Estimación de la composición corporal de los cruces de ganado vacuno mediante imágenes 3D | Dellait

Álvaro García

Gestionar eficazmente la composición corporal es clave para garantizar el bienestar y el rendimiento del ganado vacuno. Para optimizar la eficiencia alimentaria y cubrir las necesidades nutricionales, es fundamental comprender la composición química de los animales, que incluye agua, grasa, proteínas, minerales y energía. Sin embargo, los métodos tradicionales, como la inspección post mortem de la canal y los análisis químicos, resultan costosos y poco prácticos para realizar un seguimiento continuo. Otros métodos tradicionales, basados en la observación visual o la palpación, como la evaluación de la puntuación de la condición corporal, son comunes, pero suelen ser manuales y subjetivos. En este contexto, las tecnologías de imagen 3D (TI3D) ofrecen una alternativa prometedora para superar las limitaciones de los enfoques tradicionales. Los avances en este ámbito han despertado un gran interés, ya que permiten determinar de manera precisa y no invasiva tanto el peso como la composición corporal del ganado vacuno y de otras especies ganaderas. A diferencia de los métodos convencionales, la tecnología de imagen 3D permite realizar mediciones seguras y sin contacto, lo que facilita el fenotipado de alto rendimiento de los rasgos morfológicos. Las TI3D ya han demostrado ser eficaces aplicadas a ganado vacuno en etapas de crecimiento o engorde, permitiendo calcular parámetros como la ganancia media diaria, la clasificación de la canal y la composición corporal.

Estudios recientes

En un reciente estudio realizado por Xavier et al. (2023), se buscó calibrar y evaluar la precisión de la tecnología de imagen 3D (TI3D) in vivo para calcular la composición del cuerpo vacío y de la canal en cruces comunes de ganado vacuno de carne y de leche. El estudio incluyó a 100 crías machos cruzadas, nacidas de madres Brown Swiss y sementales de las razas Angus, Limousine o Simmental. Los terneros, con una edad media de 31,5 días y un peso promedio de 73,6 kg, fueron alimentados con leche, heno, alimento concentrado y ensilado de maíz hasta alcanzar los 160 kg. Posteriormente, se les suministró una de dos posibles raciones mixtas totales hasta el momento del sacrificio. Los datos obtenidos se dividieron en dos grupos según el método empleado para evaluar la composición corporal. En el grupo 1, se utilizó un análisis directo post mortem, mientras que en el grupo 2 se empleó una estimación directa o indirecta mediante el método de disección de la 11ª costilla.

Grupo 1: compuesto por 48 terneros (16 de cada cruce), que fueron sacrificados en distintos momentos a lo largo de la etapa de crecimiento, con diferentes pesos corporales. De estos, 18 terneros alcanzaron un peso corporal de 517 kg, y para ellos se dispuso de mediciones directas post mortem de la composición corporal.

Conjunto 2: 70 terneros, distribuidos en 23 con padre Angus, 24 con padre Limousine y 23 con padre Simmental, todos sacrificados con un peso corporal de 517 kg. En este grupo, la composición corporal se calculó de forma directa en 18 animales, mientras que en los 52 restantes se utilizó una estimación indirecta basada en el método de disección de la 11ª costilla.

El peso de la canal en caliente varió considerablemente, oscilando entre 34 kg y 306 kg, con un rendimiento medio del 56 ± 3%. A pesar de esta variabilidad, las proporciones de agua, proteínas y minerales en el cuerpo vacío se mantuvieron estables, mientras que las de grasa y energía presentaron una mayor variabilidad. Se observó una fuerte correlación negativa entre las proporciones de agua y grasa, tanto en el cuerpo vacío (r ≤ -0,99) como en la canal (r ≤ -0,99), lo que indica una relación inversa significativa. La composición del cuerpo vacío sin grasa se mantuvo constante, con aproximadamente un 75,0 ± 1,1% de agua, un 20,8 ± 1,0% de proteína y un 4,2 ± 0,2% de minerales, valores que también reflejaron la composición de la canal sin grasa. En el punto terminal (grupo 2), cuando las reses alcanzaron el peso máximo de sacrificio comercial (517 ± 10 kg de peso vivo), el peso medio de la canal en caliente fue de 289,3 ± 10,0 kg, con un rendimiento de la canal del 56 ± 2%. Nuevamente, la proporción de grasa, tanto en el cuerpo vacío como en la canal, mostró la mayor variabilidad (coeficientes de variación: 17% y 19%, respectivamente). Al comparar las razas, las reses cruzadas con Angus presentaron un mayor contenido de grasa y almacenamiento de energía, con menores proporciones de agua, en comparación con las razas Limousine y Simmental.

Análisis comparativo

Al alcanzar el peso final para el sacrificio, se observaron diferencias en la composición química entre las distintas razas. En comparación con los cruces de Limousine y Simmental, los cruces de Angus presentaron un mayor contenido de grasa y energía, pero una menor proporción de agua. La tecnología de imagen 3D (TI3D) reveló que los terneros cruzados con Limousine mostraron mayores dimensiones corporales que los cruzados con Angus y Simmental, tanto durante la etapa de crecimiento como en el punto final. Entre las variables clave de la TI3D para calcular la masa química del cuerpo vacío se encuentran la longitud del muslo y la altura de la cadera, con otras variables adicionales que mejoran las predicciones, especialmente durante la etapa de crecimiento. Además, en la mayoría de los modelos de mínimos cuadrados parciales, se identificaron seis variables suplementarias y dos ratios que contribuyeron de manera sistemática a la estimación de la proporción del cuerpo vacío. Las seis variables adicionales incluyeron el ancho de los hombros, el perímetro cardíaco, la profundidad del tórax, el ancho de las caderas, el perímetro de los muslos y la longitud del cuerpo. Por otro lado, los dos ratios que contribuyeron de forma constante fueron la longitud del cuerpo en relación con el perímetro cardíaco y el ancho de los hombros en relación con el ancho de las caderas.

En este estudio se observaron diferencias notables en la composición química de los terneros de distintas razas. Los terneros cruzados con Angus mostraron un mayor contenido de grasa y energía, pero una menor proporción de agua en comparación con los de Limousine o Simmental, lo que indica que la composición de la canal varía según la raza. Gracias a la tecnología de imagen 3D (TI3D), los investigadores pudieron identificar rasgos corporales únicos entre las diferentes razas reproductoras, lo que resultó muy útil para estimar tanto el peso en vacío como la composición de la canal en las distintas fases de crecimiento. En comparación con los métodos que solo utilizaban el peso corporal o los grados de conformación, las técnicas que incorporan los parámetros de la tecnología de imagen 3D ofrecieron una mayor precisión al calcular la masa lipídica y el contenido energético. Se comprobó que la estimación del peso corporal a partir de estos parámetros era fiable, y la precisión obtenida fue comparable a la de estudios previos.

Colocación de las cámaras

El lugar ideal para instalar cámaras 3D para evaluar al ganado suele ser cerca de los bebederos. Sin embargo, es crucial proteger las cámaras de las condiciones atmosféricas, lo que podría requerir la instalación de cerramientos protectores o persianas. Para monitorear eficazmente a cada animal, la cámara debe colocarse a una altura de 2 metros y en un ángulo de 45 grados, de manera que permita obtener imágenes claras de cada uno de ellos cuando se acerquen a beber, minimizando las interferencias de otros animales. Normalmente, un bebedero con dimensiones de 0,16 metros de ancho, 0,30 metros de alto y 0,67 metros de largo es suficiente para 50 novillos. Por lo tanto, un corral destinado a 100 novillos necesitaría dos bebederos de este tamaño y, en consecuencia, dos cámaras.

En un experimento reciente realizado en la Universidad de Wisconsin, Madison (Padilla et al., 2021), se evaluó el uso de la visión artificial para controlar el crecimiento del ganado vacuno. A los novillos se les colocaron crotales RFID y se instaló una cámara 3D sobre el bebedero de cada corral. Cuando un animal se acercaba al tanque de agua, la cámara se activaba mediante una antena RFID para capturar una imagen en vista cenital, que luego se transmitía a un ordenador central y, posteriormente, a la nube. Se desarrolló un algoritmo para filtrar y procesar las imágenes, extrayendo características biológicas relevantes como la longitud, el ancho, la altura, el área y el volumen del cuerpo. El sistema procesó con éxito imágenes útiles, demostrando así su potencial para la monitorización en tiempo real del crecimiento del ganado.

Al incorporar cámaras 3D sobre los bebederos, se obtiene un enfoque innovador que permite monitorizar de manera continua la composición corporal del ganado. De esta forma, se aprovechan las frecuentes visitas de los animales a los bebederos, lo que ofrece numerosas oportunidades para recopilar datos sin alterar su comportamiento normal. Este sistema se alinea con los principios de la ganadería de precisión, permitiendo evaluar de forma no invasiva y en tiempo real rasgos corporales esenciales para estimar la composición corporal. Si se implementa con éxito, este método podría revolucionar las prácticas de gestión ganadera e integrar la monitorización de la composición corporal en las rutinas diarias, mejorando tanto el bienestar animal como la eficiencia de la producción.

La incorporación de la tecnología de imagen 3D en la cría de ganado mejora la precisión en la estimación de la composición corporal, especialmente en lo que respecta a la masa lipídica. Este método es técnicamente sencillo, no invasivo y seguro, lo que lo hace apto para su implementación a gran escala en la ganadería de precisión. El uso de la tecnología de imagen 3D para calcular con precisión la composición corporal y de la canal de los novillos híbridos de vacuno de leche representa un avance significativo. Si se continúa investigando y perfeccionando este método, se espera que las prácticas ganaderas de precisión mejoren, contribuyendo a optimizar la gestión, el bienestar del ganado y los beneficios económicos de los ganaderos.

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