Abstract
Methane emission from beef and dairy cattle combined contributes around 4.5-5.0% of total anthropogenic global methane. In addition to enteric methane (CH4) produced by the rumen, cattle production also contributes carbon dioxide (CO2) (feed), nitrous oxide (N2O) (feed production, manure) and other CH4 (manure) to the total greenhouse gas (GHG) budget of beef and dairy production systems. The relative contribution in standard dairy systems is typically enteric CH4 58%, feed 29% and manure 10%. Herds with low production efficiency can have an enteric CH4 contribution up to 90%. Digestibility of feed can impact CH4 emission intensity. Low fertility herds also have a greater enteric CH4 contribution. Animals with good feed conversion efficiency have a lower emission intensity of CH4/kg of meat or milk. Feed efficient heifers tend to be lean and have delayed puberty. Fertility is a major driver of profit in both beef and dairy cattle, and it is highly important to apply multi-trait selection when shifting herds towards improved efficiency and reduced CH4. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) have been identified for feed efficiency in cattle and are used in genomic selection. SNPs can be utilized in artificial insemination and embryo transfer to increase the proportion of cattle that have the attributes of efficiency, fertility and reduced enteric CH4. Prepubertal heifers genomically selected for favourable traits can have oocytes recovered to produce IVF embryos. Reproductive technology is predicted to be increasingly adopted to reduce generation interval and accelerate the rate of genetic gain for efficiency, fertility and low CH4 in cattle. The relatively high contribution of cattle to anthropogenic global methane has focussed attention on strategies to reduce enteric CH4 without compromising efficiency and fertility. Assisted reproductive technology has an important role in achieving the goal of multiplying and distributing cattle that have good efficiency, fertility and low CH4.
Keywords: cattle, enteric methane, efficiency, fertility, assisted reproductive technology.
Resumo traduzido:
As emissões de metano provenientes, em conjunto, da bovinocultura de corte e de leite correspondem a cerca de 4,5% a 5,0% do total de metano antropogênico global. Além do metano entérico (CH4) produzido no rúmen, os sistemas de produção de bovinos também contribuem para o balanço total de gases de efeito estufa (GEE) por meio da emissão de dióxido de carbono (CO2) associado à alimentação, óxido nitroso (N2O) relacionado à produção de alimentos e aos dejetos, e outras emissões de CH4 oriundas dos dejetos. Em sistemas leiteiros convencionais, a contribuição relativa costuma ser de 58% para o CH4 entérico, 29% para a alimentação e 10% para os dejetos. Rebanhos com baixa eficiência produtiva podem apresentar contribuição do CH4 entérico de até 90%. A digestibilidade da dieta pode influenciar a intensidade de emissão de CH4. Rebanhos com baixa fertilidade também apresentam maior participação do CH4 entérico. Animais com boa eficiência de conversão alimentar apresentam menor intensidade de emissão de CH4 por quilo de carne ou de leite produzido. Novilhas mais eficientes no aproveitamento alimentar tendem a ser mais magras e a apresentar puberdade mais tardia. A fertilidade é um dos principais fatores determinantes da rentabilidade tanto na bovinocultura de corte quanto na de leite, sendo fundamental adotar seleção para múltiplas características ao direcionar os rebanhos para maior eficiência e menor emissão de CH4. Polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) já foram identificados para eficiência alimentar em bovinos e vêm sendo utilizados na seleção genômica. Esses SNPs podem ser aplicados em programas de inseminação artificial e transferência de embriões para aumentar a proporção de bovinos com atributos de eficiência, fertilidade e menor emissão de CH4 entérico. Em novilhas pré-púberes selecionadas genomicamente para características favoráveis, é possível realizar a aspiração de oócitos para a produção de embriões por FIV. Prevê-se que as biotecnologias reprodutivas sejam cada vez mais adotadas para reduzir o intervalo de gerações e acelerar o ganho genético em eficiência, fertilidade e baixa emissão de CH4 em bovinos. A contribuição relativamente elevada dos bovinos para o metano antropogênico global tem direcionado a atenção para estratégias de redução do CH4 entérico sem comprometer a eficiência e a fertilidade. Nesse contexto, as biotecnologias da reprodução têm papel importante para multiplicar e disseminar bovinos com boa eficiência, fertilidade e baixa emissão de CH4.
Palavras-chave: bovinos, metano entérico, eficiência, fertilidade, biotecnologias reprodutivas assistidas.
Baruselli PS, Abreu LÂ, Paula VR, Carvalho B, Gricio EA, Mori FK, Rebeis LM, Albertini S, Souza AH, D’Occhio M. Applying assisted reproductive technology and reproductive management to reduce CO2equivalent emission in dairy and beef cattle: a review. Anim Reprod. 2023;20(2):e20230060. https://doi.org/10.1590/1984-3143-AR2023-0060
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