación con el crecimiento, el tratamiento con melatonina de los corderos no tuvo un efecto significativo sobre el PV al destete o la GMD, pero el principal hallazgo fue el efecto de ovejas implantadas ya que los corderos criados por estas presentaron un PV (±SEM) (implantado: 13,61±0,51; no implantado: 12,09±0,57 kg) y GMD (implantados: 221,00±10,45; no implantados: 189,92±12,44 g/d) más altos (P<0,05) al destete que los corderos criados por ovejas control. En conclusión, el tratamiento con melatonina de las ovejas en el momento del parto aumentó el contenido de grasa de la leche e indujo una alta tasa de crecimiento en sus corderos.

SUMMARY

An experiment was designed to know and quantify the effects caused by exogenous melatonin implants in ewes and lambs implanted after parturition, both on the quality of the milk of Rasa Aragonesa ewes during lactation and the growth of their lambs. For this, 55 lambs and their mothers (n = 31) received (lambs: n = 28; ewes: n = 15) or not (lambs: n = 27; ewes: n

= 16) a subcutaneous melatonin implant 24 hours after delivery. The lambs were weighed (LW) weekly until weaning (6 weeks) and the average daily gains (ADG) were calculated in this period.

In addition, milk samples were taken at 15, 30 and 45 days after lambing. Regarding the milk analysis, the main finding was that on day 45 of lactation, the milk fat and the total solids content were higher (P<0.05) in the implanted ewes than in the control ewes. In addition, control ewes showed a reduction in the percentage of fat during lactation, unlike the treated ewes that showed constant levels. In relation to growth, the melatonin treatment of the lambs did not have a significant effect on the LW at weaning or the ADG, but the main finding was the effect of implanted ewes since the lambs raised by these ewes had a higher LW (P <0.05) (± SEM) at

2

weaning (implanted: 13.61 ± 0.51; not implanted: 12.09 ± 0.57 kg) and ADG (implanted: 221.00

± 10.45; not implanted: 189.92 ± 12.44 g/d) than lambs raised by control ewes. In conclusion, the melatonin treatment of the ewes at parturition increased the fat content of the milk and induced a high growth rate in their lambs.

2. INTRODUCCIÓN

Algunas especies de rumiantes, como la ovina, muestran ciclos estacionales de reproducción. Los animales de vida salvaje exhiben comportamiento reproductivo en otoño (Abecia et al., 2012), que unido a un periodo de gestación de cinco meses, promueve que estos nacimientos de corderos se den durante la primavera (Pool et al., 2020). El objetivo es que los nacimientos se produzcan en época óptima de recursos para aumentar la probabilidad de supervivencia de la progenie, hecho que no se eliminó con la domesticación (Abecia, et al., 2012). Aunque la domesticación puede modificar la expresión fisiológica de la estacionalidad, la mayoría de los pequeños rumiantes domesticados la han mantenido (Manca et al., 2014).

Los cambios fisiológicos y conductuales suceden como respuesta adaptativa frente a cambios o fluctuaciones ambientales. El reloj biológico endógeno de cada animal es el que permite interpretar y actuar en respuesta, y la luz es el principal factor ambiental que modula y regula procesos fisiológicos, particularmente aquellos que siguen un ritmo circadiano como el sueño y la reproducción, mediante variaciones en la concentración de melatonina (Correa y Fernández, 2017). De este modo, la reproducción y sucesión de los ciclos estrales en el ovino comienza en respuesta a la reducción de horas de luz o duración del día en verano o principios de otoño y, termina a finales del invierno o principio de primavera, entrando en anestro (Abecia et al., 2012). Esto es más evidente y se ven más influenciados por el fotoperiodo las especies de ungulados que se encuentran en zonas del planeta de latitudes más altas, ya que cuanto más cerca de la zona ecuatorial menor variación e influencia de la luz (Correa y Fernández, 2017).

Es necesario señalar que, si la reproducción es estacional, se genera un periodo de partos que, teniendo en cuenta la producción, darán consecutivamente un periodo de venta de animales de carne, y si los animales son lecheros, un patrón estacional de producción de leche (Abecia et al., 2012). Por ello, para tener producción durante todo el año se ha tratado de modificar los ciclos reproductivos.

La reproducción de los pequeños rumiantes puede controlarse a través de métodos que incluyen, por un lado, los “métodos naturales”, como el control de la luz o la exposición a un macho (el llamado “efecto macho”), y por otro, la administración de hormonas exógenas como la progesterona o sus análogos (progestágenos), prostaglandinas, hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) y la melatonina. Sin embargo, mientras que la administración de

3

progesterona o sus análogos y las prostaglandinas, modificará la fase lútea del ciclo, la melatonina actúa modificando la percepción del fotoperiodo y el patrón anual de reproducción (Abecia et al., 2012).

2.1. Melatonina

La melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) es una indolamina que fue descubierta por primera vez en 1958 por Aron Lerner y sus colaboradores a partir del extracto de la glándula pineal bovina (Lerner et al., 1958). Es una neurohormona fotoperiódica que se secreta en la glándula pineal, se distribuye por la sangre e impulsa cambios estacionales de la actividad reproductiva en la oveja. Que desempeñe un papel progonadal o antigonadal depende de si se secreta en un patrón de día corto o largo, y si el animal es reproductor de días largos o cortos (Bittman et al., 1983a).

Las concentraciones plasmáticas de melatonina son basales durante el día y altas durante la noche (Figura 1), pero la señal que proporciona al eje hipotálamo-hipófisis-gonadal sobre la época del año es la duración de la secreción nocturna. En este aspecto, la melatonina es un estímulo progonadotrófico en los pequeños rumiantes ya que son reproductores de días cortos (Abecia et al., 2012).

Figura 1. Las concentraciones plasmáticas de melatonina (línea roja) son basales durante el día y altas durante la noche. En función de la duración del día, la liberación y duración de esta liberación cambia, relacionándose los días cortos (A) (durante el invierno) con picos más largos, y los días largos (B) (durante el verano) con picos cortos de melatonina. Al ser un reproductor de días cortos, el patrón de día corto con picos más largos de melatonina es un estímulo gonadotrófico en los pequeños rumiantes (elaboración propia).

4

En los mamíferos, la información de luz u oscuridad es percibida por las células ganglionares de la retina cuyos axones viajan por un tracto nervioso y se proyectan en el núcleo supraquiasmático (NSQ) del hipotálamo, considerado como el epicentro del reloj circadiano, ya que a través de una compleja vía multisináptica se conecta con la glándula pineal (GP) y controla el ritmo de síntesis y liberación de melatonina (Revel et al., 2007) (Figura 2). Por tanto, el patrón rítmico se sincroniza a través de señales neuronales y hormonales mediante el NSQ (Li et al., 2021).

La síntesis tiene lugar durante la oscuridad (Chowdhury et al., 2008). Las enzimas que participan en ella son N-acetiltransferasa e hidroxiindol-O-metiltransferasa y, además de en la GP, pueden encontrarse en el tracto gastrointestinal de varias especies de mamíferos (Bubenik, 2008). Durante la noche los niveles de melatonina en sangre son elevados y si cambia la duración del día, cambia la liberación y duración de esta liberación, relacionándose los días largos (durante el verano) con picos cortos de melatonina y, los días cortos (durante el invierno) con picos más largos (Revel et al., 2007).

La actividad transcripcional en genes controlados por reloj circadiano se ve afectada por las señales fotoperiódicas y de la melatonina que a su vez transmiten información a la pars tuberalis hipofisaria (PT) y, es esta quién controla los niveles de moléculas funcionales que transmiten mensajes y su salida neuroendocrina (Korf, 2018). La PT se encuentra inmediatamente adyacente al hipotálamo medio basal (HMB) y es donde, en todos los mamíferos, se encuentran los niveles más altos de receptores de melatonina (Dardente, 2012).

En las ovejas, se ha demostrado que solo se expresa un tipo de receptor de melatonina, MT1 (Malpaux et al., 2001), por tanto, la melatonina actúa sobre los receptores de melatonina MT1 de la PT, controlando de este modo su actividad y, la PT envía señales de salida a través de vías retrógradas y anterógradas. La vía retrógrada conecta con el HMB y controla las funciones reproductivas que, a través de la TSH y un sistema local de hormonas tiroideas en el hipotálamo ejerce el control sobre la respuesta de las gónadas. Por otro lado, hay que mencionar que una de las posibles vías anterógradas a destacar en ese estudio, es la conexión con la pars distalis hipofisaria (PD) con el fin de controlar la producción y secreción de prolactina. En conclusión, la PT transmite señales mediante un “cóctel” de moléculas mensajeras que actúan en otras áreas cerebrales, desempeñando un papel esencial en la regulación de las funciones estacionales y puede incluso ser la sede del reloj circanual (Korf, 2018). Además, los modelos actuales sugieren que la melatonina es capaz de alterar la comunicación vascular entre las regiones funcionales de la pituitaria, el infundíbulo, la PD y la PT, modificando la producción de hormonas reproductivas (Hodson et al., 2012).

5

Figura 2. La información de luz u oscuridad es percibida por las células ganglionares de la retina (CGR) cuyos axones viajan por un tracto nervioso y se proyectan en el núcleo supraquiasmático (NSQ) del hipotálamo. A continuación, a través de una compleja vía multisináptica se conecta con la glándula pineal (GP) y controla el ritmo de síntesis y liberación de melatonina. Una vez llega la noche, la información de la oscuridad, con la ayuda de las enzimas N-acetiltransferasa e hidroxiindol-O-metiltransferasa se sintetiza la melatonina, y son elevados los niveles en sangre. Tanto la actividad transcripcional de los genes controlados por el reloj circadiano como la señal de melatonina transmiten información a la pars tuberalis hipofisaria (PT) donde se encuentran los niveles más altos de receptores de melatonina (MT1) y, es esta quién controla los niveles de moléculas funcionales que transmiten mensajes y su salida neuroendocrina a través de vías retrógradas y anterógradas. La vía retrógrada conecta con el hipotálamo mediobasal (HMB) que a través de un sistema de hormonas controla las funciones fisiológicas. Una vía anterógrada es la conexión con la pars distalis hipofisaria (PD) con el fin de controlar la producción y secreción de prolactina.

Con ambas vías se establece el eje neuroendocrino-gonadal (elaboración propia).

Es relevante destacar la función de la melatonina en la regulación de la secreción de GnRH, ya que influye en la actividad reproductiva. Dentro de la compleja red de interneuronas, se encuentran los terminales dopaminérgicos de la eminencia media que juegan un papel fundamental en la modulación de la secreción de GnRH (Malpaux et al., 1997). Los pulsos de GnRH se controlan por retroalimentación negativa tanto del estradiol como de la progesterona, mientras que el aumento de GnRH se desencadena por la acción de retroalimentación positiva

6

de altas concentraciones de estradiol al final de la fase folicular del ciclo ovárico (Nestor et al., 2018).

Por último, con respecto al conjunto de acciones implicadas, se ha evidenciado que el sistema Kiss1/GPR54 es responsable de controlar la reproducción a través del eje neural al ajustar los niveles circulantes de gonadotropinas y esteroides sexuales, y que la melatonina mediante acciones indirectas a este sistema transmite información sobre la duración del día al eje neuroendocrino-gonadal (Revel et al., 2007). En función del patrón de secreción de melatonina transmite información y gobierna la expresión del ARNm de KISS1 en el núcleo arqueado (Smith, 2012).

Las oscilaciones constantes de la luz determinan la fluctuación de la concentración de esta hormona proporcionando valiosa información al organismo. Estas fluctuaciones influyen sobre el sistema endocrino y nervioso, manifestando cambios tanto a nivel molecular como conductual (Correa y Fernández, 2017). Por lo tanto, los ritmos estacionales desempeñan un papel importante en el control de las funciones corporales en casi todos los organismos vivos, influyendo no solo sobre la reproducción, sino también sobre el metabolismo y las respuestas inmunes. Se han atribuido importantes funciones a la PT, como la modulación de la respuesta al estrés y las funciones inmunes (Korf, 2018). Además, han identificado receptores de melatonina en diferentes lugares del cuerpo por lo que sus acciones ocurren a múltiples niveles, siendo el eje hipotálamo-hipofisario la diana para modificar la percepción fotoperiódica del animal (Abecia et al., 2012).

Los estudios más actuales contemplan que el efecto del temporizador de coincidencia circadiana está asociado a cambios progresivos en todo el genoma, en el estado epigenético en los promotores de genes estacionales clave, considerando que las interacciones entre el reloj circadiano y las diferentes vías epigenéticas de la hipófisis son la base de este mecanismo temporizador de los mamíferos (Wood et al., 2020).

Según Malpaux et al. (2001), se requiere un conjunto de mecanismos para que se produzca respuesta a cambios en la duración del día. Deben detectarse tres tipos de cambios:

cantidad de melatonina que sobrepasa un umbral mínimo (noche frente a día); la duración de esa cantidad de melatonina por encima del umbral (días largos frente a días cortos); y, finalmente, la duración de la cantidad de melatonina en relación con la exposición previa a la melatonina (duración del día en aumento frente a disminución). A pesar de esto, hay que tener en cuenta que la diferencia entre la concentración diurna y nocturna es muy variable en cada animal, aunque es altamente repetible en individuos con un fuerte determinismo genético (Zarazaga et al., 1998). Además, cabe destacar que la respuesta al fotoperiodo no se basa

7

únicamente en la duración absoluta del día, sino que también en la historia fotoperiódica que hayan tenido previamente los animales (Robinson y Karsch, 1988).

Para controlar artificialmente el ciclo sexual en las ovejas, uno de los métodos que se utiliza es la administración de melatonina exógena a través de implantes. Debido a que la melatonina se libera por la noche, este procedimiento se utiliza para provocar una respuesta similar a la de un día corto sin suprimir la secreción endógena. A pesar de que mantienen estas elevadas cantidades de forma constante, no suprimen la secreción endógena de la hormona durante la noche, esto explica que la melatonina exógena a través de implantes provoca una respuesta de día corto por alargar la duración de la señal de melatonina (O'Callaghan et al., 1991; Malpaux et al., 1997). Frente a los tratamientos hormonales convencionales para inducir la ovulación en hembras, una de las ventajas de la utilización de melatonina exógena, es que pueden usarse tanto en hembras como en machos, mejorando de este modo la fertilidad resultante (Chemineau et al., 1992).

Los implantes que se comercializan contienen 18 mg de melatonina, y, mantienen elevadas concentraciones plasmáticas durante más de 100 días (Forcada et al., 2002). Desde su implantación hasta el comienzo de la actividad reproductiva pasan alrededor de 40 a 60 días (AEMPS, 2009), se observa en la franja de estos días un cambio en la frecuencia del pulso de GnRH y su consecutiva LH tras el inicio del tratamiento con melatonina (Malpaux et al., 1997).

Por otro lado, según el protocolo comercial del tratamiento los implantes se deben colocar alrededor del día 45 después del parto por el estado fisiológico del animal, sin embargo, Abecia et al. (2002) evidenciaron que los resultados reproductivos fueron mayores si se colocaban alrededor del momento del parto. Del mismo modo, Forcada et al. (2002) demostraron que la respuesta a los implantes de melatonina es mejor cuando se implantan inmediatamente después del solsticio de invierno que alrededor del equinoccio de primavera en ovejas con un período anestro estacional corto. Congruente con esto, se ha evidenciado sistemáticamente que la transferencia de días cortos a días largos provoca la detención de la ciclicidad en aproximadamente 30 días, es decir, muy rápidamente, mientras que la exposición de ovejas en anestro o en días largos a días cortos provoca un retorno a la ciclicidad de forma más lenta, entre 60 y 90 días (Bittman et al., 1983b).

Al comienzo, el uso de los implantes de melatonina se restringía al objetivo de adelantar la temporada de reproducción, sin embargo, en la actualidad se ha incrementado el conocimiento sobre otros usos prácticos en la mejora reproductiva de las ovejas, así como aumentar su productividad tras la reproducción (Abecia et al., 2012).

En un metaanálisis, Palacín et al. (2011), encontraron que los implantes de melatonina en genotipos mediterráneos aumentaron significativamente la fertilidad (+29%) y la fecundidad

8

(+0,25 corderos adicionales por oveja implantada) de las ovejas. Esto es congruente con los resultados de Abecia et al. (2007), en los que se concluyó que con los implantes se mejoran tanto la fertilidad como el tamaño de la camada de las ovejas tratadas, aumentando el número de corderos producidos entre un 15% y un 30% dependiendo de la raza, la granja y el momento de la implantación. Además, se han obtenido resultados que indican que la melatonina influye en el patrón de crecimiento de los folículos y en la capacidad esteroidogénica del cuerpo lúteo, debido a que causa una disminución en la capacidad antioxidante del plasma y altera la dinámica de crecimiento tanto del folículo como del cuerpo lúteo, y se interpreta que esto lleva a una disminución en el número de ondas foliculares/ciclo y en el área media del cuerpo lúteo (Manca et al., 2014).

El inicio de la pubertad define el rendimiento reproductivo de la oveja y, como tal, es un factor crítico que influye en los resultados de la producción. Debido a que está sujeto a limitaciones fotoperiódicas, además de metabólicas, se ha incorporado la melatonina para inducir el inicio de la reproducción, y aunque debe ir unido a otros factores como el manejo nutricional, factores sociales e incluso la selección genética, se ha observado que mejora la fertilidad de las corderas tratadas con melatonina en comparación con las ovejas control y, da como resultado características de producción similares a las de las ovejas maduras (Pool et al., 2020).

En los últimos años se ha incrementado el interés por la predisposición genética a la respuesta al tratamiento con melatonina. Mura et al. (2014) asociaron a la reproducción estacional dos mutaciones silenciosas en uno de los principales genes: el receptor de melatonina 1A (MTNR1A). Identificaron que determinados genotipos exhiben tasas de fertilidad más elevadas y una reducción en los días entre la introducción de carneros y el parto, concluyendo que los polimorfismos en este gen en la raza de ovejas Sarda influyen en la reanudación reproductiva de primavera. Por otro lado, Abecia et al. (2020b) confirmaron que determinados polimorfismos en la secuencia del gen MTNR1A intervienen en el rendimiento reproductivo de carneros Rasa Aragonesa jóvenes y adultos y, concluyeron que el genotipado podría ser un procedimiento útil en el uso de los carneros en la ganadería ovina.

Por último, además de su importancia sobre la reproducción y los parámetros productivos, esta molécula ha despertado interés por sus otras muchas funciones. Al tratarse de una molécula lipofílica tiene libre acceso a todas las células, tejidos y órganos del cuerpo y, por lo tanto, no requiere ningún receptor para llevar a cabo las acciones de eliminación de radicales libres (Chowdhury et al., 2008). Una mayor secreción de melatonina se ha asociado con un mejor estado oxidativo y una función cardiovascular alterada en varias especies de mamíferos (Lemley y Vonnahme, 2017).

9

En un estudio se evidenció que la administración de melatonina, en combinación con hipotermia terapéutica, en bebés con encefalopatía hipóxico-isquémica mejoró su supervivencia, redujo el estrés oxidativo y provocó un desarrollo neurológico favorable (Aly et al., 2015). En otro estudio con bebés recién nacidos sépticos, se pretendía determinar los cambios en el estado clínico y los niveles séricos de productos de peroxidación lipídica, mediante la administración de melatonina, y, los resultados fueron consistentes: probaron una mejora tanto del estado clínico como de los parámetros séricos (Gitto et al., 2001).

En consonancia con la investigación en humanos, en otro estudio en el que utilizaron corderos como modelo animal, tanto la administración sistémica como transdérmica neonatal redujeron los signos de neuropatología y encefalopatía asociados con la asfixia perinatal (Aridas et al., 2018). Además, la administración posnatal de melatonina en corderos recién nacidos con hipertensión pulmonar disminuye el remodelado vascular patológico y aumenta la angiogénesis, promoviendo cambios funcionales y estructurales beneficiosos en la circulación pulmonar (Astorga et al., 2018). También, se suplementó con cápsulas orales a ovejas merinas de gestación simple y doble desde el día 80 de gestación hasta el parto (durante la última mitad de la gestación), y se evidenció una mejora significativa en la supervivencia de los corderos gemelos de segundo nacimiento debido a las acciones neuroprotectoras de la melatonina que aumentan la tolerancia al parto prolongado (Flinn et al., 2020c).

En una revisión extensa sobre el uso de melatonina en ovejas y sus repercusiones en corderos, se concluyó que: la suplementación durante la gestación mejora el flujo sanguíneo uterino y posee potentes efectos antioxidantes que provoca una disminución del riesgo de restricción del crecimiento intrauterino y anomalías neurológicas durante el desarrollo fetal, protege el cerebro fetal de la hipoxia aguda pudiendo ser beneficiosa durante partos prolongados y aumenta las reservas de tejido adiposo marrón que favorece la termorregulación del cordero recién nacido (Flinn et al., 2020b).

Por último, además de sus repercusiones clínicas, asociadas en gran medida a su gran poder antioxidante, también se ha relacionado con otros aspectos como su efecto sobre folículos pilosos y conducta. Yang et al. (2019) demostraron que la melatonina promovió el inicio y la maduración de los folículos secundarios posnatales y, aumentó su población y el efecto beneficioso se mantuvo durante toda la vida. En definitiva, permitió un aumento de la producción y mejoró la calidad de la fibra (diámetro reducido) asociado a una favorable capacidad antioxidante y una supresión de la apoptosis. Por otro lado, Guesdon et al. (2013) constataron que al retirar familiares conespecíficos se indujo respuestas de estrés conductual y endocrino más fuertes durante la fase de luz que durante la fase de oscuridad. Estas diferencias

10

en las respuestas de angustia entre el día y la noche demostraron el papel de la neurohormona melatonina en la modulación de respuestas sociales estresantes en ovejas, mamíferos diurnos y gregarios.

2.2. Características generales de la leche ovina

La leche de oveja se caracteriza por tener mayor cantidad de materia grasa y proteínas que la leche de cabra y de vaca, y, generalmente también es mayor el contenido en lactosa.

Estas cantidades tan elevadas hace que cobre importancia en la producción de quesos y yogur (FAO, 2021).

Para evaluar la potencialidad de los animales de ordeño, es muy importante tener en cuenta la influencia de la etapa de lactancia ya que los datos deben ajustarse en función de esto.

En una revisión sobre el efecto del estado de lactancia sobre la composición de la leche en diferentes razas de ovejas, se observó que los mayores contenidos de grasas y sólidos totales se daban en la etapa tardía de la lactancia asociándose con una baja producción de leche. El contenido de sólidos no grasos se mantuvo constante y se considera que la variación en los sólidos totales se vio influenciada por la variación de la grasa. Por último, la secreción de lactosa y agua son prácticamente constantes durante la lactancia (Assan, 2015).

Un factor relevante es la edad de las ovejas, las más jóvenes producen menos cantidad de leche y menos rica en grasas, proteínas, caseína y proteínas séricas, y, según van envejeciendo aumenta tanto la producción como el contenido de grasas y proteínas. La alimentación es otro factor que se puede manipular para maximizar la producción de leche durante las diferentes etapas de la lactancia (Assan, 2015). Suplementándose la dieta con grasa protegida (by-pass) de aceite de palma en diferentes concentraciones a ovejas Lacaune lactantes, se observó un efecto lineal positivo sobre el contenido de grasa de la leche. Los animales que recibieron los niveles más altos de grasa protegida tuvieron una mayor producción de leche durante la lactancia, y probablemente debido a esto demandaron mayores cantidades de nutrientes para sintetizar leche más grasa, que provocó un menor aumento significativo de peso corporal. A pesar de producir más, las proteínas, lactosa y los sólidos no grasos fueron más bajos (Bianchi et al., 2018). Por último, analizándose registros entre 2007 y 2016 del control mensual de ordeño de cabras Florida española, se observó que las cabras de parto simple produjeron menos leche por lactancia y por día que las cabras de nacimiento múltiple. Las cabras que tenían hermanos de camada machos produjeron más leche diaria y total, aunque con un porcentaje de grasa más bajo que las cabras de parto único o que nacieron sin gemelos machos.

11

Sin embargo, estas cabras que más producen, tuvieron una vida útil más corta que provocó que tuvieran una menor producción de leche de por vida (Abecia et al., 2020c).

En la vaca lechera, se acepta que el sistema del reloj biológico está asociado con alteraciones del metabolismo y hormonales; ambos son necesarios para iniciar y mantener la lactancia (Casey y Plaut, 2012). Además, la regulación de este reloj circadiano controla perfiles transcripcionales de genes circadianos centrales en la glándula mamaria (Hu et al., 2017) y, recientemente se ha evidenciado que la expresión mamaria de un gen del reloj central (PER1) se vio afectada por la exposición a los diferentes fotoperiodos y por el estado fisiológico de cabras lecheras (Kalyesubula et al., 2021). Además, la fisiología circadiana domina la transición suave de la gestación a la lactancia en las vacas lecheras (Li et al., 2021).

La estacionalidad reproductiva ovina da como resultado que el período de ordeño natural comience durante los días largos, cuando disminuye la secreción de melatonina y aumenta la de prolactina (Misztal et al., 1997), dependiendo los parámetros de producción de leche tanto en ovejas como en cabras de las concentraciones de estas hormonas (Molik et al., 2011).

La melatonina al provocar una respuesta similar a la de un día corto y aumentar sus concentraciones plasmáticas basales, podría reducir los niveles de la prolactina que finalmente provoca una disminución de la producción de leche (Abecia et al., 2005a). Las condiciones ambientales y el fotoperiodo asociado a cambios en la secreción de prolactina en las ovejas lactantes provocan la variación, principalmente en la cantidad de leche producida, así como en la composición de la leche afectando a la síntesis de proteínas lácteas, grasas e inmunoglobulinas (Molik et al., 2011). Se ha observado que la exposición a fotoperiodos cortos durante el período seco estimula la lactancia posterior y se ha asociado al período prolongado de secreción de melatonina por la glándula pineal (Avilés et al., 2019). En un estudio reciente con cabras Saanen se corroboró el aumento de la producción de leche posterior en comparación con el fotoperiodo de día largo. Además, la prolactina plasmática fue 20, 10 y 17 veces mayor a las 3 semanas antes del parto, y 3 y 5 semanas después del parto respectivamente, en fotoperiodos de días largos que en cabras sometidas a días cortos (Kalyesubula et al., 2021).

En las regiones de clima templado, las ovejas que paren en verano (días largos) producen menos leche y tienen un periodo de lactancia más corto que las que paren naturalmente durante el invierno (días cortos). Por ello, Misztal et al. (2018) diseñaron un estudio para observar cómo influye la época del año en ovejas paridas en enero (días cortos), en junio (días largos) y, otro grupo paridas en junio que recibieron implantes subcutáneos de melatonina un mes antes. Se monitorizó tras el destete la producción de leche y la duración total de la lactancia. Se concluyó que la producción de leche fue mayor en las paridas en enero y, el número de días de ordeño y

12

la duración total de la lactancia fueron significativamente mayores en el grupo parido en enero y el parido en junio implantado, que el grupo parido en junio sin tratamiento (Misztal et al., 2018). Esto se explica debido al acortamiento de la señal de melatonina en primavera, y a que el aumento de la concentración plasmática de prolactina en respuesta al estímulo de amamantamiento y/o ordeño podría ser más potente en la estimulación de la síntesis y liberación de leche (Lacasse et al., 2016). Por tanto, en respuesta a la prolongación de la señal de melatonina durante el final del verano y el otoño, disminuyó la concentración de prolactina y provocó un colapso en la productividad de la leche y acortó el período de lactancia (Misztal et al., 2018).

Sin embargo, aunque la glándula mamaria de la oveja está igualmente preparada para la síntesis y percepción de prolactina en condiciones de días cortos y largos dando como consecuencia una producción similar en fotoperiodos crecientes y decrecientes, se ha observado que esta similitud se produce solo durante el primer mes de lactación; a continuación, las ovejas paridas en verano disminuyeron significativamente la producción de leche. Además, durante la lactancia, las ovejas ordeñadas en el periodo de acortamiento del día produjeron un 50% menos de leche que las ovejas ordeñadas durante días largos de primavera y verano, sugiriendo que la melatonina en ovejas que se reproducen estacionalmente afecta a la producción de leche posterior (Molik et al., 2007).

Son múltiples los factores que pueden influir en la producción de leche. En cabras se ha establecido que intervienen tanto factores intrínsecos (la raza, la genética, el tamaño de la camada y la edad) como extrínsecos (el sistema de producción, nutrición, la salud de la ubre, la etapa de lactancia, la estación, la parición, el fotoperiodo, la duración de la lactancia, la frecuencia de amamantamiento y ordeño) (Goetsch et al., 2011). Por lo tanto, para poder comparar los resultados entre diferentes estudios, no solo se debe conocer cómo varían los componentes a lo largo de toda la lactancia fisiológica, sino a qué factores y condiciones han estado sometidos.

Por otro lado, estudios realizados indican que en las ovejas los parámetros de lactancia y la composición química de la leche se ven influenciados por la duración del día y la señal de melatonina, así como, en los parámetros bioquímicos de la leche influyen la temporada del parto y el período en el que se inicia la lactancia (Molik et al., 2020).

En un experimento se dividieron 60 ovejas en 3 grupos: ovejas criadas en fotoperiodo natural, criadas en fotoperiodo natural e implantadas con melatonina y ovejas expuestas artificialmente a un fotoperiodo corto. Los resultados obtenidos mostraron que la administración de melatonina exógena y la simulación de un fotoperiodo de día corto durante el período estival tuvieron efectos significativos sobre los niveles de sólidos, proteínas, grasas y

13

lactosa de la leche y sobre el contenido de ácidos grasos de la leche de oveja. Más específicamente, la administración de implantes redujo el contenido medio de sólidos, la leche del grupo control tenía un menor contenido de proteínas, la leche de ovejas expuestas a un fotoperiodo corto y las implantadas contenían mayor nivel de grasa, siendo mayor la concentración en las primeras. La melatonina disminuyó el nivel de lactosa después de 30 días de lactancia y causó un deterioro significativo en el perfil de ácidos grasos de la leche (Molik et al., 2011).

En la raza Churra se observó que el contenido y la composición de proteínas en la leche no se vieron afectados por el número de corderos destetados y, congruente con otras publicaciones, el contenido de grasa, proteína, caseína y proteína sérica, alcanzaron un mínimo al mes de la lactancia, cuando la producción de leche era más alta, y aumentaron de forma creciente a medida que avanzaba la lactancia (Othmane et al., 2002), hecho compatible con la correlación negativa entre la producción de leche y la composición de la leche establecida en extensa literatura (Bianchi et al., 2018). Además, se produjo un aumento en el recuento de células somáticas que se asoció con una disminución de la producción de leche y de la lactosa.

En un estudio posterior, se estudiaron tres grupos de ovejas: paridas en febrero, en junio y, en junio tratadas con implantes de melatonina. Los resultados mostraron que la mayor cantidad de leche fue producida por ovejas paridas en febrero y la menor cantidad por animales con partos en junio. Las ovejas paridas en febrero, además de una mayor producción de leche en comparación con las ovejas de los otros grupos, se caracterizaron por una lactancia más prolongada; sin embargo, la leche de las ovejas paridas en junio con o sin implante tuvo un contenido significativamente mayor de materia seca, proteína y grasa. En todos los grupos experimentales, el contenido de materia seca aumentó en el transcurso del período de lactancia y, la composición química de la leche de las ovejas de lactación en junio, tanto con y sin implante,en los primeros meses de ordeño fue similar a la de la leche de las ovejas de lactación en febrero durante los últimos dos meses de ordeño (Molik et al., 2020).

2.3. Crecimiento de los corderos

Del mismo modo en que la reproducción de las ovejas se ve influenciada por el reloj circadiano, también lo está el metabolismo y el crecimiento (Li et al., 2021), por ello, en la actualidad se están presentando estudios en los que se observan mejoras en los rendimientos de corderos nacidos de ovejas implantadas con melatonina durante la gestación, evidenciándose un aumento de la supervivencia y el incremento significativo del peso al destete.

14

Cabe destacar que los corderos durante las primeras semanas de vida tienen inmadurez de la glándula pineal y por ello sus niveles endógenos de melatonina son arrítmicos y bajos (Nowak et al., 1990), pero la suplementación materna puede administrar melatonina al feto antes del nacimiento, debido a que es capaz de difundirse libremente a través de la placenta ovina y la barrera hematoencefálica (Yellon y Longo, 1987; Aly et al., 2015). En un estudio de 1992, ya se concluía la importancia de mantener una transferencia rítmica diaria normal de melatonina materna al feto durante la gestación (Kennaway et al., 1992). En la actualidad, se piensa que el ritmo natural de la melatonina tiene una ventana de tiempo para ocurrir, ya que los recién nacidos de varias especies carecen de la secreción rítmica de melatonina (Li et al., 2021). En los corderos, una amplia exposición a melatonina en las primeras etapas de la vida conduce a alteraciones obvias de la transición fetal a neonatal (Seron-Ferre et al., 2017).

Se ha contemplado que la administración de melatonina durante la gestación desempeña un papel importante en la producción de tejido adiposo marrón (TAM) y en la termorregulación del recién nacido (Seron-Ferre et al., 2015), ya que depósitos insuficientes de TAM pueden contribuir a la muerte del cordero en las primeras 12 horas tras el nacimiento por hipotermia, debido a la incapacidad de generar termogénesis sin escalofríos, lo que contribuye a la inanición (Sales et al., 2017).

En ovejas con gestaciones simples y dobles, se implantó con melatonina exógena (uno o dos implantes) a los 100 días de gestación, y se sacrificaron a los 140 días para extraer y pesar la grasa perirrenal fetal; los resultados mostraron que aumentan especialmente en los fetos dobles la deposición de TAM (Sales et al., 2017). Otros hallazgos de Seron-Ferre et al. (2015) corroboran el papel de la melatonina materna durante la gestación en la cantidad y funcionalidad de TAM del recién nacido. En este estudio, privaron crónicamente de melatonina materna durante su último tercio de gestación y, se evidenció que estos corderos a los 5 días de edad presentaban síntomas de hipotermia a diferencia de los recién nacidos de ovejas control (Seron-Ferre et al., 2015). En consonancia, corderos recién nacidos de ovejas con secreción de melatonina inhibida tenían menos tejido adiposo marrón y mostraban una respuesta de temperatura cutánea exagerada a 4°C (Li et al., 2021).

Implantando melatonina a corderos de ovejas tanto pinealectomizadas como intactas no se evidenció un efecto en el crecimiento por el tratamiento con melatonina (Kennaway y Gilmore, 1984). Sin embargo, en una reciente publicación en la que se implantó a ovejas diferente concentración de melatonina en los días de gestación 70-90, probaron que la supervivencia del cordero se incrementó en ambos tratamientos a tres días posparto y se mantuvo hasta el destete. Del mismo modo, las tasas de mortalidad relacionadas con el parto

15

fueron mayores en los corderos de madres control. A pesar de esto, no se observaron efectos en el peso al nacimiento del cordero ni a la tasa de crecimiento (Flinn et al., 2020a).

El aumento exponencial del crecimiento fetal durante la segunda mitad de gestación se debe al crecimiento y vascularización del útero-placenta, y el intercambio de nutrientes y metabolitos. En un estudio en ovino en el que se restringía el crecimiento intrauterino en gestación media a tardía, se examinó el flujo sanguíneo uteroplacentario y el crecimiento fetal si se administraba 5 mg/d de melatonina en la dieta y, se evidenció en las ovejas suplementadas un aumento significativo del flujo sanguíneo arterial umbilical. Sin embargo, no se observaron diferencias en el peso de los corderos al nacimiento (Lemley y Vonnahme, 2017).

Cabe destacar que, además de la posible participación de la melatonina, hay una amplia gama de factores que interactúan con la tasa de crecimiento del cordero como: el peso vivo, la condición corporal de la oveja, la capacidad de ordeño de la oveja, la calidad y cantidad del pasto y/o alimentación y, la capacidad genética del cordero para crecer (Muir et al., 2003). Estos datos, hacen pensar que es posible que haya una asociación entre los implantes de melatonina y el crecimiento de los corderos, posiblemente asociado a múltiples factores; sin embargo, aún no hay evidencias de que se produzca siquiera este efecto en ovino.

2.4. Raza Rasa Aragonesa

En el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (MAPA) se caracteriza como una raza autóctona de fomento que se encuentra de forma mayoritaria en la Comunidad Autónoma de Aragón y agrupa en el año 2020, un total de 333.748 cabezas inscritas en el libro genealógico, siendo la segunda española en censo tras la merina (MAPA, 2021).

Es una raza muy rústica que se adapta muy bien a diferentes medios geográficos siendo capaz de aprovechar pastos muy duros (MAPA, 2021), permitiendo una valorización de recursos renovables y sirve de base como una verdadera ganadería sostenible coordinada con el medio rural (Sierra, 2000). El sistema de producción que llevan es semi-extensivo, se aprovechan los recursos existentes con el pastoreo y se estabulan en periodos de parición hasta el destete cambiándose su alimentación (cereales y forrajes) (MAPA, 2021).

Es de aptitud cárnica, caracterizándose por la producción de “Ternasco”; cordero con un peso vivo (PV) medio de 22,5 kg que permite una adecuada finalización y una particular terneza y sabor, cuya calidad ha permitido una indicación geográfica protegida (IGP) de “Ternasco de Aragón” (MAPA, 2021).

La tasa de crecimiento en el primer mes de vida oscila entre 200 y 230 g/día en función del sexo y forma de nacimiento, de los 30 a 90 días aumenta hasta 250-270 g, llegando a alcanzar pesos finales de 24 a 27 kg (Sierra, 2000). Según la Asociación Nacional de Criadores de Ganado

16

Ovino Selecto de Raza Rasa Aragonesa (ANGRA) los corderos se destetan con aproximadamente 45 días y se finalizan con piensos comerciales hasta los 75-90 días (ANGRA, 2021). Tras el destete, los índices de trasformación se sitúan sobre 3,40 para los machos y 3,80 en las hembras, ofreciendo rendimientos de canal entre 48,5-49,5% (Sierra, 2000).

Puede presentar la primera ovulación a los siete meses de edad, pero en las ganaderías la primera cubrición se realiza mucho más tarde (Folch y Alabart, 2000). Esta precocidad sexual permite cubriciones a los 7-9 meses de edad en corderas nacidas a primero de año y permitiendo una amplia actividad sexual, que solo se ve disminuida en primavera (Sierra, 2000).

Al igual que el resto de ovinos, tienen mal o nulo comportamiento sexual en primavera, sin embargo, esta raza presenta un buen comportamiento maternal todo el año (MAPA, 2021).

Tienen un anestro estacional corto, de poca intensidad, habiendo incluso un bajo porcentaje de ovejas que se mantienen cíclicas y que pueden favorecer la respuesta al efecto macho (Folch y Alabart, 2000). Según Forcada et al. (1992), tiene un período de anestro <100 días en primavera y un porcentaje variable de 20 a 50% de hembras muestra actividad ovárica durante todo el año (Forcada et al., 1992).

Con un buen manejo higiénico-sanitario, una adecuada alimentación y un manejo y control de la reproducción, es posible tener una buena fertilidad en todo el año, pero en épocas no reproductivas o desfavorables, como la primavera, la prolificidad es baja al igual que las tasas de ovulación (Folch y Alabart, 2000). Sin embargo, las características de esta raza hacen que esté bien adaptada tanto para la producción intensiva como para un programa de partos adelantados (Forcada et al., 2002).

A mitad de los años ‘80 nace la idea de desarrollar un esquema de selección que permita mejorar la prolificidad, junto al aumento de la rentabilidad y viabilidad (ANGRA, 2021). La prolificidad varía entre 1,20 y 1,50 en función la época de cubrición (Sierra, 2000). En 1990, se publicó el Esquema de Selección, y ha permitido desarrollar, promover y difundir la mejora genética de la raza en general y en el Libro Genealógico. Para su desarrollo es necesario focalizar en tres componentes: las evaluaciones genéticas de los animales en función de su producción y genealogía, el programa de inseminación artificial (testaje de sementales y difusión de la mejora), y el programa de Genotipado con el que se pretende aumentar la frecuencia de alelos resistentes a las encefalopatías espongiformes transmisibles mediante un Plan de Erradicación de Scrapie General para la raza Rasa Aragonesa (PESGRA) (ANGRA, 2021).

En consonancia con el objetivo de aumentar el número de corderos por parto, se descubrió una nueva variante del gen BMP15 en esta raza; Gen ANGRA Santa Eulalia (GASE), y las ovejas portadoras presentan una alta prolificidad (Monteagudo et al., 2009) (Figura 3).

17

Figura 3. Oveja de la raza Rasa Aragonesa portadora del Gen GASE en la que la mayoría de partos son gemelares. Estas ovejas se identifican con un crotal extra de color verde.

2.5. Justificación y objetivos

Teniendo en cuenta las evidencias, conocimientos y resultados de experimentos expuestos anteriormente sobre la aplicación de melatonina exógena, sus efectos beneficiosos en múltiples seres vivos, su relación con la reproducción ovina, así como su posible influencia en parámetros productivos como el crecimiento de los corderos y la calidad en la leche, el objetivo general de este trabajo consiste en conocer y cuantificar el efecto de los implantes de melatonina tras el parto sobre el crecimiento de corderos de ovejas Rasa Aragonesa y la calidad de su leche . A partir de este, se desarrollarán los siguientes objetivos específicos:

 Determinar la composición química de la leche de la raza Rasa Aragonesa, relacionar los parámetros que le confieren calidad e interpretar los resultados en función del grupo experimental.

 Determinar la evolución del crecimiento de corderos categorizados en diferentes grupos experimentales e interpretar los resultados específicos.

 Relacionar e integrar todos los resultados productivos obtenidos con el fin último de valorar la funcionalidad de los implantes en el sector.

3. MATERIAL Y MÉTODOS

3.1. Animales y procedimientos experimentales

El experimento se llevó a cabo en el Servicio de Experimentación Animal de la Universidad de Zaragoza (41° 40'N), bajo procedimientos aprobados por el Comité de Ética, y de

18

acuerdo con el RD 53/2013 sobre protección de animales de experimentación, además de la Directiva 2010/63 de la Unión Europea sobre la protección de animales utilizados con fines experimentales y otros fines científicos.

Se utilizaron treinta y una ovejas Rasa Aragonesa de entre 4 y 6 años portadoras del gen GASE. A lo largo del experimento las ovejas se encontraban en grupo, en condiciones de iluminación natural, y en un corral con acceso a zona de parque al aire libre, por lo que las condiciones climáticas eran las mismas en todas las hembras. Se alimentaron con paja ad libitum y concentrado de acuerdo con el estado fisiológico, con una condición corporal adecuada para la gestación. Se esquilaron a finales de abril – principios de mayo, y recibieron el manejo sanitario habitual en ganadería ovina.

Se introdujeron machos de la misma raza durante un mes para monta natural a principios de mayo de 2020. Se realizaron ecografías a los 60 días de gestación y se seleccionó el lote de hembras gestantes que formarían parte del estudio. Las ovejas no fueron sometidas a ninguna sincronización hormonal, por lo tanto, los partos se produjeron en una ventana de aproximadamente 20 días (desde el 30 de septiembre hasta el 23 de octubre).

A medida que iban pariendo y con el objetivo de tener grupos homogéneos, se fueron tratando (M; n=16) o no (C; n=15) con un implante subcutáneo de melatonina (18 mg, Melovine, CEVA Salud Animal, Barcelona) (Figura 4) en la base de la oreja izquierda a las 24 horas del parto.

Figura 4. Implantes de melatonina (18 mg, Melovine, CEVA Salud Animal, Barcelona).

Los corderos nacidos de estas ovejas se dividieron a su vez en dos grupos homogéneos, involucrando a 55 corderos (2 simples, 44 gemelos, 9 trillizos; 31 machos, 24 hembras) que recibieron un implante de melatonina subcutáneo intraescapular (grupo m, n = 28; 16 machos, 12 hembras) o no (grupo c, n = 27; 15 machos, 12 hembras), también a las 24 horas posparto.

De este modo, los corderos se clasificaron en uno de cuatro grupos teniendo en cuenta los grupos de tratamiento de su madre y el suyo propio (Cc, n = 15; Cm; n = 13; Mc, n = 12; Mm, n

= 15).

19

Además, los corderos se pesaron con un dinamómetro digital al nacimiento y semanalmente hasta el hasta el destete (6 semanas), calculándose así la GMD g/d). Por último, también se tomaron muestras de leche a los 15, 30 y 45 días después del parto en todas las ovejas. Tras la recogida de cada muestra de leche se procedió a su congelación para, una vez finalizada la recogida, realizar el análisis de todas en una misma sesión.

3.2. Análisis de leche

Se analizó la composición química de las muestras de leche recogidas con un analizador de leche (Lactoscan SAP+, Milkotronic LTD, Bulgaria), que se calibró para leche de oveja siguiendo las instrucciones del fabricante. Se midió el contenido en grasa, proteína, lactosa, sólidos no grasos, densidad, sólidos totales, pH, conductividad, contenido de sales y punto de congelación.

Figura 5. Equipo de análisis de leche (Lactoscan SAP+).

3.3. Métodos de análisis estadístico

 Con los datos obtenidos en el experimento se llevó a cabo un diseño factorial 2 x 2 x 2 en el que el tratamiento con melatonina de hembras y corderos, y el sexo de los corderos fueron efectos fijos.

 Los efectos del tratamiento sobre el crecimiento del cordero, la GMD y la calidad de la leche se evaluaron estadísticamente utilizando el GLM PROC (SPSS v.26) en un modelo que incluía tratamiento con melatonina de los corderos, tratamiento con melatonina de sus madres, sexo y su interacción.

 También se utilizaron pruebas t de muestras pareadas para cada grupo materno con el fin de detectar diferencias significativas en la calidad de la leche entre los días de muestreo de leche.

20

 Las diferencias se consideraron significativas a P<0,05 y todos los resultados se expresan como media ± SEM

4. RESULTADOS

4.1. Efecto de la melatonina sobre la composición y calidad de la leche

No hubo diferencias en el contenido de grasa entre la leche de las ovejas M y C los días 15 y 30, pero sí hubo diferencias significativas (P<0,05) en el día 45, presentando un mayor porcentaje de grasa las ovejas tratadas que las ovejas control. A pesar de esto, cabe señalar que los diferentes lotes presentaron una distinta evolución en el tiempo de los niveles de grasa, de modo que el grupo C presentó un descenso significativo en su porcentaje de grasa del día 15 al 45 (P<0,01), superior al 5%, mientras que las ovejas M no presentaron diferencias significativas en la cantidad de grasa en el mismo periodo (Figura 6a).

El contenido de proteína y lactosa de la leche no difirió significativamente entre los grupos en los tres días de muestreo. A pesar de esto, cabe destacar que los niveles de proteína y lactosa fueron constantes en los tres muestreos de las ovejas M, mientras que las ovejas C aumentaron de modo significativo sus valores (P<0,01) desde el día 15 al 30 y al 45 (Figura 6a).

Figura 6a. Porcentajes medios (± SEM) de grasa (G), proteína (P) y lactosa (L) de las muestras de leche recolectadas en los días 15, 30 y 45 de lactancia de ovejas que recibieron (M) o no (C) un implante de melatonina tras el parto (letras diferentes indican diferencias significativas P <0,05 entre días dentro de cada grupo; * indica diferencias significativas entre grupos P<0,05).

Con respecto al contenido de sólidos no grasos, sólidos totales y el valor de densidad de la leche se observaron ligeras diferencias (Figura 6b). Entre los valores de los grupos M y C solo hubo una diferencia significativa (P<0,05) en el porcentaje de sólidos totales siendo mayor en el grupo M al día 45 de lactancia. Sin embargo, al igual que con la proteína y lactosa, los valores de sólidos no grasos, sólidos totales y densidad aumentaron de modo significativo

0 2 4 6 8 10 12

G15 G30 G45 P15 P30 P45 L15 L30 L45

%

M C

* a

b

c a b c a b c

21

(P<0,05) en el grupo C. En el grupo M solamente se observó un aumento significativo de la densidad entre el día 30 y 45.

Figura 6b. Porcentajes medios (± SEM) de sólidos no grasos (SNG), densidad (Den) y sólidos totales (STotal) de las muestras de leche recolectadas en los días 15, 30 y 45 de lactancia de ovejas que recibieron (M) o no (C) un implante de melatonina tras el parto. (Las letras indican diferencias significativas en P<0,05 entre días dentro de cada grupo; * indica diferencias significativas entre grupos en P<0,05).

Los grupos de tratamiento y control no difirieron significativamente en el pH y la conductividad, aunque la conductividad de las muestras recolectadas el día 30 fue significativamente (P<0,05) más alta que las recolectadas el día 15 en ambos grupos (Figura 6c).

Figura 6c. Porcentajes medios (± SEM) de pH y conductividad (C) de las muestras de leche recolectadas en los días 15, 30 y 45 de lactancia de ovejas que recibieron (M) o no (C) Un implante de melatonina tras el parto (letras diferentes indican diferencias significativas P <0,05 entre días dentro de cada grupo; * indica diferencias significativas entre grupos P<0,05).

Ambos grupos no difirieron significativamente en el contenido de sales y el punto de congelación de la leche. Sin embargo, en las ovejas C aumentó significativamente (P<0,05) el contenido de sales de la leche durante la lactancia, mientras que en las ovejas M solo aumentó significativamente (P<0,05) desde el día 30 al 45. Por otro lado, en las ovejas C, el punto de congelación disminuyó significativamente (P<0,05) de las muestras del día 30 al 45 (Figura 6d).

0 10 20 30 40 50

SNG15 SNG30 SNG45 Den15 Den30 Den45 STot15 STot30 STot45

%

M C

a b c *

a b c

a b c

a b

0 2 4 6 8

pH15 pH30 pH45_{M C}C15 C30 C45

a a b b

22

Figura 6d. Porcentajes medios (± SEM) del contenido de sales (S) y punto de congelación (PC) de las muestras de leche recolectadas en los días 15, 30 y 45 de lactancia de ovejas que recibieron (M) o no (C) un implante de melatonina tras el parto (letras diferentes indican diferencias significativas P <0,05 entre días dentro de cada grupo; * indica diferencias significativas entre grupos P<0,05).

4.2. Efecto de la melatonina sobre el peso y crecimiento de los corderos

El número de corderos nacidos (M: 2,1±0,2; C: 2,1±0,1) y amamantados (M: 1,7±0,1; C:

1,9±0,1) fue similar para ambos grupos.

Los implantes de melatonina en corderos no tuvieron un efecto significativo sobre su PV al destete (m: 12,69 ± 0,68; c: 12,87 ± 0,45 kg) o la GMD (m: 203,35 ± 0,10; c: 204.60 ± 9,05 g/d) (Tabla 1). Sin embargo, los corderos criados por ovejas M presentaron significativamente (P<0,05) mayor PV al destete (M: 13,61 ± 0,51; C: 12,09 ± 0,57 kg) y GMD (M: 221,00 ± 10,45;

189,92 ± 12,44 g/d) que los corderos de las ovejas C a partir de la tercera semana de vida (Figura 7).

Cc Cm Mc Mm Efecto de

tratamiento

n 15 13 12 15 Cordero Oveja

PV al

nacimiento 4,23 ± 0,20 3,93 ± 0,13 4,05 ± 0,18 4,23 ± 0,11 ns ns PV al

destete 12,52 ± 0,56 11,61 ± 1,06 13,40 ± 0,75 13,77 ± 0,74 ns *

GMD 197 ± 10 182 ± 10 216 ± 10 224 ± 10 ns *

ns, no significativo; * P<0,05

Tabla 1. Peso vivo (± SEM) (PV) al nacimiento y al destete (kg), y ganancia media diaria (GMD) desde el nacimiento hasta el destete (g/d) de los corderos clasificados en cada uno de los cuatro grupos de tratamiento, de ovejas y corderos que recibieron o no un implante de melatonina tras el parto.

-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5

S15 S30 S45 PC15 PC30 PC45

M C

a b b c

a b

%

a

° C

23

Figura 7. Peso vivo semanal medio (± SEM) de corderos cuyas madres recibieron (M) o no (C) un implante melatonina. (* indica diferencias significativas entre grupos en P<0,05).

El efecto de la implantación de melatonina en las madres sobre el peso del cordero fue particularmente evidente en los corderos machos (13,6±1,6 vs. 11,8±0,3 kg y 220,2±20,9 vs.

178,4±11,8 g/d, para machos y hembras, respectivamente (P<0,01)) (Figura 8). Además, los corderos machos criados por ovejas tratadas presentaron un PV significativamente mayor en las semanas 3, 4 y 5 que los machos criados por ovejas control.

Figura 8. Peso vivo semanal medio (± SEM) de corderos machos y hembras cuyas madres recibieron (M) o no (C) implante de melatonina (las letras indican diferencias significativas en P<0.05 entre grupos).

3 5 7 9 11 13 15

Nac Sem1 Sem2 Sem3 Sem4 Sem5 Sem6

kg

M C

* *

*

*

24

5. DISCUSIÓN

5.1. Efecto de la melatonina sobre la composición y calidad de la leche

En este aspecto, el principal hallazgo del experimento fue el mayor contenido de grasa de la leche al final de la lactancia en las ovejas tratadas, unido a que mientras el porcentaje se redujo significativamente en las ovejas control, en las ovejas tratadas no se manifiesta esta caída, manteniéndose los niveles más constantes desde el principio hasta el final de la lactancia.

Este efecto que se produce al implantarse melatonina exógena tras el parto en ovino, es hasta donde sabemos, la primera evidencia descrita.

Algunos estudios previos se centraron en los efectos de los implantes de melatonina en la segunda mitad de la gestación, o en la mitad del periodo de ordeño tanto en la producción de leche y/o crecimiento de la descendencia. Los implantes de melatonina a mitad de la fase de ordeño no tuvieron efecto significativo en la producción de leche en ovejas Lacaune y Assaf (Abecia et al., 2005a). Del mismo modo, Hadi (2020) demostró que en ovejas Manchega y Lacaune implantadas en el día 35 de lactancia no modificaba la producción y composición de la leche. Sin embargo, un implante a cabras Cashmere en el día 50 de lactancia mostró un mayor contenido de grasa que las cabras control; sin embargo, los rendimientos diarios, la proteína y la lactosa eran mayores en las cabras control (Yang et al., 2019).

Que los niveles de proteína y lactosa en las ovejas control aumentaran de forma significativa a medida que pasaba el tiempo de lactancia, puede indicar un comportamiento normal y fisiológico de la glándula mamaria de reducir la cantidad de leche producida. Esto se abala por la relación inversa entre producción de leche y contenido en proteína y lactosa descrita en algunos estudios (Assan, 2015). Aunque la producción de leche no se midió en nuestro experimento, estos resultados pueden indicar una menor producción de leche en el grupo control debido a un efecto de dilución (Othmane et al., 2002), debido a la correlación entre niveles bajos de proteína y lactosa y una alta producción de leche en las ovejas (Bianchi et al., 2018).

Con respecto a la producción y calidad de leche, hay que tener en cuenta que las ovejas se cubrieron de forma natural en época de anestro y comenzaron a parir en otoño, es decir, en días cortos, tras el fotoperiodo largo. En este aspecto, Molik et al. (2011,2020) obtuvieron resultados que demuestran que la lactancia tras un fotoperiodo de días cortos natural o artificial, u ovejas sometidas a tratamiento con implantes de melatonina en periodo estival, provocan tanto una mayor producción láctea como una mejor calidad de la composición de la leche.

Nuestros resultados obtenidos, viniendo de un comienzo de periodo decreciente en luz, unido a la administración de melatonina al parto, hacen que cobren relevancia.

25

Por otro lado, hay tener en cuenta que las ovejas Rasa Aragonesa son de aptitud cárnica, y no animales lecheros típicos. La mayoría de los estudios previos se han realizado en animales especializados en la producción de leche que reciben una nutrición adecuada, y para estimar los efectos de la administración de melatonina mediante implantes en la lactancia posterior no se han realizado muchos estudios con los animales lactantes (Avilés et al., 2019).

5.2. Efecto de la melatonina sobre el peso y el crecimiento de los corderos

En este aspecto, el principal hallazgo del experimento fue el efecto del tratamiento con melatonina de las madres en el momento del parto sobre el peso y la tasa de crecimiento de sus corderos. Esto podría deberse a un mayor volumen de leche de las hembras implantadas (no medido) o, congruente con los resultados obtenidos, al mayor contenido de grasa en la leche, especialmente al final de la lactancia.

Pese a lo anterior, cabe destacar que en este experimento no se evidenció ningún efecto directo de la implantación de melatonina en los corderos, y las evidencias del tratamiento con melatonina en corderos lactantes, tal y como se expuso anteriormente en la introducción, son limitadas. Por lo tanto, la ausencia de diferencias entre corderos c y m del grupo M de ovejas, nos lleva a concluir que ni la melatonina exógena y endógena de los corderos, ni la melatonina de la leche materna tienen un efecto directo sobre la tasa de crecimiento.

Se ha observado que la melatonina exógena produce efectos significativos en la calidad tanto del calostro, con un aumento del 50% en la concentración de IgG en el calostro de ovejas implantadas el cuarto mes de gestación, recibiendo por tanto los corderos criados por ovejas implantadas más IgG que los corderos de ovejas no implantadas (Abecia et al., 2020a), como el aumento del TAM (Sales et al. 2017; Seron-Ferre et al. 2015; Li et al. 2021), lo que puede contribuir en un aumento de la supervivencia y un incremento significativo del crecimiento hasta el destete de corderos. Este hecho se observó en Merinos australianos implantando a los 90 días de gestación (Davis et al., 2021). Además del calostro, la melatonina exógena produce efectos significativos en la composición química de la leche; una alta concentración de grasa, contenido y concentración de energía de la leche contribuye a un crecimiento más rápido del cordero (Molik et al., 2011).

Hay un estudio en cabras criollas multíparas que muestra cierta similitud en cuanto a resultados (Avilés et al., 2019). Se administraron 2 implantes de melatonina 7 semanas antes del parto durante el secado y en fotoperíodo largo natural alrededor del solsticio de verano, para evaluar el efecto que tiene sobre la leche y el crecimiento de las crías. En cuanto a la leche, se midió la producción y durante las primeras 14 semanas de lactancia las cabras implantadas

26

produjeron más leche que las cabras control, por tanto, la implantación resultó galactopoyética para la lactancia posterior. Sin embargo, en este estudio, los componentes de la leche analizados (grasa, proteína y lactosa) no difirieron entre los 2 grupos. Por otro lado, el aumento de la GMD fue mayor en los cabritos de madres implantadas en comparación con los cabritos de madres control, y si se consideraba el sexo también fue mayor en los machos que en las hembras. Al considerar únicamente el aumento de peso de los machos, se observó una correlación positiva con la producción media de leche de sus madres. La edad tuvo un efecto sobre el peso de los cabritos, ya que la diferencia fue significativa entre machos y hembras del mismo grupo y los cabritos de madres control a los 21 días. Estos resultados sugieren que el tratamiento con melatonina imitó la percepción de días cortos y condujo al efecto estimulante sobre la producción de leche en la lactancia posterior, o, dicho de otra forma, los niveles altos de melatonina y bajos de prolactina pueden haber estimulado una mayor lactogénesis, bien activando una mayor cantidad de células secretoras mamarias o aumentando su capacidad secretora (Avilés et al., 2019).

En un estudio en vacas Holstein suplementadas con 20 mg/d de melatonina en la dieta durante el último tercio de la gestación, se evidenció un incremento del 25% en el flujo sanguíneo arterial uterino total (suma de las arterias uterinas grávidas y no grávidas) y, un aumento del 43% de la capacidad antioxidante sérica total en las novillas suplementadas frente a las novillas controles (Brockus et al., 2016a). Aunque no se obtuvieron diferencias significativas entre tratamientos de los pesos al nacimiento de los terneros, el peso corporal de los terneros nacidos de madres suplementadas con melatonina aumentó a las 8 y 9 semanas de edad, frente a las madres control (Brockus et al., 2016b). Aunque se trata de un estudio en bovino, y desconociendo si hay variación en la calidad de leche de las vacas, los patrones de crecimiento y significación de los terneros también se asemejan a los de nuestro estudio.

Hay que tener en cuenta que, además de lo anterior, tanto la capacidad de ordeño como la raza son factores a considerar si se quiere maximizar las tasas de crecimiento del cordero (Muir et al., 2003). En un estudio de Muir et al. (2000) en el que compararon diferentes razas, demostraron que las ovejas East Friesian x Romney produjeron un 30% más de volumen de leche con un 20% más de energía (porcentaje de grasa y sólidos totales de la leche significativamente más altos), atribuyéndose a un aumento de 40 a 50 g/d en la tasa de crecimiento del cordero.

Por lo tanto, la mayor tasa de crecimiento de los corderos criados por madres implantadas en este estudio pudo estar mediada, entre otros factores, por una mayor concentración de melatonina en la leche materna, lo que a su vez podría haber afectado la salud del cordero. En vacas y cabras, los niveles de melatonina en la leche reflejan las concentraciones sanguíneas de melatonina, con un breve retraso (Eriksson et al., 1988). No es de extrañar, por tanto, que la