UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL

SUÍNOS IMUNOCASTRADOS NA SUINOCULTURA MODERNA

ALEXANDRE PEREIRA DOS SANTOS

Revisão de literatura apresentada como parte das exigências da disciplina Seminário I do Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal.

CAMPO GRANDE - MS MAIO - 2009

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL

SUÍNOS IMUNOCASTRADOS NA SUINOCULTURA MODERNA

ALEXANDRE PEREIRA DOS SANTOS

Zootecnista

Orientador: Prof. Dr. CHARLES KIEFER

Revisão de literatura apresentada como parte das exigências da disciplina Seminário I do Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal.

CAMPO GRANDE - MS MAIO - 2009

1

Imunocastração na suinocultura moderna 1 2

Immunocastration in the modern swine production 3

4

RESUMO – O GnRH é um hormônio produzido no hipotálamo, que tem a função de 5

induzir a produção de gonadotrofinas pela hipófise anterior (LH e FSH), que por sua 6

vez agem nas gônadas, estimulando o crescimento testicular e a espermatogênese, entre 7

outras funções. Nos testículos, o LH atua na produção de hormônios esteróides, dentre 8

estes a androsterona, que não possui função anabolizante, mas resulta no aparecimento 9

do odor e sabor na carcaça em machos após a puberdade. Este odor desagradável 10

provoca a não aceitação dos consumidores pela carne de suínos machos inteiros. Deste 11

modo, buscam-se alternativas para evitar o aparecimento deste odor e sabor, das quais a 12

castração cirúrgica antes da desmama é o método mais aplicado atualmente. Porém, a 13

castração cirúrgica, por se basear na remoção dos testículos, provoca a eliminação dos 14

hormônios esteróides, impedindo o favorecimento de desempenho, além de ser um 15

procedimento invasivo, causando problemas relacionados ao bem-estar animal. Deste 16

modo, métodos alternativos são estudados visando a substituição da castração cirúrgica. 17

Neste sentido, a imunocastração se mostra como alternativa viável, pois é um 18

procedimento que não causa dor aguda aos animais, representando redução no estresse, 19

e resulta no aproveitamento das características de desempenho e deposição de carne 20

magra na carcaça de machos inteiros. Objetivou-se, portanto, discorrer sobre a 21

imunocastração em suínos machos inteiros. 22

23

Palavras-chave: desempenho, hormônios, imunocastração 24

25

2

SUMMARY – GnRH is a hormone originated in the hypothalamus, that works 1

inducing gonadotrophins production by the anterior hipophysis (LH and FSH), that act 2

in the gonads, stimulating testes growth and spermatogenesis, among other functions. In 3

the testes, LH acts in the production of steroid hormones, including androstenone, 4

which does not have anabolic function, but contributes for the arising of boar taint in 5

male swine after puberty. This unpleasant odor provokes the non-acceptance of meat 6

from boars by consumers. Thus, alternatives have been seek in order to avoid the arising 7

of this odor, of which surgical castration before weaning is the main applicable method 8

presently. However, as surgical castration is based on the removal of the testes, it 9

provokes the elimination of steroid hormones, impedes favored performance, despite 10

being a invasive procedure, causing problems related to animal welfare. Alternative 11

methods have been studied in order to substitute surgical castration. Immunocastration 12

has been seen as a feasible alternative in this matter, because it is not a pain-related 13

procedure to the animals, representing reduction in stress, and leads to the use of 14

performance characteristics and carcass lean meat deposition of boars. Therefore, the 15

objective of this work was to discuss about the immunocastration in boars. 16

17

Keywords: hormones, immunocastration, performance 18

19

20

21

22

23

24

3

1 INTRODUÇÃO 1

2

Na produção atual de suínos, grande parte dos animais destinados ao abate são 3

machos castrados. A castração cirúrgica (gonadectomia) de suínos machos jovens é um 4

procedimento comum dentro da produção de suínos no mundo todo. Estima-se que 5

cerca de 100 milhões de leitões sejam castrados anualmente, considerando apenas países 6

da União Européia (Thun et al., 2006). 7

Sabe-se, porém, que suínos machos castrados apresentam eficiência de 8

conversão alimentar e retenção de nitrogênio prejudicadas, e menor relação carne 9

magra:gordura, o que torna a criação significativamente mais cara em comparação a 10

machos inteiros. Outro fator levado em consideração, principalmente por países da 11

União Européia, baseia-se no fato de que os leitões são castrados cirurgicamente 12

durante os primeiros dias ou semanas de vida sem anestesia ou analgesia pós-operatória 13

(Prunier et al., 2006). Por ser um fator estressante aos animais, causando dor e 14

ferimentos que podem levar á deficiências crônicas no desempenho dos animais, tornou-15

se um procedimento questionável, e até mesmo em processo de banimento em alguns 16

países. A Noruega, por exemplo, pretende banir completamente a castração cirúrgica até 17

o final de 2009 (Bonneau & Enright, 1995; Zeng et al., 2002; Bauer et al., 2008). 18

Apesar de estes fatores possuírem importância significativa para o progressivo 19

abandono da castração cirúrgica na produção suinícola, problemas relacionados com o 20

“odor na carcaça” (boar taint) ainda a tornam o procedimento mais prático na 21

eliminação deste fator. O odor está relacionado com a maturidade sexual e produção de 22

hormônios dos machos suínos, tornando a carne de animais não castrados imprópria 23

para o consumo (Babol et al., 1998). 24

4

Torna-se claro que alternativas para a castração de suínos devem ser 1

encontradas, de modo que tenham aplicação prática, sejam viáveis economicamente, 2

não causem impactos negativos ao desempenho produtivo dos animais e que atendam 3

aos requisitos impostos pelos consumidores e aos princípios de bem-estar animal. 4

Portanto, a seguinte revisão tem por objetivo discorrer sobre a imunocastração, 5

que vem sendo utilizada como alternativa em substituição à castração cirúrgica, 6

demonstrando os aspectos práticos que têm justificado sua utilização. 7

8

2 REVISÃO DE LITERATURA 9

10

2.1 ASPECTOS FISIOLÓGICOS E HORMONAIS QUE ANTECEDEM A 11

MATURIDADE SEXUAL 12

13

O entendimento sobre os aspectos fisiológicos que desencadeiam a maturidade 14

sexual de suínos machos é de extrema importância, pois estes têm ligação direta com o 15

chamado “odor na carcaça” que ocorre em machos suínos que atingiram a maturidade 16

sexual e afeta de modo significativo a qualidade da carne suína. 17

A diferenciação sexual do macho ocorre durante o crescimento fetal. Na 18

organogênese testicular, as células germinativas são atraídas e encapsuladas pelas 19

células somáticas, inicialmente em arranjos como cordões seminíferos, delimitados por 20

tecido conjuntivo. Os cordões de células formam os túbulos seminíferos em conexão 21

com os túbulos mesonéfricos. As células somáticas dentro dos túbulos seminíferos se 22

diferenciam, formando as células de Sertoli. Entre os túbulos seminíferos, as células 23

mesenquimais se diferenciam em intersticiais (células de Leydig). A partir deste ponto, 24

5

os testículos passam a produzir hormônios que induzem o desenvolvimento fenotípico 1

masculino normal (Hafez & Hafez, 2004). 2

A cadeia de eventos que desencadeia a puberdade começa após cinco meses de 3

idade, sendo que estes animais alcançam a maturidade sexual por volta dos 10 meses, 4

com aumento na secreção de gonadotrofinas, que resulta na eliminação do controle 5

inibidor do sistema nervoso central quando o desenvolvimento corpóreo atinge 6

progressivamente um nível compatível com a reprodução (Hafez & Hafez, 2004). 7

A partir do início da puberdade, ocorre um aumento da produção de hormônios 8

que definem as características reprodutivas secundárias, sendo o principal responsável o 9

hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH). 10

O GnRH é um decapeptídeo produzido no hipotálamo. Este fornece uma ligação 11

humoral entre os sistemas endócrino e nervoso, que age na hipófise anterior, induzindo 12

a secreção de hormônios gonadotróficos (hormônio luteinizante – LH e hormônio 13

folículo-estimulante - FSH). Estas duas gonadotrofinas agem nas gônadas estimulando o 14

crescimento testicular, a espermatogênese e a esteroidogênese. O LH e FSH 15

demonstram ter influência em diversos aspectos da espermatogênese, sendo que o FSH 16

apóia diversas fases críticas da maturação dos espermatócitos, por meio da estimulação 17

das células de Sertoli; enquanto o LH estimula o crescimento testicular e a secreção de 18

testosterona e outros hormônios esteróides nas células de Leydig. A testosterona por sua 19

vez, bem como estes outros esteróides testiculares, são subseqüentemente liberados na 20

circulação e transportados a vários tecidos, servindo a diversas funções, incluindo 21

feedback de regulação da secreção de GnRH, LH e FSH, e desenvolvimento das 22

características sexuais masculinas, causando elevação dos níveis de esteróides 23

6

testiculares. (Metz et al., 2002; Hafez & Hafez, 2004; Jaros et al., 2005; Einarsson, 1

2006). 2

3

2.2 ODOR NA CARCAÇA E SEUS PRINCIPAIS CONTRIBUINTES 4

5

O odor na carcaça é um problema que envolve características de qualidade do 6

alimento de modo significativo, e ocorre quando carne ou produtos derivados de carne 7

suína de machos considerados “inteiros” (machos não castrados antes de atingirem a 8

maturidade sexual) são cozidos, liberando odores desagradáveis (off-flavor), 9

provocando a não aceitação dos consumidores, que demandam produtos livres deste 10

odor. Este odor ocorre pelo acúmulo ou associação dos seguintes compostos: a 11

androsterona (5α-androsterona) e o escatol (3-metil-indol) (Bonneau & Enright, 1995; 12

Jaros et al., 2005; Einarsson, 2006; Zamaratskaia, 2008 b). 13

14

2.2.1 ANDROSTERONA 15

16

A androsterona, assim como a testosterona, é um hormônio esteróide produzido 17

pelas células de Leydig nos testículos. O efeito fisiológico da androsterona porém não é 18

androgênico, agindo apenas como feromônio, estimulando funções reprodutivas na 19

fêmea suína (Andressen, 2006; Clarke et al., 2008). Parte da androsterona é secretada na 20

saliva, servindo como feromônio, enquanto outra parte é depositada no tecido adiposo 21

(Jaros et al., 2005; Lundström & Zamaratskaia, 2006). Sabe-se pouco sobre a 22

degradação deste composto, que ocorre principalmente no fígado, mas em princípio, a 23

deposição excessiva de androsterona no tecido adiposo ocorre tanto por uma 24

7

desproporcional taxa de produção de androsterona nos testículos, um metabolismo 1

deficiente da androsterona ou ambos os fatores (Doran et al., 2004). Esse acúmulo de 2

androsterona é parcialmente responsável pelo odor na carcaça (Adams, 2005), e é 3

facilmente associável ao odor da urina (Metz et al., 2002; Claus et al., 2007). 4

5

2.2.2 ESCATOL 6

7

O escatol por sua vez possui um odor associado ao odor das fezes e, ao contrário 8

da androsterona, não é inteiramente específico de animais machos, mas produzido pelas 9

bactérias no intestino grosso dos suínos (mais especificamente no cólon), a partir da 10

degradação do triptofano. Tanto o triptofano da dieta quanto dos resíduos celulares da 11

degradação da mucosa intestinal podem ser metabolizados a escatol, sendo esta 12

produção dependente em grande parte da micro-flora intestinal e da disponibilidade de 13

substrato, que podem ser alteradas pela alimentação. Em alguns machos inteiros, uma 14

proporção do escatol passa pelo fígado sem ser metabolizado e se acumula no tecido 15

adiposo. Este acúmulo causa o odor fecal facilmente perceptível quando a carne é 16

aquecida, visto que a maioria das pessoas é capaz de detectar o odor do escatol na carne 17

suína (Jaros et al., 2005; Andressen, 2006; Lundström & Zamaratskaia, 2006; 18

Zamaratskaia, 2008 a). 19

A correlação entre os níveis de escatol e os níveis de androsterona no tecido 20

adiposo de machos inteiros pode ser explicada pela inibição do catabolismo do escatol 21

provocado pelos andrógenos. Resultados de Doran et al. (2004) sugerem que 22

concentrações excessivas de androsterona impedem a expressão do citocromo hepático 23

8

CYP2E1, responsável pelo metabolismo do escatol no fígado, provocando a redução na 1

degradação deste composto, e consequentemente, o acúmulo no tecido adiposo. 2

3

2.3 ALTERNATIVAS PARA EVITAR O ODOR NA CARCAÇA 4

5

2.3.1 CRIAÇÃO DE MACHOS INTEIROS 6

7

A criação de machos inteiros poderia ser uma alternativa prática e bastante 8

viável na criação de suínos, por possuírem melhor eficiência alimentar, reduzindo 9

significativamente a quantidade de poluentes biológicos excretados, além de menor 10

deposição de gordura corporal em relação a machos castrados (Bonneau & Enright, 11

1995; Lundström & Zamaratskaia, 2006). Esta alternativa, porém, possui sérias 12

implicações no manejo e nas questões relacionadas à qualidade da carne destes animais. 13

Machos inteiros apresentam comportamento agressivo e atividade sexual, 14

resultando em danos nas carcaças que aumentam progressivamente à medida que o 15

suíno atinge os estágios mais avançados da puberdade (Thun et al., 2006), além do 16

problema apresentado anteriormente relacionado ao odor na carcaça. 17

Como este odor está intimamente relacionado com a produção de androsterona a 18

partir da puberdade, tendo relação da mesma forma com o aumento e desenvolvimento 19

dos testículos, a busca por alternativas que controlem a produção de androsterona (e 20

consequentemente de escatol) é imprescindível para a aceitação da carne suína pelos 21

consumidores. 22

23

2.3.2 MÉTODOS ALTERNATIVOS 24

9

Existem alternativas que podem ser utilizadas visando eliminar o aparecimento 1

deste odor na carcaça de suínos machos inteiros. Procedimentos tradicionais de manejo 2

utilizados rotineiramente envolvem o abate antes do desencadeamento da puberdade, 3

adotada em alguns países como Austrália e Nova Zelândia, e muito mais 4

frequentemente, a castração cirúrgica antes da desmama (Dunshea et al., 2005; Clarke et 5

al., 2008). 6

O abate de animais antes da puberdade gera implicações econômicas para os 7

criadores de suínos, pois ocorre desta forma a redução na idade de abate, com 8

consequente redução nas taxas de crescimento e conversão alimentar, reduzindo a 9

relação custo-eficiência do procedimento. Outros métodos de castração como o 10

Burdizzo e o anel de borracha não têm aplicação pratica na castração de suínos devido 11

ao posicionamento dos testículos destes animais, que não são tão externos quanto os 12

testículos de bovinos e ovinos, por exemplo (Taylor & Weary, 2000), como pode ser 13

visto na Figura 1. 14

15

16

Figura 1. Aplicação da técnica de Burdizzo em bovinos e anatomia comparada da região 17 testicular de bovinos e suínos. (Adaptado de www.omafra.gov.on.ca e 18 www.thepigsite.com) 19

10

2.3.3 CASTRAÇÃO CIRÚRGICA 1

2

O método da castração cirúrgica, atualmente mais praticado na produção 3

suinícola, é um procedimento com ação direta nos testículos, assim impedindo a 4

produção de espermatozóides, e a de androsterona e testosterona, eliminando a 5

possibilidade da ocorrência de odor na carcaça, provocando a redução no 6

comportamento sexual e agressividade, facilitando o manejo destes animais (Bonneau & 7

Enright, 1995; Thun et al., 2006). 8

Prunier et al. (2006) descreveram o procedimento da castração cirúrgica em 9

leitões, que é feito rapidamente, podendo levar até menos de 30 segundos, incluindo o 10

tempo de captura dos animais. Este procedimento envolve o corte ou rompimento dos 11

tecidos, mas existem variações nos métodos utilizados. A localização das incisões 12

durante a castração cirúrgica é apresentada na Figura 2. 13

14

11

Figura 2. Anatomia do trato genital de leitões e localização das incisões durante a 1 castração cirúrgica (*locais de corte e /ou rompimento). Adaptado de Prunier 2 et al. (2006). 3

4

Os leitões são imobilizados durante a castração para minimizar os movimentos 5

do animal. Estes podem ser contidos das seguintes maneiras: entre as pernas do 6

manuseador, de cabeça para baixo ou imobilizados em um “receptáculo em v” ou 7

dispositivo comercial. O escroto é então incisado com um bisturi afiado. Alguns 8

produtores fazem duas incisões, de cada lado do escroto, enquanto outros fazem uma 9

única incisão. A(s) incisão(ões) no escroto tem aproximadamente 2 cm de comprimento, 10

dependendo do tamanho do testículo. É realizada uma separação adicional dos tecidos 11

para liberar cada testículo do tecido que o envolve, especialmente o gubernáculo. 12

Recomenda-se fazer incisão(ões) o mais baixo possível no escroto para facilitar a 13

drenagem de fluidos provenientes das feridas, reduzindo o risco de infecções. Os 14

testículos são extraídos e removidos tanto por corte quanto puxando o cordão 15

espermático, de forma que este rompa. O corte é feito com um bisturi seguido de 16

raspagem do cordão para remoção dos testículos com o mínimo de hemorragia. Um 17

anti-séptico é aplicado no local da ferida (Prunier et al., 2006) 18

A partir do que foi explanado acima, não é de se surpreender que durante os 19

últimos anos, organizações de defesa do bem-estar animal vêm acusando a castração 20

rotineira sem anestesia como sendo um procedimento cruel e doloroso para o animal 21

(Jaros et al., 2005). Taylor & Weary (2000), identificaram por meio da vocalização 22

quais aspectos da castração são mais dolorosos em leitões, e encontraram diferença 23

significativa indicando que o ato de puxar os testículos e raspar o cordão espermático 24

provocam mais dor nestes animais do que a incisão escrotal. A aplicação de anestesia 25

local ou geral certamente poderia reduzir a dor aguda durante a castração, mas não é 26

12

suficiente para eliminar o estresse e desconforto devido ao manejo antes da castração e 1

prevenir a dor pós-castração (Thun et al., 2006). 2

Considerando as dificuldades práticas em reduzir a dor associada com a 3

castração cirúrgica, uma solução mais promissora pode estar na busca por alternativas 4

não cirúrgicas. Neste contexto, a imunocastração como alternativa à castração cirúrgica 5

deve ser considerada. 6

7

2.4 IMUNOCASTRAÇÃO 8

9

Sabe-se que a função testicular regular depende da secreção hipotalâmica de 10

GnRH, que por sua vez estimula o LH a agir nos testículos e iniciar a produção de 11

esteróides testiculares. O princípio da imunocastração baseia-se na aplicação de vacinas 12

contendo uma forma modificada de GnRH conjugada à uma proteína, que induz a 13

formação de anticorpos direcionados contra o GnRH (Zamaratskaia et al, 2008 a). A 14

utilização do próprio sistema imune do suíno para suprimir o GnRH interrompe o eixo 15

hipotalâmico-hipofisário-gonadal, pelo estabelecimento de uma barreira imunológica 16

que interrompe a passagem de GnRH do local de liberação no hipotálamo ao local de 17

ação, na glândula pituitária. A supressão do GnRH o impede de estimular a secreção de 18

LH e FSH pela glândula pituitária, consequentemente, reduzindo o desenvolvimento dos 19

testículos e a síntese de hormônios esteróides (Oonk et al., 1998; Adams, 2005; Thun et 20

al., 2006; Claus et al., 2007; Bauer et al., 2008; Pauly et al., 2009), incluindo a 21

androsterona (Zamaratskaia, 2008 a), principal hormônio responsável pelo odor na 22

carcaça. 23

24

13

2.4.1 FATORES NECESSÁRIOS PARA UMA EFICIENTE IMUNIZ AÇÃO 1

2

Desde a década de 80, pesquisas buscando protocolos eficientes na castração 3

imunológica vem sendo desenvolvidas. Bonneau et al. (1994) e Bonneau & Enright 4

(1995) já trabalhavam com tentativas de imunocastração, que esbarravam em algumas 5

barreiras que tornavam os protocolos não viáveis do ponto de vista prático. 6

Um dos problemas encontrados estava relacionado com o adjuvante utilizado 7

(adjuvante de Freund - FCA), que não tinha aceitação para uso em uma vacina 8

comercial, devido ao custo muito elevado e dificuldades extremas com repetidas 9

administrações. A utilização de uma proteína carreadora junto com adjuvantes se fazia 10

necessária, pois o GnRH por contra própria possui tamanho muito pequeno para ser 11

imunogênico. A idéia de executar a segunda imunização com um adjuvante aquoso já 12

era visada, buscando prevenir a formação de lesões na pele na área da injeção, visíveis 13

no momento do abate. Outro fator que dificultava a praticidade da vacina era a 14

quantidade de injeções necessárias para se ter o efeito esperado. Buscava-se uma vacina 15

que fosse além de econômica, altamente imunogênica, de forma a induzir título 16

suficiente de anticorpos anti-GnRH com a necessidade de apenas algumas injeções. 17

Protocolos já haviam sido testados na época visando a redução da quantidade de 18

aplicações para duas, o que tornaria o procedimento economicamente viável. Além 19

destes fatores, a imunocastração só se tornaria economicamente viável se a maior parte 20

das vantagens do crescimento corporal dos machos inteiros se mantivesse em machos 21

imunologicamente castrados. Para este propósito, um intervalo de tempo ótimo deveria 22

ser encontrado entre a injeção amplificadora e o abate. O desafio seria manter a 23

secreção testicular de esteróides anabólicos em um alto nível pelo máximo tempo 24

14

possível, e ainda considerar tempo suficiente para que a imunocastração reduza a 1

concentração de androsterona e escatol acumulados no tecido adiposo a níveis 2

aceitáveis antes do abate (Bonneau et al., 1994; Bonneau & Enright, 1995; Thompson 3

Jr., 2000; Jaros et al., 2005). 4

5

2.4.2 SITUAÇÃO ATUAL 6

7

Uma vacina (Improvac®, Pfizer Ltda) foi desenvolvida buscando adequar 8

protocolos que fossem economicamente viáveis do ponto de vista prático, superando os 9

problemas que tornava a imunocastração inviável nas pesquisas iniciais (adjuvante 10

utilizado, número de aplicações, imunogenicidade). Desde então, pesquisas vêm 11

testando a eficácia da vacina na eliminação da androsterona e escatol, buscando uma 12

eficiente eliminação do odor na carcaça. 13

Considera-se como principais efeitos desta vacina a redução dos níveis de LH, 14

FSH, androsterona e testosterona, devido ao aumento na titulação de anticorpos que 15

bloquearão o GnRH após a segunda imunização (Claus et al., 2007). Efeitos 16

semelhantes foram encontrados por Bauer et al. (2008), os quais são apresentados na 17

Figura 3. 18

15

1

Figura 3 – Desenvolvimento de títulos de anticorpos anti-GnRH (A), LH no 2 plasma (B), testosterona no plasma (C) e androsterona no plasma 3 em animais imunizados, com a primeira imunização ocorrendo no 4 dia 0 (18 semanas de idade), enquanto a segunda imunização 5 ocorreu 28 dias após a primeira imunização (linha pontilhada). 6 Adaptado de Claus et al. (2007). 7

8

2.4.3 POSSÍVEIS VANTAGENS E DESVANTAGENS DA 9

IMUNOCASTRAÇÃO 10

11

Einarsson (2006) citou diversos pontos positivos e negativos a serem 12

considerados na implementação ou não da imunocastração nos sistemas de produção 13

atuais utilizando a vacina comercial. 14

16

As vantagens incluem: a eliminação da dor causada pela castração cirúrgica; 1

duas vacinações aplicadas com 4 a 6 semanas de intervalo, sendo a primeira às 18 2

semanas de idade e a segunda cerca de 4 semanas pré-abate, que são eficientes em 3

reduzir as concentrações de androsterona e escatol no tecido adiposo a níveis similares 4

aos observados em machos castrados cirurgicamente antes das 2 semanas de idade; o 5

sistema adjuvante aquoso da vacina causa pouca irritação no local de aplicação da 6

injeção de animais vacinados; a redução nas lesões de luta que ocorrem após transporte 7

e reagrupamento pela redução de comportamentos agressivos e sexuais e; o ganho de 8

peso diferencial de machos inteiros (Einarsson, 2006). 9

Por outro lado, as desvantagens incluem: a dificuldade de promover a segunda 10

vacinação em animais agrupados em baias, 4 a 5 semanas antes do abate; problemas 11

com auto-injeção pelos operadores, que implica no treinamento do funcionário para uso 12

deste material em específico; e o fato de alguns animais vacinados, devido a variações 13

na resposta imunológica à vacina, ainda possuírem altas concentrações de androsterona 14

no tecido adiposo (Einarsson, 2006). Deve-se considerar também a preocupação dos 15

consumidores pela com questões relacionadas a efeito residual da vacina na carne dos 16

animais imunocastrados (Prunier et al., 2006), fato levantado por Huber-Eicher & 17

Spring (2008), avaliando a aceitação da imunocastração como método de substituição 18

da castração cirúrgica por consumidores na Suíça. Descobriu-se que 60,5% das 19

mulheres e 51,2% dos homens não consumiriam carne de animais imunocastrados, 20

sendo que nesta mesma pesquisa, 51,7% das mulheres e 42,5% dos homens 21

entrevistados não são a favor da imunocastração como método alternativo. 22

Em um estudo envolvendo 200 machos inteiros que foram abatidos em duas 23

idades diferentes (23 ou 26 semanas de idade), Dunshea et al. (2001) verificaram que, 24

17

no momento da aplicação da segunda dose necessária para a imunização completa, 85% 1

dos machos tratados ou com vacina imunogênica ou com placebo apresentaram 2

testosterona sérica de > 2nM (Tabela 1). Dentro de duas semanas após a segunda 3

vacinação, apenas 6% dos animais tratados com a vacina imunogênica apresentaram 4

concentrações de testosterona acima de 2 nM. Nos machos tratados com placebo, os 5

níveis de androsterona na carcaça foram quase oito vezes maiores em comparação com 6

os machos imunocastrados, que por sua vez não apresentaram diferença significativa 7

com os machos castrados cirurgicamente. Quando os grupos de idade foram 8

comparados (antes e depois), 24% dos machos do grupo controle apresentaram 9

concentrações de androsterona na carcaça entre 0,5 e 1,0, enquanto 49% apresentaram 10

concentrações de androsterona intermediárias na carcaça maiores do que 1,0 µg/g. Em 11

contraste, apenas 3% dos machos imunocastrados apresentaram concentrações de 12

androsterona na carcaça entre 0,5 e 1,0 µg/g. O restante dos machos nos quais a vacina 13

imunogênica foi aplicada apresentou concentrações de androsterona na carcaça menor 14

do que 0,5 µg/g, bem abaixo do limite de detecção. 15

Os machos vacinados com placebo apresentaram níveis de escatol quase duas 16

vezes mais altos do que os imunocastrados, que por sua vez, não foram significativos 17

em comparação com os castrados cirurgicamente. Nos machos vacinados com a vacina 18

imunogênica, não houve ocorrência de indivíduos excedendo o nível limiar de 0,25 µg/g 19

de escatol, em ambos os grupos de idade, comparados com os animais do grupo 20

placebo. Quando os grupos de idade forma comparados, 115 machos do grupo controle 21

apresentaram escatol acima de 0,25 µg/g. Em contraste, nenhum dos machos 22

imunocastrados apresentou níveis de escatol acima de 0,25 µg/g. Todos os machos 23

castrados cirurgicamente tinham concentrações de androsterona e escatol abaixo do 24

18

limiar máximo de 0,5 e 0,25 µg/g, respectivamente. Contra estes limiares, a vacina de 1

imunocastração foi 99 e 100% efetiva em suprimir o escatol e a androsterona, 2

respectivamente. 3

Pauly et al. (2009), comparando desempenho de crescimento e características de 4

carcaça de machos castrados, imunocastrados e animais inteiros, encontraram nos 5

animais imunocastrados consumo de ração e conversão alimentar semelhantes aos 6

valores apresentados por machos inteiros, sendo estes valores menores do que os 7

encontrados nos machos castrados, indicando melhor eficiência no aproveitamento de 8

nutrientes, além de ganho de peso diário maior do que os machos castrados 9

cirurgicamente, demonstrado principalmente no período final da fase de terminação 10

(Tabela 2). 11

Animais imunocastrados também apresentaram maior teor de carne magra na 12

carcaça, menor percentagem de gordura subcutânea e menor espessura de toucinho em 13

relação aos animais castrados cirurgicamente. É possível observar ainda a eficiência de 14

supressão da produção de andrógenos por meio da redução no peso das glândulas 15

salivares e dos testículos dos animais imunocastrados, sendo este quase duas vezes 16

menor do que o peso testicular de machos inteiros. 17

18

19

1

Tabela 1 – Efeito do sexo, idade a vacinação e vacina de imunocastração na testosterona plasmática, peso testicular ao abate e 2 androsterona no tecido adiposo ao abate (Adaptado de Dunshea et al., 2001). 3

Antes (a) Depois (b)

Inteiro Imunocastrado P-value Inteiro Imunocastrado P-value Testosterona no plasma (nM)

Dose secundária 13,7 12,7 NS 6,61 8,27 NS Dose secundária + 2 semanas 8,52 0,51 <0,001 7,03 0,54 <0,001 Dose secundária + 4 semanas 10,5 1,16 <0,001 8,26 0,62 <0,001

Peso testicular (g) 421,6 182,6 <0,001 509,6 254,4 <0,001 Androsterona na carcaça (µg/g) 1,21 0,16 <0,001 1,05 0,126 <0,001 Escatol na carcaça (µg/g) 0,133 0,068 <0,001 0,095 0,056 <0,001 (a) - Suínos recebendo vacinação primária, vacinação secundária e foram abatidos às 15, 19 e 23 semanas de idade, respectivamente. (b) - Suínos recebendo vacinação primária, vacinação secundária e foram abatidos às 18, 22 e 26 semanas de idade, respectivamente.

4

5

6

20

Tabela 2 – Desempenho de crescimento, características de carcaça e 1 peso dos órgãos de machos castrados cirurgicamente (CC) 2 machos imunocastrados (IC) e suínos machos inteiros 3 (SMI) (Adaptado de Pauly et al., 2009). 4

Grupo experimental

CC IC SMI Ganho de peso diário (g/dia) Terminação - PI 1037 d 866 e 890 de Terminação - PF 1007 b 1136 a 1030 b Consumo médio diário de ração (kg/dia) Terminação - PI 2,57 a 2,10 b 2,19 b Terminação - PF 3,09 a 3,10 a 2,62 b Conversão alimentar (kg/kg) Terminação - PI 2,50 2,49 2,48 Terminação - PF 3,08 a 2,74 b 2,55 b Carne magra (%) 54,5 c 56,3 b 57,5 a Gordura subcutânea (%) 15,3 a 13,8 b 12,8 c Espessura de toucinho na 10º costela (mm) 24,9 a 19,3 b 17,8 c Peso Testículos (g) - 299 b 584 a Glândulas salivares (g) 40 c 46 b 68 a

a,b,c Em uma linha, a média dos quadrados mínimos para os tratamentos 5 experimentais sem um sobrescrito em comum diferem (P<0,05). 6

d,e Em uma linha, a média dos quadrados mínimos para os tratamentos 7 experimentais sem um sobrescrito em comum diferem (P<0,10). 8

9

3 CONSIDERAÇÕES FINAIS 10

11

A castração imunológica com anti-GnRH é um procedimento que poderá 12

substituir a castração cirúrgica de suínos machos, sendo eficaz em reduzir as 13

concentrações dos principais hormônios responsáveis pelo desencadeamento do odor na 14

carcaça, permitindo além disso, que os animais apresentem por mais tempo as 15

21

características favoráveis de desempenho ponderal e de carcaça de machos inteiros, 1

gerando impacto produtivo positivo na produção suinícola. A sua aplicação, porém, 2

deve ser estudada com cautela, de forma que possam ser analisadas questões inerentes a 3

viabilidade econômica na implantação desta técnica, o preço pago por frigoríficos pela 4

carcaça destes animais e aceitação dos consumidores por estes produtos. 5

6

4 REFERÊNCIAS 7

ADAMS, T.E. Using gonadotropin-releasing hormone (GnRH) and GnRH analogs to 8 modulate testis function and enhance the the productivity of domestic animals. 9 Animal Reproduction Science, v.88, 127-139, 2005. 10

11 ANDRESSEN, Ø. Boar taint related compounds: Androstenone/skatole/other 12 Substances. In: PREVENTION OF BOAR TAINT IN PIG PRODUCTION: THE 19TH 13

SYMPOSIUM OF THE NORDIC COMMITTEE FOR VETERINARY 14 SCIENTIFIC COOPERATION, 1., 2005, Gardermoen, Norway. Acta Veterinaria 15 Scandinavica, Gardermoen, Norway: v.48, 2006. p.10-13. (Resumo). 16

17 BABOL, J.; SQUIRES, E.J.; LUNDISTROM, K. Hepatic metabolism of skatole in pigs 18

by cytochrome P4502E1. Journal of Animal Science, v.76, p.822-828, 1998. 19 20 BAUER, A; LACORN, M.; DANOWSKI, K. et al. Effects of immunization against 21

GnRH on gonadotropins, the GH-IGF-I-axis and metabolic parameters in barrows. 22 Animal, v. 2, supp. 8, p. 1215-1222, 2008. 23

24 BONNEAU, M.; DUFOUR, R.; CHOUVET, C. et al. The effects of immunization on 25

against luteinizing hormone-releasing hormone on performance, sexual 26 development, and levels of boar taint-related compounds in intact male pigs. 27 Journal of Animal Science, v.72, p.14-20, 1994. 28

29 BONNEAU, M.; ENRIGHT, W.J. Immunocastration in cattle and pigs. Livestock 30

Production Science, v.42, p.193-200, 1995. 31 32 CASTRATION of calves. Ontario: Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. 33

Government of Ontario, Canada, 2007. Disponível em: 34 <http://www.omafra.gov.on.ca/english/livestock/beef/facts/07-029.pdf>. Acessado 35 em: 27 mai. 2009. 36

37 CLAUS, R.; LACORN, M.; DANOWSKI, K. et al. Short-term endocrine and metabolic 38

reactions before and after second immunization against GnRH in boars. Vaccine, 39 v.25, p.4689-4696, 2007. 40

41

22

CLARKE, I.; WALKER, J.; HENNESSY, D. et al. Inherent food safety of a synthetic 1 gonadotropin-releasing factor (GnRF) vaccine for the control of boar taint in entire 2 male pigs. Journal of Applied Research in Veterinary Medicine, v.6, n.1, 2008. 3

4 DORAN, E; WHITTINGTON, F.W; WOOD, J.D, McGIVAN, J.D. Cytochrome 5

P450IIE1 (CYP2E1) is induced by skatole and this induction is blocked by 6 androstenone in isolated pig hepatocytes. Chemico-Biological Interactions, v. 140, 7 p. 81-92, 2004. 8

9 DUNSHEA, F.R.; COLANTONI, C.; HOWARD, K. et al. Vaccination of boards with a 10

GnRH vaccine (Improvac) eliminates boar taint and increases growth performance. 11 Journal of Animal Science, v.79, p.2524-2535, 2001. 12

13 DUNSHEA, F.R.; D’SOUZA, D.N.; PETHICK, D.W. et al. Effects of dietary factors 14

and other metabolic modifiers on quality and nutritional value of meat. Meat 15 Science, v.71, p.8-38, 2005. 16

17 EINARSSON, S. Vaccination against GnRH: pros and cons. In: PREVENTION OF 18

BOAR TAINT IN PIG PRODUCTION: THE 19TH SYMPOSIUM OF THE 19 NORDIC COMMITTEE FOR VETERINARY SCIENTIFIC COOPERATION, 1., 20 2005, Gardermoen, Norway. Acta Veterinaria Scandinavica, Gardermoen, Norway: 21 v.48, 2006. p.24-26. (Resumo). 22

23 HAFEZ, E.S.E.; HAFEZ, B. Reprodução Animal. São Paulo, Brasil: Manole, 7ed, 24

2004, 513p. 25 26 HUBER-EICHER, B.; SPRING, P. Attitudes of Swiss consumers towards meat from 27

entire or immunocastrated boars: A representative survey. Research in Veterinary 28 Science, v.85, p.625–627, 2008. 29

30 JAROS, P.; BÜRGI, E.; STÄRK, K.D.C. et al. Effect of active immunization against 31

GnRH on androstenone concentration, growth performance and carcass quality in 32 intact male pigs. Livestock Production Science, v.92, p.31-38, 2005. 33

34 LUNDSTRÖM, K.; ZAMARATSKAIA, G. Moving towards taint-free pork – 35

alternatives to surgical castration. . In: PREVENTION OF BOAR TAINT IN PIG 36 PRODUCTION: THE 19TH SYMPOSIUM OF THE NORDIC COMMITTEE 37 FOR VETERINARY SCIENTIFIC COOPERATION, 1., 2005, Gardermoen, 38 Norway. Acta Veterinaria Scandinavica, Gardermoen, Norway: v.48, 2006. p.24-39 26. 40

41 METZ, C.; HOHL, K.; WAIDELICH, S. et al. Active immunization of boars against 42

GnRH at an early age: consequences for testicular function, boar taint accumulation 43 and N-retention. Livestock Production Science, v.74, p.147-157, 2002. 44

45 OONK, H.B.; TURKSTRA, J.A.; SCHAAPER, W.M.M. et al. New GnRH-like peptide 46

construct to optimize efficient immunocastration of male pigs by 47 immunoneutralization of GnRH. Vaccine, v.16, p.1074-1082, 1998. 48

23

1 PAULY, C.; SPRING, O’DOHERTY, J.V. et al. Growth performance, carcass 2

characteristics and meat quality of group-penned surgically castrated 3 immunocastrated (Improvac®) and entire male pigs and individually penned entire 4 male pigs. Animal, p.1-10, 2009. 5

6 PRUNIER, A.; BONNEAU M.; VON BORELL E.H. et al. A review of the welfare 7

consequences of surgical castration in piglets and evaluation of non-surgical 8 methods. Animal Welfare. v. 15, p. 277-289, 2006. 9

10 REPRODUCTIVE system – The reproductive tract of the boar. ThePigSite.com, 2009. 11

Disponível em: < http://www.thepigsite.com/pighealth/article/8/reproductive-12 system>. Acessado em: 27 mai. 2009. 13

14 TAYLOR, A.A.; WEARY, D.M. Vocal responses of piglets to castration: identifying 15

procedural sources of pain. Applied Animal Behaviour Science, v.70, p.17-26, 16 2000. 17

18 THOMPSON JR, D.L. Immunization against GnRH in males species (comparatives 19

aspects). Animal Reproduction Science, v.60-61, p.459-469, 2000. 20 21 THUN, R.; GAJEWSKI, Z.; JANETT, F. F. Castration in male pigs: techniques and 22

animal welfare issues. Journal of physiology and pharmacology. v. 57 Suppl 8, p. 23 189-194, 2006 24

25 ZAMARATSKAIA, G.; RYDHMER, L.; ANDERSSON, H.K. et al. Long –term effect 26

of vaccination against gonadotropin-releasing hormone, using ImprovacTM, on 27 hormonal profile and behaviour of male pigs. Animal Reproduction Science, v.108, 28 p.37-48, 2008a. 29

30 ZAMARATSKAIA, G.; ANDERSSON, H.K.; CHEN, G. et al. Effect of a 31

gonadotropin-releasing hormone vaccine (ImprovacTM) on steroid hormones, boar 32 taint compounds and performance in entire male pigs. Reproduction in Domestic 33 Animals, v.43, p.351-359, 2008b. 34

35 ZENG, X.Y.;TURKSTRA, J.A.; JONGBLOED, A.W. et al. Performance and hormone 36

levels of immunocastrated, surgically castrated and intact male pigs fed ad libitum 37 high- and low- energy diets. Livestock Production Science, v.77, p.1-11, 2002. 38

39