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Aplicación de termografía infrarroja y de sensores de pH y temperatura en rumiantes
Castro Costa, Andreia
Caja López, Gerardo, dir.
Aguiló, Jordi, dir.
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments

Publicació: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona, 2014
Descripció: 1 recurs electrònic (133 p.)
Resum: El objetivo de esta Tesis fue evaluar el uso de nuevas tecnologías en ganadería. Para ello se estudió: 1) la termografía por infrarrojos (IRT), como método para la detección de infecciones intramamarias (Exp. 1 y 2) y, 2) biosensores ruminales para medir la evolución del pH y temperatura (Exp. 3, 4 y 5). En Exp. 1, se utilizaron 83 ovejas lecheras al inicio de lactación (Manchega, n = 48; Lacaune, n = 35) para detectar infecciones intramamarias (IMI) a partir de la temperatura de la piel de la ubre (UST) medida por IRT. Las imágenes IRT de las ubres se tomaron antes y después de cada ordeño (a. m y p. m), mediante una cámara portátil de infrarrojos (IRI 4010, Irisys, Northampton, UK), por duplicado y en un total de 10 sesiones. La detección de IMI se realizó mediante cultivo bacteriano de muestras de leche en laboratorio y California Mastitis Test en granja. En Exp. 2, se utilizaron 9 ovejas al final de la lactación, en las que se indujo una respuesta inflamatoria aguda similar a IMI. Para ello se infundió intramamariamente una única dosis de 1 mL de lipopolisacárido de E. coli O55:B5, 30 min después del ordeño. Las IRT y muestras de leche se tomaron a distintos intervalos de tiempo hasta las 73 h. Pese a la precisión de la cámara (±0. 15 ºC), capaz de detectar los efectos del ordeño (P 0. 05 a 0. 001) y la diferencia entre razas (P = 0. 003), la IRT no resultó de utilidad para detectar la aparición de IMI clínicas o subclínicas (P = 0. 48) en ovejas, así como tampoco la respuesta aguda a la infusión de E. coli. En los Exp. 3 y 4, se utilizaron un total de 16 cabras Murciano-Granadinas multíparas y no-lactantes, previamente provistas de bolos ruminales con sensores inalámbricos de pH y temperatura (145 × 27 mm; KB1001, Kahne Bolus, NZ) introducidos mediante cirugía. En la Exp. 3 (n = 8) se evaluaron los efectos de la relación forraje:concentrado (F:C) de la ración (HF, alta forraje 70:30; HC, alto concentrado 30:70), a nivel de mantenimiento, en los parámetros ruminales a lo largo del día (cada 30 min), según un diseño cruzado. La F:C de la ración indujo marcadas diferencias en la evolución del pH del rumen (P 0. 001), pero no en la temperatura ruminal (P = 0. 40). Sin embargo, la toma de agua fría (9. 8 ºC), redujo marcadamente la temperatura del rumen durante 2 h (nadir, ‒3. 5 ºC; P 0. 001). En Exp. 4, las cabras (n = 8) se alojaron en jaulas metabólicas, se sometieron a condiciones ambientales de termo-neutral (TN, 20 a 23°C día y noche, 45% humedad) y estrés por calor (HS, 37°C día y 30. 5°C noche; 40% humedad) con fotoperiodo constante (día:noche, 12:12 h), según un diseño cruzado. La ración consistió en una mezcla F:C = 50:50 a nivel de mantenimiento. Las temperaturas ruminal y rectal se vieron afectadas por la temperatura ambiente, siendo mas elevadas en las cabras HS respecto a las TN (P 0. 01). Pese a que la ingestión de materia seca no se vio afectada por la temperatura ambiente (P = 0. 18), el pH del rumen fue inferior en las cabras HS respecto a TN (‒0. 12; P = 0. 003) en respuesta al estrés térmico. Finalmente, en la Exp. 5 se estudió el efecto de la suplementación o no de la misma ración de la Exp. 4 con aceites funcionales (C, control; FO, 1 g/d de Essential, Oligo Basics Agroindustrial, Cascavel, Brasil) en el pH y temperatura ruminales. Estos datos, junto con los de la Exp. 4 fueron utilizados para modelizar la evolución del pH a partir de la temperatura ruminal utilizando regresiones logísticas (RL) o distribuciones normales acumulativas (DNA). Las DNA resultaron tan exactas como las RL, pero mucho más sencillas de calcular. En conclusión, la termografía por infrarrojos no resultó útil para la detección de mamitis en condiciones de granja, pero detectó diferencias producidas por el ordeño y la raza. El uso de biosensores permitió obtener información precisa sobre el pH del rumen en condiciones diversas. La distribución normal acumulativa fue un adecuado modelo para predecir el pH del rumen, aunque para la temperatura del rumen no mostró suficiente precisión y se necesitó incluir otras variables (i. e. , ración, temperatura ambiente).
Resum: The aim of this Thesis was to evaluate the use of new technologies for livestock. The studied technologies were: 1) Infrared thermography (IRT), as a method for detecting intramammary infections (Exp. 1 and 2), and 2) ruminal biosensors to measure the evolution of ruminal pH and temperature (Exp. 3, 4 and 5). In Exp. 1, 83 dairy sheep (Manchega, n = 48; Lacaune, n = 35) were used to detect intramammary infections (IMI) by measuring the udder skin temperature (UST) by IRT. Udder IRT images were taken in duplicate before and after each milking (a. m. and p. m. ) using a portable infrared camera (IRI 4010 Irisys, Northampton, UK) on a total of 10 sessions. Detection of IMI was performed by bacterial culture of milk samples in laboratory and by California Mastitis Test in the farm. In Exp. 2, 9 sheep at late lactation were used to induce an IMI like acute inflammatory response. Ewes were intramammary infused with a single dose of 1 mL endotoxin from E. coli O55: B5, 30 min after milking. The IRT and milk samples were taken at various time intervals until 73 h. Despite the accuracy of the camera (± 0. 15 ºC), able to detect the effects of milking (P 0. 05 to 0. 001) and breed differences (P = 0. 003), IRT was unable to detect the occurrence of clinical or subclinical IMI (P = 0. 48) in sheep, neither the acute response to the infusion of E. coli endotoxin. In Exp. 3 and 4, we used a total of 16 Murciano-Granadina multiparous and non-lactating dairy goats, carrying rumen boluses with wireless sensors of pH and temperature (145 × 27 mm; KB1001, Kahne Bolus, NZ), previously introduced by surgery. In Exp 3 (n = 8) the effects of diet forage:concentrategasol19 (F:C) ratio (HF, high forage 70:30; HC, high concentrate 30:70), fed at maintenance level and according to a crossover design, were evaluated on the variation of ruminal parameters throughout the day (every 30 min). The F:C ratio induced marked differences on the evolution of ruminal pH (P 0. 001), but not on ruminal temperature (P = 0. 40). However, intake of cold water (9. 8°C) dramatically reduced rumen temperature during 2 h (nadir, ‒3. 5°C, P 0. 001). In Exp. 4, the goats (n = 8) were housed in metabolic cages, and submitted to environmental conditions of thermal neutral (TN, 20 to 23°C day and night; 45% humidity) and heat stress (HS, 37°C day and 30. 5°C night; 40 % humidity) with constant photoperiod (day:night, 12:12 h), according to a crossover design. The ration consisted of a mixture F:C = 50:50 fed at maintenance level. Ruminal and rectal temperatures were affected by ambient temperature, being higher in the HS than in the TN goats (P 0. 01). Despite the fact that dry matter intake did not change by ambient temperature (P = 0. 18), rumen pH decreased in the HS goats when compared to TN (‒0. 12, P = 0. 003) as a response to heat stress. Finally, Exp. 5 studied the effects of supplementing the same ration as in Exp. 4 with or without functional oils (C, control; FO, 1g/d of Essential, Oligo Basics Agroindustrial, Cascavel, Brazil) on ruminal pH and temperature. Joint data of Exp. 4 and 5, were used to model the evolution of ruminal pH and temperature using logistic regressions (LR) or cumulative normal distributions (CND). The CND proved to be as accurate as LR, but it was much easier to calculate. In conclusion, the infrared thermography was not useful for the detection of mastitis in farm conditions, but it detected differences produced by milking and breed. The use of biosensors allowed obtaining accurate information on ruminal pH under various conditions. The cumulative normal distribution was an adequate model to predict the pH of the rumen, although the temperature of the rumen showed no sufficient accuracy and it was needed to include other variables (i. e. , ration type, ambient temperature conditions).
Nota: Tesi doctoral - Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments, 2013
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Llengua: Castellà.
Document: Tesis i dissertacions electròniques ; doctoralThesis ; publishedVersion
Matèria: Sensores ; Tarmografía ; Rumiantes
ISBN: 9788449039249

Adreça alternativa: http://hdl.handle.net/10803/283213


144 p, 954.3 KB

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Documents de recerca > Tesis doctorals

 Registre creat el 2014-12-14, darrera modificació el 2016-06-04



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