( PDF ) Estudo comportamental, reprodutivo e molecular de avestruz (Struthio camelus)

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

ESTUDO COMPORTAMENTAL, REPRODUTIVO E

MOLECULAR DE AVESTRUZ (Struthio camelus)

Autora: Denise Nunes Araujo

Orientador: Prof. Dr. Orlando Rus Barbosa

Co-Orientadora: Profª. Drª. Rejane Machado Cardoso

MARINGÁ

Estado do Paraná

Janeiro – 2009

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

ESTUDO COMPORTAMENTAL, REPRODUTIVO E

MOLECULAR DE AVESTRUZ (Struthio camelus)

Autora: Denise Nunes Araujo

Orientador: Prof. Dr. Orlando Rus Barbosa

Co-Orientadora: Profª. Drª. Rejane Machado Cardoso

Tese apresentada como parte das exigências

para obtenção do título de DOUTOR EM

ZOOTECNIA, no Programa de Pós-

Graduação em Zootecnia da Universidade

Estadual de Maringá – Área de Concentração

Produção Animal.

MARINGÁ

Estado do Paraná

Janeiro – 2009

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iii

"As pessoas que vencem neste mundo são as que procuram as circunstâncias de que

precisam e, quando não as encontram, as criam."

Bernard Shaw - Filósofo

iii

Ao meu filho, Maurício, que me ensinou o verdadeiro sentido do verbo AMAR.

Aos meus pais, por tudo o que fizeram e fazem por mim.

Ao meu namorado, Sérgio, pela paciência e compreensão

A minhas irmãs, Daniela e Letícia, pelo incentivo e amizade.

AGRADECIMENTOS

À Deus, por ter me concedido o dom da vida.

Ao Prof. Dr. Orlando Rus Barbosa, pela orientação, ensinamentos, estimulo e

amizade.

À Profª. Drª. Rejane Machado Cardoso, pela co-orientação, ensinamentos,

amizade e credibilidade em mim depositado.

À Universidade Estadual de Maringá, por possibilitar-me desenvolver este

trabalho.

À CAPES pela concessão da bolsa de pesquisa que possibilitou a condução do

experimento.

Aos meus pai, Herculano e Oliva, pelo incentivo e apoio.

Às minhas irmãs, Daniela e Letícia, pelo carinho e amizade.

Aos professores do Programa de pós-graduação em Zootecnia, pelos valiosos

ensinamentos.

À Profª. Drª. Eliane Gasparino, pelo auxílio na condução das análises, apoio e

amizade a mim concedido.

Ao Prof. Dr. Ricardo Pereira, pela disponibilidade do Laboratório de

Biotecnologia da Universidade Estadual de Maringá, que possibilitou a realização das

análises laboratoriais do presente estudo.

Ao Sítio Santo Antônio, especialmente ao Dr. Antônio Calvo, pela contribuição

e auxílio nos trabalhos realizados em sua propriedade, imprescindível na realização

desta pesquisa.

Aos funcionários do Sitio Santo Antônio, Néia, Maguila e Leandro, pelo auxílio

na condução do experimento,

Aos funcionários Célio, da Fazenda Experimental de Iguatemi - FEI, e Josimar,

da Estação de Piscicultura da Universidade Estadual de Maringá, CODAPAR, pela

atenção durante os trabalhos de campo.

Às minhas amigas, Janaína, Daniele Amaral, Daniely Blank, Débora Sommer

Marques, Carina Scherer, Marcela Matavelli, Ana Cláudia, Patrícia Gomes, Ítala e

Gislaine.

Ao meu amigo Marcelo Simões.

À todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização deste

trabalho.

BIOGRAFIA

Denise Nunes Araujo, filha de Herculano Volpato Araujo e Oliva de Oliveira

Nunes Araujo, nasceu em Nova Londrina, em 28 de agosto de 1979.

Em março de 1997, iniciou o Curso de Graduação em Zootecnia, na

Universidade Estadual de Maringá, concluindo-o em dezembro de 2001.

Em março de 2003, iniciou o Curso de Pós-Graduação em Zootecnia, Mestrado,

Área de Concentração em Produção Animal, na Universidade Estadual de Maringá,

desenvolvendo estudos na área de animais silvestres, concluindo-o em maio de 2005.

Em março de 2005, iniciou o Curso de Pós-Graduação em Zootecnia,

Doutorado, Área de Concentração em Produção Animal, na Universidade Estadual de

Maringá, desenvolvendo estudos na área de animais silvestres, comportamento animal e

biologia molecular.

ÍNDICE

Página

LISTA DE TABELAS.......................................................................................... ix

LISTA DE FIGURAS........................................................................................... x

RESUMO.............................................................................................................. xi

ABSTRACT.......................................................................................................... xiii

I – INTRODUÇÃO............................................................................................... 1

Introdução Geral............................................................................................... 1

1. Classificação e características da espécie..................................................... 3

2. Incubação artificial....................................................................................... 5

3. Comportamento animal................................................................................. 7

3.1 Comportamento reprodutivo e sistemas de acasalamento.......................... 9

3.2 Comportamento reprodutivo do avestruz................................................... 9

4. Extração do DNA e sua aplicação na Estrutiocultura................................... 10

Referência Bibliográfica................................................................................... 13

II – OBJETIVOS GERAIS................................................................................... 20

III – Influência do ambiente na de incubação e qualidade de casca de ovos de

avestruzes (Struthio camelus)............................................................................... 21

Resumo............................................................................................................ 21

Abstract............................................................................................................ 22

Introdução........................................................................................................ 23

Material e Métodos.......................................................................................... 24

Resultados e Discussão.................................................................................... 26

Conclusões....................................................................................................... 31

Literatura Citada.............................................................................................. 31

IV – Aspectos Comportamentais e Reprodutivo de Avestruzes (Struthio

camelus)................................................................................................................ 35

Resumo............................................................................................................ 35

Abstract............................................................................................................ 36

Introdução........................................................................................................ 37

Material e Métodos.......................................................................................... 38

Resultados e Discussão.................................................................................... 39

Conclusões....................................................................................................... 45

Literatura Citada.......................................................................................... 46

V – Método alternativo de coleta e armazenamento de sangue para obtenção de 49

viii

DNA em avestruzes (Struthio camelus)................................................................

Resumo............................................................................................................ 49

Abstract............................................................................................................ 50

Introdução........................................................................................................ 51

Material e Métodos.......................................................................................... 52

Resultados e Discussão.................................................................................... 54

Conclusões....................................................................................................... 59

Literatura Citada.............................................................................................. 59

VI – CONCLUSÕES GERAIS............................................................................. 61

LISTA DE TABELAS

Página

III Influência do ambiente na de incubação e qualidade de casca

de ovos de avestruzes (Struthio camelus)................................. 21

Tabela 1 Influência das condições do ninho sobre os índices da

incubação dos ovos de avestruzes (Struthio

camelus).................................................................................... 26

Tabela 2 Valores médios da temperatura do ar e peso dos ovos de

avestruzes (Struthio camelus)................................................... 27

Tabela 3 Valores médios da espessura da casca, matéria mineral e

porcentagem de cálcio de ovos de avestruzes (Struthio

camelus).................................................................................... 28

Tabela 4 Média observada e estimada, distribuição de probabilidade e

intervalo de confiança do parâmetro número de poros dos

ovos de avestruzes (Struthio

camelus).................................................................................... 29

IV Aspectos Comportamentais e Reprodutivo de Avestruzes

(Struthio camelus).................................................. 35

Tabela 1 Média dos valores percentuais e transformados (Arcsen

√X%) das freqüências dos comportamentos observados

durante o período das 9:00 até as 18:00

horas....................................... 40

V Método alternativo de coleta e armazenamento de sangue

para obtenção de DNA em avestruzes (Struthio camelus)........ 49

Tabela 1 Seqüência dos primers do hormônio do crescimento (GH)

desenhados de acordo com a seqüência do gene GH em

bovinos...................................................................................... 54

Tabela 2 Médias das variáveis: comprimento de onda 260nm e 280nm,

razão (A

260

280

) e concentração de DNA (ng/μL) em função

do período de armazenamento.................................................. 56

LISTA DE FIGURAS

Página

I Introdução Geral........................................................................ 01

Figura 1 Principais ratitas criadas comercialmente: Avestruz (Struthio

camelus), Ema (Rhea americana) e Emú (Dromaius

novaehollandiae)........................................................................ 02

IV Aspectos Comportamentais e Reprodutivo de Avestruzes

(Struthio camelus)..................................................................... 35

Figura 1 Relação entre os comportamento pastando e em pé

ereto/parado durante o período das 9:00 às 18:00.................... 41

Figura 2 Relação entre os comportamento comendo ração e deitado

durante o período das 9:00 às 18:00.......................................... 42

Figura 3 Relação entre os comportamento correndo/caminhando e

rodopiando/fugindo durante o período das 9:00 às

18:00.......................................................................................... 44

V Método alternativo de coleta e armazenamento de sangue para

obtenção de DNA em avestruzes (Struthio camelus)................ 49

Figura 1

Concentração de DNA (ng/μL) e razão DNA/proteína

260

280

), no sangue de avestruzes (Struthio

camelus).................... 55

Figura 2 Eletroforese em gel de agarose (0,8%) contendo amostras de

DNA genômico nos períodos de armazenamento..................... 56

Figura 3 Eletroforese em gel de agarose 1,5% das amplificação com o

primer GHbovino....................................................................... 58

RESUMO

No presente estudo objetivou-se avaliar o efeito do clima sobre os índices reprodutivos

e o comportamento, e ainda avaliar métodos alternativos de coleta e estocagem de

amostras de DNA genômico de avestruzes (Struthio camelus). Foram coletados 300

ovos de avestruzes no período de julho a outubro de 2007 e anotadas as condições do

ninho no momento da coleta. Ao total, 31 matrizes realizaram postura, com média de 11

ovos postos/matriz e variação de 1 a 25 ovos postos/matriz durante todo o período. O

perfil de incubação para ovos de avestruzes coletados em ninhos secos ou úmidos

foram, respectivamente, 66,0 e 54,5 para ovos férteis, 45,0 e 54,5% para ovos eclodidos,

20,5 e 18,2% para ovos inférteis, 21,0 e 0% para mortalidade embrionária total, 13,5 e

27,3% para ovos contaminados. As médias da temperatura do ar foram de 29 e 25ºC, e

peso dos ovos foram de 1,298 e 1,276 kg para ninho seco e úmido, respectivamente. Os

valores obtidos para qualidade da casca de ovos de avestruzes foram de 1,84 mm para

espessura média, 93% para matéria mineral, 23% para concentração de cálcio e de

12,79 poros/cm

para número de poros. Os índices reprodutivos aumentaram durante o

período de observações, porém não atingiram seu pico considerando que as matrizes

ainda não haviam atingido seu pico reprodutivo. À medida que a temperatura aumentou,

também aumentou o índice de postura das matrizes. Para avaliação do comportamento,

os casais de avestruzes foram mantidos em piquetes em um criatório comercial e

observados durante os meses de maio de 2007 a janeiro de 2008. O método utilizado

para medir o comportamento foi o scan por um período de 9 horas consecutivas, com

intervalos de 5 minutos. Os comportamentos mais freqüentes foram o pastando e em

pé/parado, seguidos de correndo/caminhando e ropiando/fugindo, comendo ração e

deitado. O comportamento pastando teve sua maior freqüência (43%) no fim do dia,

enquanto comendo ração aumentou gradativamente até atingir o seu pico ao entardecer

(9%), apesar da ração ser fornecida no período da manhã. Os comportamentos que

apresentaram maior freqüência, em ordem decrescente, foram Pastando e Em pé/parado

(43%), Correndo/caminhando (34%), Comendo ração (9%), Deitado (7%) e

Rodopiando/fugindo (2%). Os animais diminuíram suas atividades nas horas mais

quente do dia, permanecendo mais ativos ao amanhecer e entardecer. Também foram

coletadas amostras de sangue de avestruzes (Struthio camelus) em papéis tipo filtro e

armazenadas a temperatura ambiente. As extrações de DNA foram realizadas após 24

horas da coleta e em intervalos de 7 dias, utilizando-se o protocolo com CTAB. Foram

realizadas leituras de absorbâncias no comprimento de onda de 260 e 280 nanômetros,

para determinar o grau de pureza (A

260nm

280nm

) e a concentração de DNA. As

xii

amplificações foram realizadas utilizando primers para o gene do hormônio do

crescimento de bovino (GHbovino). As leituras A

260

, A

280

e concentração de DNA

diminuíram no decorrer do período, e a razão A

260

280

aumentou. Todas as amostras

apresentaram DNA genômico íntegro e com amplificações positivas, concluindo-se

portanto, que o método testado pode ser utilizado em processos moleculares de maneira

eficiente.

Palavras-chaves: avestruz, comportamento, extração de DNA, incubação

artificial, variáveis climáticas.

ABSTRACT

The aim of this study was to assess climate effect towards reproductive indexes and

behavior, in despite of to evaluate alternative methods of collecting and storage genomic

DNA of Ostrich (Struthio camelus). It was collected 300 Ostrich’s eggs between

July/2007 and October/2007 and its nets’ conditions documented at the moment of each

collection. Totaling 31 females were in laying season, with the average of 11 eggs

layed/female and its variation ranging from 1 to 25 eggs layed/female during this

timeframe. Incubation’s profile to the Ostrich’s eggs collected in dry or wet nests were,

respectively, 66.00 and 54.5 for fertile eggs; 45.0 and 54.5% for hatched eggs; 20.5 and

18.2% for infertile eggs; 21.0 and 0% to the total embryonary mortality; 13,5 and 27,3%

to contaminated eggs. Weather averages were between 29ºC and 25ºC, and egg’s weight

were 1.298 and 1.276 kg to dry and wet nests, respectively. Numbers achieved of the

quality to Ostrich’s eggs peel were 1.84 mm for the average thickness, 93% for mineral

material, 23% to calcium concentrate and 12.79 poros/cm porous number.

Reproductive’s rates increased during the observation period, however did not achieve

its peak considering that the females had not yet achieved its reproductive peak. As the

temperature increased, the females indexes of laying increased. To assess the behavior,

Ostrich pairs were kept on a commercial farm and observed during may/2007 to

january/2008. The method used to assess the behavior was the “scan” during 9 hours, in

intervals of 5 minutes. The most frequent behaviors were grazing and standing/stopped,

followed by running/walking and escaping, feeding on concentrate food and lay down.

Grazing has higher frequency (43%) at end of the day, and feeding on concentrate food

increase till reach the most higher frequency (9%), in despite of concentrate ration being

delivered during the morning. Both feeding and grazing combined took up over 50% of

the time and running about 40%. Behaviors whom shown major frequency, in decrease

order, were Grazing and Standing/stopped (43%), Running/walking (34%), feeding on

concentrate food (9%), Lay down (7%) and Escaping (2%). Animals demonstrated

being less actives during hot periods in the day, increasing their activities at dusk. Also

were collected blood samples of ostriches (Struthio camelus) in filter papers and stored

at room temperature. DNA extractions were made 24 hours after collected and each

seven days period using CTAB protocol. Absorbance lectures were made at 260 and 280

nm and determined the degree of purity (A

260nm

280nm

) and DNA concentration.

Amplifications were made, using primers to bovine growth hormone gene (GHbovine).

The lectures A

260

, A

280

and DNA concentration decrease during the period, and ratio

xiv

260

280

increase. All samples shown genomic DNA and positive amplicons, so we

conclude that method tested could be used in molecular process as an efficient way.

Key-words: artificial incubation, behavior, climate variables, DNA extraction, ostrich.

INTRODUÇÃO GERAL

As ratitas são aves corredoras que apresentam características anatômicas e

fisiológicas que as diferenciam das aves carinatas (aves que voam), ou seja, são

incapazes de voar, não possuem musculatura no peito para vôo e nem quilha sobre o

osso esterno (Sick, 1997), e tampouco possuem ossos pneumáticos. As asas são

rudimentares e apresentam dedos vestigiais (Anderloni, 1998; Buxade, 1999).

Dentre as ratitas, as espécies mais exploradas comercialmente são: Avestruz

(Struthio camelus), Emú (Dromaius novaehollandiae) e Ema (Rhea americana)

(Giannoni, 1999). Populações selvagens de ratitas tem sido detrimentalmente afetadas

por atividades humanas (Burcher & Nores, 1988; Carman, 1988; Martella et al., 2000).

A partir dos anos 90, o número de fazendas de ratitas apresentou um crescimento

acelerado em países como EUA, Canadá e alguns países da Europa (Chapman & Bass,

1994; Deeming & Angel, 1996; Carbajo et al., 1997; Castelló, 1998; Dey, 1998;

Gillespie & Schupp, 1998). Esta atividade também apresentou destaque em países como

Argentina, Uruguai e Brasil (Giannoni, 1996; Navarro, 1999; AUCRIÑA, 2000).

À medida que a indústria de ratitas, especialmente do avestruz, expande-se por

todo o mundo, os problemas como alto custo de investimento com infra-estrutura,

rebanho, alimentação e mão-de-obra tornaram-se aparentes. Convém destacar que os

avestruzes são aves exóticas, exigindo elevado custo com quarentena, documentação e

transporte. No Brasil, a ema por ser uma ave nativa, os custos com a formação do

plantel são menores, por não dependerem de importação, porém, o pequeno número de

produtores de matrizes dificulta o início da criação (Giannoni, 1998). A criação

comercial de ema é uma alternativa de diversificação e/ou integração de sistemas

produtivos dentro da propriedade, respeitando-se os conceitos de produção

economicamente viável e ecologicamente sustentável. Para se obter sucesso na criação

de emas, é importante que o criador conte com respaldo técnico-científico nas áreas de

nutrição, reprodução, genética, sanidade, ambiência, etologia e manejo, denominados

fatores produtivos, os quais fornecem subsídios para melhorar os desempenhos

reprodutivo e produtivo dos sistemas de criação (Morata et al., 2006).

Ema (Rhea americana)

Avestruz (Struthio camelus)

Emú (Dromaius novaehollandiae )

Figura 1. Principais ratitas criadas comercialmente:

Avestruz (Struthio camelus), Ema (Rhea

americana) e Emú (Dromaius novaehollandiae).

Fonte: Google.

No Brasil, em um passado não muito distante, o mercado mais favorável era o

comércio de reprodutores de avestruz, contudo, nos últimos tempos, a indústria está

atingindo um patamar em que o aumento da disponibilidade de aves resultou em um

decréscimo no preço destes animais, criando um mercado para o abate, necessário para

o amadurecimento da indústria. Atualmente, os principais produtos da indústria de

ratitas são a carne, o couro e as plumas (Toledo & Tavares, 2003). Todavia, para ser

considerado um animal economicamente viável, é preciso caracterizar os rendimentos

de seus produtos, como carne magra, gordura e ossos (Sales et al., 1997). Além disso, a

carne de ratitas não possui oferta constante e sobretudo tem que competir com a carne

de bovinos, aves, suínos para aceitação do consumidor. É muito importante pesquisar as

opções de mercado e considerar tais fatores como a estabilidade, custo de produção

incluindo ambos os custos fixos e variáveis, e regulamentações estaduais e federais.

A criação de emas e avestruzes de maneira racional poderia aumentar as opções

da avicultura brasileira e a produção alternativa de proteína animal; a evolução no

desempenho zootécnico verificado em aves totalmente domesticadas, como a galinha

por exemplo, indica que se partiu de índices produtivos semelhantes ao observados

ainda na condição selvagem da ave e, por meio da atuação multidisciplinar das

diferentes áreas da zootecnia e veterinária, concentrou-se esforços numa única direção,

tornando a atividade economicamente viável (Peixoto, 2002).

1. Classificação e características da espécie

O avestruz (Struthio camelus Linnaeus, 1758), pertence ao grupo das ratitas,

ordem Struthioniformes (Cooper et al., 1992). Dentro da família Struthionidae são

descritas seis subespécies de avestruzes, porém apenas quatro delas existem na

atualidade. As subespécies se distinguem por características fenotípicas dos indivíduos

adultos como tamanho corporal, coloração da pele, tamanho e porosidade do ovo,

presença ou ausência de uma área desnuda na cabeça, e uma banda de plumas brancas

ao redor do colo (Buxade, 1999; Bezuidenhout, 1999). As subespécies existentes de

Struthio camelus são as seguintes: Struthio camelus australis, Gurney; Struthio camelus

camelus, Linnaeus; Struthio camelus massaicus, Neumann e Struthio camelus

molybdophanes, Reichenow. Utiliza-se Struthio camelus domesticus para referir-se aos

animais que são explorados para produção e que têm sido domesticados (Giannoni,

1996).

A criação comercial de avestruzes é denominada Estrutiocultura, proveniente do

seu nome de origem Struthio camelus. No meio comercial, o avestruz está classificado

em três raças: Red Neck, Blue Neck e African Black. Este último originário do

cruzamento de três subespécies (australis, camelus e syriacus). Esta classificação das

raças se baseia na coloração da pele dos animais adultos, pois todos apresentam a

mesma coloração de plumas. No âmbito mundial, o líder indiscutível no setor de

estrutiocultura é a África do Sul, com cerca de 80% da produção mundial (Van Zyl,

1999).

O avestruz é a maior ave viva não voadora no mundo, pois um animal macho

adulto pesa entre 100 a 130 kg, e a fêmea de 90 a 110 kg (Dunning, 1993). São bem

adaptados a vida no deserto e em regiões áridas, sendo que aparentam não ser

dependentes de água, mas em cativeiro bebem água freqüentemente. São mais ativos no

início da manhã e no fim da tarde, entretanto são muito tolerantes ao calor e raramente

procuram sombra. Sua temperatura corporal pode aumentar apreciavelmente durante a

exposição ao sol sem demonstrarem aparente calor, uma adaptação fisiológica adquirida

(Ullrey & Allen, 1996).

O macho quando adulto é maior que a fêmea e tem plumagem diferenciada, com

plumas pretas pelo corpo e brancas nas pontas das asas e cauda. A fêmea possui

plumagem acinzentada ou amarronzada. O dismorfismo sexual torna-se evidente dos

seis aos 10 meses de idade. Atingem a maturidade sexual dos dois aos quatro anos de

vida, observando vários fatores que afetam a maturidade, tais como: subespécie,

estação, condição nutricional, condições ambientais e instalações. São aves dependentes

do fotoperíodo, entrando na estação de reprodução durante períodos de aumento de luz.

No hemisfério norte, o início do acasalamento se dá em março e termina entre agosto e

setembro (Leuthold, 1977), e no hemisfério sul, começa entre julho e agosto e finaliza

em março (Jarvis et al., 1985). Segundo Tully & Shane (1996), iniciam a reprodução em

maio até setembro nos EUA. Em média, o período de acasalamento varia de seis a oito

meses no ano, sendo dependente da latitude e altitude (Shanawany, 1988).

Os ovos do avestruz pesam em média 1.500g (variação de 1.300 a 1.900), e o peso

da casca corresponde a 20% do peso do ovo. A casca do ovo é composta principalmente

por carbonato de cálcio e as concentrações de cálcio ficam por volta de 40% (Ullrey &

Allen, 1996). Os machos, no período reprodutivo, são mais agressivos, apresentando as

plumas mais brilhantes e com a canela de cor avermelhada. Realizam um cortejo típico

e assentam-se no solo na presença da fêmea, ou mesmo do tratador ou de visitantes

(Souza, 2004). As fêmeas adultas iniciam a postura por volta dos 2 aos 3 anos de idade

e permanecem férteis por cerca de 40 anos; durante este período, a produção anual varia

de 20 a 70 ovos (Cooper, 2001).

Para ganhar competitividade na arena da agricultura comercial, a indústria do

avestruz deve focar no aumento da sobrevivência dos filhotes, maximizando o

crescimento e reduzindo custos associados à alimentação (Giannoni, 2000). Os fatores

que afetam o crescimento em avestruzes são similares aqueles que afetam outras

espécies de aves e incluem a dieta, ambiente de criação, potencial genético, manejo e

“status” sanitário. Porém, a influência do ambiente de criação sobre o crescimento de

avestruzes ainda não está documentado ainda. Atualmente, os avestruzes são criados

sobre uma variação grande de densidades de estocagem, variando entre 16 a 40 m

/ave

(Verwoed et al., 1999). Em outras espécies de aves, a quantidade de espaço disponível

altera o comportamento (Lewis & Hurnick, 1990; Andrews et al., 1997; Carmichael et

al., 1999) e influencia a saúde e a performance individual do animal (Proudfoot et al.,

1979; Shanawany, 1988). Pesquisas focadas em espaço adequado podem levar a

alterações de manejo que podem diminuir o estresse e subseqüentemente levar ao

aumento da sobrevivência e crescimento dos avestruzes (Neri, 2007).

Segundo Cooper (2001), os maiores obstáculos da estrutiocultura são ovos

inférteis, mortalidade embrionária e deformidades nas patas após o nascimento e,

portanto, a seleção de reprodutores e nutrição adequada são vitais para garantir um bom

desempenho de produção de ovos, embrionário e dos filhotes. Van Schalkwyk et al

(1996) demonstraram correlação fenotípica entre à produção total de ovos e a produção

de ovos eclodidos, com valores para produção de ovos (r

= 0,81), eclodibilidade (r

0,73), mortes embrionárias ( r

= -0,21) e infertilidade (r

= -0,58).

2. Incubação artificial

O embrião nas fases iniciais do desenvolvimento age como um organismo de

sangue frio (poiquilotermo), sofrendo influência direta da temperatura do meio

ambiente. Segundo Drent (1975), para a maioria das aves, a temperatura para o início do

desenvolvimento embrionário encontra-se por volta de 25-27°C. Gonzales & Cesario

(2003) indicam que temperaturas abaixo de 24°C paralisam o desenvolvimento

embrionário das aves e, dessa forma, é denominada de zero fisiológico. Contudo, de

acordo com Horbanczuk (2002), o “zero fisiológico” para o avestruz é 21ºC.

O armazenamento de ovos para posterior incubação deve ser em ambientes com

temperaturas inferiores ao zero fisiológico para assegurar a parada completa do

desenvolvimento embrionário até o momento do início da incubação. Essa prática

permite que se obtenha nascimentos mais uniformes, uma vez que assegura a incubação

de ovos com desenvolvimento embrionário similares. Nesse período, para conservar a

integridade do embrião, é importante manter a umidade relativa, a ventilação adequada

e a temperatura (Nilipour et al., 1995).

O manejo dos ovos de ratitas é peça fundamental para uma incubação com

resultados satisfatórios desde a coleta até a chegada ao incubatório. Segundo Dani

(1993), são necessários cuidados básicos durante a coleta, como utilização de sacos

plásticos descartáveis, coletar o ovo com rapidez, transporte adequado em caixas

revestidas com isopor e em condições de temperatura não muito elevadas.

Muitos fatores além do armazenamento e das condições de incubação, afetam a

eclodibilidade, dentre eles a seleção da fêmea e do macho reprodutor, nutrição do

plantel reprodutor, doenças de transmissão vertical ou que indiretamente afetam a

qualidade do ovo (porosidade da casca, forma do ovo), idade das matrizes e

porcentagem de postura (Decuypere et al., 2003). Narushin & Romanov (2002)

demonstraram que a porosidade e a espessura da casca são os fatores de maior

influência sobre o desenvolvimento embrionário, e ovos com maior espessura de casca

tiveram melhores índices na incubação. Condições ambientais antes e durante a

incubação incluindo o tempo de estocagem, temperatura, umidade, níveis de CO

e a

orientação dos ovos influenciam a eclodibilidade de ovos de avestruz (Meijerhof, 1992;

Mellet, 1993). Já o tempo de incubação sofre influencia de diversos fatores como a

temperatura e a umidade usada no processo (Flôres, 2004). Temperatura acima do ideal

encurta o tempo de incubação, enquanto a temperatura abaixo do ideal estende tal

período (Souza, 2004). A temperatura é o fator ambiental mais importante e crítico que

afeta diretamente a eclodibilidade (Decuypere et al., 2003). Barott (1937) sugeriu que a

variação na temperatura não deve ser superior a ± 0,3ºC, determinando assim os limites

superior e inferior da temperatura de incubação. Uma questão a ser considerada é que o

padrão de crescimento dos órgãos, bem como dos sistemas funcionais, não são idênticos

durante o desenvolvimento embrionário. Isso implica que variações na temperatura e na

velocidade do desenvolvimento embrionário, que são limitados pelo tempo, não alteram

a eclodibilidade, mas podem afetar o crescimento proporcional e/ou os processos

funcionais do embrião e das aves adultas em uma via diferencial, dependendo do

período no qual a variação de temperatura é aplicada (Decuypere et al., 2003).

A tolerância para variações de temperatura a partir da temperatura padrão

(36,5°C) para avestruzes e emas, segundo Tully & Shane (1996) está diretamente

relacionada com a duração da exposição, sendo menor a tolerância para temperaturas

acima do que abaixo desta. Entretanto, a umidade relativa do ar (URA) pode variar

muito mais quando comparada às variações da temperatura. Um ovo poderá perder entre

11 a 13% de água durante a incubação, e caso a umidade (URA) no interior da

incubadora seja muito baixa, ocorrerá perda excessiva ou atraso na eclosão e redução na

eclodibilidade. Já umidade relativa muito alta, os embriões eclodem precocemente,

molhados e pegajosos, ou até mesmo sem atingir seu desenvolvimento completo

(Decuypere et al., 2003).

A redução da temperatura de incubação durante os últimos dias é uma prática

comum, o que pode aumentar a eclodibilidade, pois sabe-se que a produção de calor do

embrião aumenta a temperatura do ovo em aproximadamente dois graus acima da

incubadora (Romijn & Lokhorst, 1960). De acordo com Giannoni (2000), os ovos de

ema são menos susceptíveis às infecções do que os ovos de avestruz pois sua

porosidade é menor; ainda, a espessura da casca e tamanho também permitem maior

umidade relativa do ar (URA) na incubação em relação ao avestruz.

Foggin & Honywill (1992), indicaram bons resultados incubação de produtores de

avestruzes no Zimbabwe com temperatura de 36 a 36,5°C e umidade relativa de 20 a

30%. Philbey et al. (1991), demonstraram que a eclodibilidade aumentou na incubação

de ovos de 20 a 40% de umidade relativa. A temperatura da incubadora foi baseada em

medidas naturais realizadas no ambiente do ninho, variando de 32,9 a 37,1°C, e a média

da temperatura do ar de 36,1°C (Swart et al., 1987).

Observações feitas por Sick (1997) determinaram um período de variação no

período de incubação natural grande, de 27 a 42 dias para ovos de emas, sendo estas

diferenças devidas ao sincronismo na eclosão dos ovos, provocado pela vocalização

emitida pelos embriões prontos pra sair de dentro deles. Conforme Huchzermeyer

(2000), na natureza o comportamento de vocalização serve para sincronizar o

nascimento, pois na incubação artificial o barulho mecânico da incubadora pode

impedir que tais sinais sejam transmitidos ou ouvidos, o que poderá levar a necessidade

de auxílio no processo de nascimento. Di Campos et al. (2005), sugeriram que o

nascimento deve ocorrer o mais naturalmente possível, já que durante este processo, o

filhote absorve o saco vitelíneo para o interior do abdomen.

3. Comportamento animal

As técnicas de criação como um processo de adaptação a uma condição artificial

(cativeiro), implica muitas vezes em negligência às necessidades básicas dos animais e

desconsideração do repertório comportamental dos mesmos (Peixoto, 2002). A

preocupação com o bem-estar animal abriu novas linhas de estudo que levaram a

obtenção de conhecimentos mais profundos sobre os mesmos, com pesquisas que

podem fazer muita diferença no processo produtivo (Tholon, 2002). Levando-se em

consideração que a adaptação ao cativeiro é uma condição para a produção em escala de

produtos e sub-produtos de origem animal, pode levar os animais a situação de

desconforto, induzindo-os ao estresse, com demonstrações comportamentais medo e/ou

agressão (Peixoto, 2002). O fato dos animais em cativeiro serem mantidos em grupos

maiores quando em situação de natureza, os induzem a um excesso de interações sociais

(Francois et al., 1998).

Paranhos da Costa & Cromberg (2001) citaram que os animais possuem sistemas

funcionais de controle que atuam na manutenção do equilíbrio do organismo, mantendo

estável, a temperatura corporal, o balanço hídrico e as interações sociais; as constantes

estimulações do meio agindo sobre os animais acionam esses sistemas, levando-os a

buscar os recursos e os estímulos necessários para a manutenção do seu controle.

Tholon (2002) afirmou que pouco se sabe sobre o comportamento reprodutivo dos

animais e de como este é afetado pelas condições de estresse a que as aves são

submetidas em cativeiro. Obtenção de dados coletados na natureza devem ser visto com

cuidado, pois podem ser erroneamente interpretados na situação em cativeiro (François

et al., 1998).

Durante o processo de domesticação, se faz necessário decidir entre investir em

comportamentos típicos da espécie e adaptá-los às condições de cativeiro, ou selecionar

animais que apresentem respostas comportamentais novas impostas pelo cativeiro, uma

vez que o manejo dos animais de produção altera seu comportamento social (Dawkins,

1980). A domesticação correlaciona-se à adaptação ao cativeiro através de combinações

de mudanças genéticas ocorridas sobre sucessivas gerações, incluindo as alterações

induzidas pelo ambiente no desenvolvimento de cada geração (Peixoto, 2002). As

práticas de manejo ou eventos ambientais, influenciam o desenvolvimento de tratos

biológicos específicos, o que pode facilitar a adaptação (Price, 1984).

A comparação de estudos de comportamento de aves selvagens e domesticadas

em ambientes controlados pelo homem indica que o repertório comportamental das aves

em ambientes não-confinados, em geral, é preservado, havendo mudanças na freqüência

e na intensidade das características comportamentais (Craig, 1992). Barbosa Filho et al.

(2007) verificaram que o horário exerce influencia sobre a expressão dos

comportamentos, pois as aves seguem um biorritmo e este está ligado principalmente ao

fotoperíodo.

3.1 Comportamento reprodutivo e sistemas de acasalamento

O conjunto de estratégias e interações sociais que ocorrem entre os indivíduos de

uma população e formam um contexto dentro do qual tem lugar a união dos gametas

denomina-se sistema de acasalamento (Carranza, 1994). Dinamicamente, o

acasalamento é a acepção de duas fases sucessivas na reprodução, o pareamento e a

cópula. Pode haver ainda uma terceira fase: a corte nupcial que se situa

cronologicamente entre as duas já mencionadas (Davis, 1955).

Os vertebrados sociais exibem uma de duas grandes categorias de sistema de

acasalamento, a monogamia ou poligamia. A monogamia refere-se a uma ligação de

parceiros entre um macho e uma única fêmea, onde ambos os pais participam dos

cuidados dos filhotes, e a poligamia refere-se a situação na qual um indivíduo tem mais

de um parceiro na estação reprodutiva (Peixoto, 2002). A monogamia é o sistema de

acasalamento dominante entre as aves, mais de 90% (Del Hoyo et al., 1992).

Em espécies monogâmicas os parceiros de sexos diferentes são normalmente

semelhantes em tamanho e cor, e geralmente os papéis desempenhados por machos e

fêmeas durante o cortejo são também comparáveis. Reciprocamente, quase todas as

espécies poligâmicas apresentam dismorfismo sexual, com um ou outro parceiro, sendo

maiores e de cores mais intensas, invariavelmente os machos em espécies poligínicas e

as fêmeas em espécies poliândricas. Este é o resultado previsível de seleção sexual

claramente imposto por estes sistemas de acasalamento (Peixoto, 2002).

3.2 Comportamento reprodutivo do avestruz

O avestruz é uma espécie poligâmica; os machos podem se acasalar com todas as

fêmeas que adentrem o seu território, bem como as fêmeas podem visitar territórios

distintos dominados por machos distintos (Hicks-Alldredge, 1998). A postura se

organiza com uma ninhada em comum, por dizer, várias fêmeas põe ovos em um

mesmo ninho, e a fêmea dominante incubará todos os ovos do ninho (seu e de outras

fêmeas) durante o dia, e o macho a noite, e depois de nascido, todos os filhotes serão

cuidados em grupos (Kimwele et al., 1998; Hicks-Alldredge, 1998). Estes animais

convivem mediante um estabelecimento de relações sociais fortes e ativas, baseadas em

dominância e hierarquia (Perez, 1999).

Os avestruzes adultos apresentam um claro dismorfismo sexual em sua

plumagem, sendo os machos negros com plumas brancas na extremidade da asa e na

cauda. As fêmeas apresentam uma plumagem mais uniforme, marrom e cinza. A cor de

suas plumas se explica por mecanismos de adaptação relacionados com a camuflagem,

já que o macho incuba os ovos a noite e as fêmeas durante o dia (Anderloni, 1998).

4. Extração de DNA e sua aplicação na Estrutiocultura

Um programa de avaliação genética permite a separação de efeitos de resultado de

origem genética daqueles de origem ambiental, possibilitando uma adequada

identificação de reprodutores e de matrizes a serem utilizados para a multiplicação do

rebanho comercial (Caprio & Carrer, 1999). Na estrutiocultura, as ligações entre

características físicas e desempenho precisam de investigação (Huchzermeyer, 2000).

Neto & Bered (1998) citaram que, para a obtenção eficiente de ganhos genéticos, é

necessário um conhecimento detalhado da constituição e da variabilidade genéticas das

espécies. A utilização de técnicas moleculares aplicadas à genética, aliadas às técnicas

tradicionais de melhoramento animal poderão proporcionar maior ganho genético, pois

podem determinar o potencial do animal, antes mesmo que seu fenótipo seja expresso,

pois o grande problema na prática da criação é descobrir indícios das modificações no

nível dos progressos da seleção o mais cedo possível, para que se possa modificar o

sistema de melhoramento antes que o mesmo se torne ultrapassado.

Marcadores genéticos são características de herança simples que permitem a

inferência do genótipo a partir do fenótipo do indivíduo, fornecendo informações

importantes para a análise genética de uma espécie (Regitano, 1998). O marcador

genético serve para relacionar, favoravelmente, alelos de características quantitativas

identificadas no mesmo cromossomo, e sua detecção propicia informações sobre o

modo de ação gênica individual e suas interações, auxiliando na compreensão da

variação quantitativa e sua utilização prática na produtividade animal (Faria et al.,

1999). O desenvolvimento dos marcadores moleculares de DNA foi um grande impacto

no estudo genético de animais e plantas; a análise do genoma e a criação de uma mapa

genético de alta resolução está se desenvolvendo em grande velocidade graças ao uso

destes marcadores. Um dos principais objetivos da investigação na produção animal é a

identificação de regiões do genoma dos animais associadas a características de

interesse, sendo estes genes os responsáveis por controlar a expressão de características

de importância econômica ou associados a enfermidades (Pigem, 2001).

O uso de técnicas moleculares permite identificar o polimorfismo diretamente do

DNA e associar a genes de grande efeito (caracteres qualitativos) (Ferreira &

Grattapaglia, 1998). A associação de diferentes fenótipos tem sido utilizada há longo

tempo nos programas de melhoramento (Mitra et al., 1995). Entretanto, com marcadores

moleculares, será possível ter, para cada gene de grande efeito, um ou mais marcadores

que podem ser utilizados para a identificação do fenótipo desejado (Federizzi, 1998). As

tecnologias de marcadores moleculares ou genéticos são vistas como as de maior

promessa para uso no melhoramento genético (Ferreira & Grattapaglia, 1998). Além

disso, a utilização de marcadores polimórficos tem tornado o processo de identificação

de parentesco mais compreensivo e preciso, além de permitir a rápida eliminação de

genes recessivos deletérios de populações (Ledur e Schmidt, 1998).

O reconhecimento de ligação entre efeitos gênicos e segmentos cromossomais que

apresentem herança Mendeliana é muito importante, pois podem aumentar a acurácia na

determinação de valores genéticos e tornar mais eficiente a manipulação genética de

características que não são facilmente mensuradas tais como: resistência à doenças,

características limitadas pelo sexo e de baixa herdabilidade (Rocha et al., 1997).

Com o advento das técnicas modernas de biologia molecular, surgiram diversos

métodos de detecção de polimorfismo genético diretamente no DNA. Inicialmente, a

utilização de enzimas de restrição permitiu a análise de polimorfismo do comprimento

de fragmentos de restrição do DNA (“Restriction Fragment Lenght Polymorphism” –

RFLP) (Grodzicker et al., 1974). Mais recentemente, o desenvolvimento do processo de

amplificação em cadeia utilizando uma DNA polimerase (Polimerase Chainn Reaction)

levou à descrição de outras classes de marcadores (Mullis et al., 1997).

Por tudo que se tem visto ao longo da história da domesticação do avestruz, a

aparição dos híbridos comerciais e a troca dos critérios de seleção dos animais em

função do produto primário: plumas, carne e couro, se deduz que a identidade genética

dos animais domesticados se perdeu a décadas, e que agora se faz necessário sua

recuperação (Pigem, 2001). Os primeiros estudos para a identificação genética das

subespécies de avestruzes se realizaram através da análise do DNA mitocondrial

(Freitag, 1992; Freitag & Robinson, 1993), e mais recentemente com marcadores

nucleares tipo RAPDs (Bezuidenhout, 1999) e microsatélites (Kumari & Kemp, 1998;

Kimwele et al., 1998).

O sangue do avestruz, como das demais aves, possui os glóbulos vermelhos

nucleados e, portanto contém DNA (Ganon, 1990). Um mililitro de sangue de avestruz

contém aproximadamente a mesma quantidade de células nucleadas que 400ml de

sangue humano (Ganon, 1990; Spinu et al., 1999), o que o converte em material

biológico para a obtenção do DNA genômico da espécie (Pigem, 2001). Porém, a

metodologia se apresenta inadequada em aves com idade inferior a seis meses, devido o

tamanho dos vasos sanguíneos, se faz necessário experiência para obter uma quantidade

suficiente de sangue sem causar injúrias ao animal. Em adultos, a dificuldade surge

devido a problemas de captura e induzir o animal a uma conduta agressiva e perigosa

das aves em época reprodutiva. Pigem (2001) citou como vantagem o uso de plumas ao

invés da coleta de sangue, três pontos: a facilidade em recolher o material, o fato de

poder ser conservada à temperatura ambiente e a análise pode ser realizada mesmo na

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OBJETIVOS GERAIS

O objetivo do presente estudo foi realizar uma avaliação reprodutiva e molecular

de ratitas através da:

1) Avaliação da influência das variáveis climáticas sobre o perfil de incubação de

ovos de avestruzes (Struthio camelus) e a qualidade da casca dos ovos.

2) Avaliação do comportamento e de índices reprodutivos de avestruzes (Struthio

camelus);

3) Avaliar o método de coleta de sangue de acordo com o período de estocagem,

para obtenção de DNA genômico de avestruzes (Struthio camelus).

Influência do ambiente na incubação e qualidade de casca de ovos de avestruzes

(Struthio camelus).

RESUMO

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do clima sobre os índices reprodutivos

de avestruzes. Foram coletados 300 ovos de avestruzes no período de julho a outubro de

2007 e anotadas as condições do ninho no momento da coleta. Ao total, 31 matrizes

realizaram postura, com média de 11 ovos postos/matriz e variação de 1 a 25 ovos

postos/matriz durante todo o período. O perfil de incubação para ovos de avestruzes

coletados em ninhos secos ou úmidos foram, respectivamente, 66,0 e 54,5 para ovos

férteis, 45,0 e 54,5% para ovos eclodidos, 20,5 e 18,2% para ovos inférteis, 21,0 e 0%

para mortalidade embrionária total, 13,5 e 27,3% para ovos contaminados. As médias

da temperatura do ar foram de 29 e 25ºC, e peso dos ovos foram de 1,298 e 1,276 kg

para ninho seco e úmido, respectivamente. Os valores obtidos para qualidade da casca

de ovos de avestruzes foram de 1,84 mm para espessura média, 93% para matéria

mineral, 23% para concentração de cálcio e de 12,79 poros/cm

para número de poros.

Os índices reprodutivos aumentaram durante o período de observações, porém não

atingiram seu pico considerando que as matrizes ainda não haviam atingido seu pico

reprodutivo. À medida que a temperatura aumentou, também aumentou o índice de

postura das matrizes.

Palavras-chave: Avaliação da casca, avestruz, incubação, Struthio camelus.

Influence of environment in incubation and eggshell quality of Ostrich (Struthio

camelus) eggs.

ABSTRACT

The objective of this study was to assess climate effect towards the Ostrich

reproductive indexes. It was collected 300 Ostrich’s eggs between July/2007 and

October/2007 and its nets’ conditions documented at the moment of each collection.

Totaling 31 females were in laying season, with the average of 11 eggs layed/female

and its variation ranging from 1 to 25 eggs layed/female during this timeframe.

Incubation’s profile to the Ostrich’s eggs collected in dry or wet nests were,