Materials and Methods

A database was created from the information collected in the performance testing of grazing male buffaloes, initiated between 2011 and 2018, with a total of 241 individuals, from Los Naranjos Genetic Livestock Enterprise, in Cuba. The LW was recorded at weaning at 8 months and at the end, according to the performance testing carried out up to 18 months. The base file that was created was enriched with the BV, the individual selection indices, calculated from the estimated parameters, and the individual economic benefits, respectively.

Statistical analysis. The breeding values of LW at weaning and the final LW with their precision were estimated using a multi-trait model developed with the Proc IML (Interactive Matrix Language of the SAS 2013SAS Institute Inc. 2013. Statistical Analysis Software SAS/STAT®. Version 9.1.3, Cary, N.C., USA, Available: <http://www.sas.com/en_us/software/analytics/stat.html#>.), which considered a parentage matrix (a total of 250 male and female animals) and the standardized selection indices, which combine BV in an aggregate genotype of 241 animals tested. The standardized selection index represented, according to Hazel (1943)Hazel, L.N. 1943. "The Genetic Basis for Constructing Selection indexes". Genetics, 28(6): 476-490, ISSN: 0016-6731. https://doi.org/10.1093/genetics/28.6.476. , the sum of each of the breeding values, each weighted by its relative economic value. The vector of relative economic values (VER) was estimated by multiple regressions between economic benefits and breeding values.

The processing of the rest of the information in the file was carried out in SAS (2013)SAS Institute Inc. 2013. Statistical Analysis Software SAS/STAT®. Version 9.1.3, Cary, N.C., USA, Available: <http://www.sas.com/en_us/software/analytics/stat.html#>., according to the Proc Mean procedures, and from the indicators obtained in the cost sheets, as well as in the simple and multiple regressions, obtained through Proc GLM between the individual benefits or the standardized selection index with the breeding values of the analyzed variables. The multi- trait program and index were compiled expressly for this study. Precision was also obtained, which consisted of the correlation between the actual and estimated breeding values, through the index that represents the square root of reliability or R².

Economic analysis. The benefits were calculated from a balance of the enterprise's annual average expenses and income in the activity of grazing performance testing, during the evaluated period of 8 years. Two analyzes were carried out with two sales prices of the final product (11.20 and 6.40 cuban pesos/kg of live weight of the steers tested), since it was considered that there could be a fluctuation in them, according to Anon (2015)Anon. 2015. Precios máximos de acopio en pesos cubanos (cup) por categoría de ganado bovino en pie (vacuno y bufalino) en el campo, con destino a la industria o mataderos autorizados. Anexo único. Artículo 30 del Decreto- Ley No. 272. Mayo 2015. Pp: 30-34.. From the benefits, the IEM in cuban pesos/kg were calculated, considering that the individual production values are a multiple linear function of the BV of LW at weaning (BvWW) and the final LW (BvfinalLW), according to the sale price of kg of final LW. In addition, it was taken into account that these benefits represented 52.50 or 38.14 % respectively (methods 1 and 2), or the standardized selection index (method 3), which combined both BV. In methods 2 and 3, fits were made to take into account the precision of the estimation of BV or the selection index. The possible sale prices were calculated from the prices contributed by the LW obtained individually, plus those that would be obtained by the genetic contribution derived from the differences between the IEM maximum and minimum (method 1) or of each individual (methods 2 and 3).

In both cases, the following expenses per animal (cuban pesos) were taken, which considered cost elements: fixed expenses (facilities for grazing fencing) and variables (transport, machinery and fuel, salaries and veterinarians, which were the same for all). Meanwhile, the purchase of animals that started the test, the forage intake and the food and mineral supplement, were individually analyzed according to season of the year under test. The indirect expenses were obtained as an estimate of 10 % of direct expenses. The incomes were estimated based on live weights, produced in accordance with existing prices and regulations in this regard. With these values, the individual benefits per unit of breeding value were obtained for both prices, referring to the obtained LW.

Results and Discussion

Table 1 shows the results of the cost sheets with the two prices. As expected, the benefits are higher when prices per kilogram of LW are higher. The highest variation in the production value is shown, although profits had the highest variation coefficient, if these variation is analyzed based on the mean.

In both cases, the following expenses per animal (cuban pesos) were taken, considered similar for the two valued prices: facilities (113.92), transportation and fuel (9.60), salaries (5.98) and veterinarians (80.00).

Table 2 shows the value of the estimates of the multiple partial regressions or VER, obtained from the benefits shown in the previous table and the BV for the weaning weight (BvWW) and the final weight, at 18 months of age (BvfinalLW). These values are accompanied by their standard errors and the probability of their significance, which are used as a guide to know about their precision; but, above all, to assess the relative importance of including them or not, in the selection indices, assigning relative importance of 1 to the lowest value and the others referred to this These values correspond to the VER used in the calculation of the standardized selection indices (Stind), which were used later (method 3).

It is difficult to compare these VER with others, since until now they have not been calculated in animal production in Cuba, despite the use of some more elementary selection indices in sheep (Ramírez et al. 2018Ramírez, A., Fraga, L.M., del Campo, P. & Espek, L.M. 2018. Índices de selección con empleo del valor genético para crecimiento, tamaño de camada y morfología en corderos Pelibuey de la granja genética “Siboney” de EGAME. In: VI Congreso de Producción Animal. Sesión Mejoramiento y Conservación de Recursos Zoogenéticos. 29 oct - 2 nov. La Habana. Cuba) and pigs (IIP 2015IIP. 2015. Manual de procedimientos técnicos para la crianza porcina. Grupo de producción porcina. Instituto de Investigaciones Porcinas. La Habana. EDIPORC. 84 p. ISBN: 978-959-7208-25-9.). While, those from other countries depend on different economic conditions, in terms of prices and management and feeding systems used in each of them (Shook 2006Shook, G.G. 2006. "Major Advances in Determining Appropriate Selection Goals". Journal of. Dairy Science, 89(4): 1349-1361. ISSN: 0022-0302. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72202-0. ), as well as the different types of traits considered and animal species. In buffalo they have not been determined, until now, in growth traits in any country.

Figures 1 and 2 show that animals with better indicators in their standardized indices provide higher economic benefits, which is obtained with high (R²=0.50) reliability (Mrode and Thompson 2005Mrode, R.A. & Thompson, R. 2005. Linear models for the prediction of animal breeding values. Second edition. CABI Publishing. UK. ISBN 0 85199 000 2.), due to the index used with these traits. This reliability should not be confused with the determination coefficient of the linear fit of the regression of benefits and individual BV, which is also high (0.79-0.85). The above would justify the selection, since according to these results a better performance in the offspring could be expected. Bolivar et al. (2012)Bolívar, D. M., Cerón-Muñoz M. F., Ramírez, E.J., Agudelo, D.A., Cifuentes, T. & Tomás, S. 2012. "Genetic parameters for growth traits of buffaloes (Bubalusbubalis Artiodactyla, Bovidae) in Colombia". Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 25: 202-209. ISSN: 0120-0690. also showed in a buffalo population in Colombia the possibility of selection for these indicators, but it was based only on the heritability values reached for these characteristics. There was no information on the economic elements that were taken into account or on how to incorporate them into an index.

Based on these results, the use of methods that would allow proposing steers prices that were based, in addition to their live weight, on their genetic potential or on a mechanism such as the one proposed in this study would be justified. The IEM could be used, since it expresses the value of an individual, based on the relation between individual benefits and breeding values or their combination in an integral index in cuban pesos. This indicator takes into account the precision of the evaluations or of the index used (two traits, but could integrate more). As it happens with the Net Merit, in the United States; the Total Economic Value, in Canada; the Durable Performance Sum, in the Netherlands; or the global economic merit index, in Spain, which continued with assessments of individual economic merit for different traits (Charfeddine 2001Charfeddine, N. 2001. El uso de conceptos económicos de objetivos de selección. Frisona Española. No. 123. 32 p. www.revistafrisona.com/Portals/o/articulos/n183/A18301.pdf. ).

In accordance with the previous considerations, the following methods that relate the IEM with the breeding values or the standardized index that combined them were evaluated:

where:

IEM: individual economic merit

BvWW: Breeding value of weaning weight

BvfinalW: Breeding value of the final weight

Final LW: Final live weight

Stind: Selection index that combines weaning weight and standardized final LW

2000/1000: Constants that correspond to the approximate Y-axis mean value of profits plotted against BV or indices

0.25 o R²: Precision of the estimation of the breeding values or the selection index (methods 2 and 3). Correlation between the real breeding value and the one estimated by the index.

Individual precision can be used, when it is different for each individual. That is, when the individual breeding values have a different value, depending on the number of relatives that are considered to estimate their BV.

Various proposals have been made for genetic improvement strategies for the sustainable management of animal genetic resources, according to the FAO (2010)FAO. 2010. Estrategias de mejora genética para la gestión sostenible de los recursos zoogenéticos. Directrices FAO: Producción y sanidad animal. No. 3. Roma, 138 p.. In livestock, efforts have been directed at meat production. It have been developed studies aimed at taking into account economic objectives (Tanaca et al. 2012Tanaca, A.LR., Neves, H.H.R., Oliveira, J.A., Carvalheiro, R. & Queiroz, S.A. 2012. "Bioeconomic selection index for nellore beef cattle females". Archivos de Zootecnia, 61(236): 537-548, ISSN: 1885-4494. https://dx.doi.org/10.4321/S0004-05922012000400006. and Laske et al. 2012Laske, C.H., Texeira, B.B.M., Dionello, J.L. & Cardoso F.F. 2012. "Breeding objectives and economic values for traits of low input family based beef cattle production systems in the State of Rio Grande do Sul". Revista Brasileira de Zootecnia, 41(2): 298-305. ISSN: 1516-3598.). The prevailing concepts are directed to the use of selection indices that emphasize the total economic merit (TEM), where the genetic parameters of important traits are combined with their net economic values. As Shook (2006)Shook, G.G. 2006. "Major Advances in Determining Appropriate Selection Goals". Journal of. Dairy Science, 89(4): 1349-1361. ISSN: 0022-0302. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72202-0. confirms, it is not necessary to use the real economic value, but rather the relative value between the considered characters. This author specifies, on the other hand, that the TEM can be measured in different ways: in terms of profit per month of herd life, lifetime profit, profit during the productive life, economic efficiency (income/costs) or efficiency (costs/incomes). However, it cautions that differences may exist as a result of different markets, production systems, food supply and cost, data availability, and industry objectives.

As it was showed it is necessary to specify more in the individual economic benefits, when selection is practiced, and establish prices in accordance with the genetic potential of future breeders. With the results obtained in the IEM, evaluations can be obtained in which the aspect of individual benefit is emphasized and, in addition, individual price proposals could be made. These proposals should always be based on the new prices that are established, as they regularly vary. With the mentioned, a price would be obtained to which only new ones would have to be added, for subsequent activities with the steers, and that refer to semen quality, reproductive deficiencies, molecular characters incorporated into the evaluation, conformation or availability of additional progeny test information, if it exits. Only with this procedure or a similar one prices more in line with the genetic quality of future stallions and with the economic elements considered in their evaluations could be achieved.

Materiales y Métodos

Se conformó una base de datos a partir de las informaciones recogidas en las pruebas de comportamiento de búfalos machos en pastoreo, iniciadas entre 2011 y 2018, con 241 individuos totales, provenientes de la Empresa Pecuaria Genética Los Naranjos, en Cuba. Se registró el PV al destete a los 8 meses y final, según la prueba de comportamiento realizada hasta los 18 meses. El fichero base que se conformó se enriqueció con el VG, los índices de selección individuales, calculados a partir de los parámetros estimados, y los beneficios económicos individuales, respectivamente.

Análisis estadístico. Se estimaron los valores genéticos del PV al destete y el PV final con su precisión mediante un modelo bicarácter desarrollado con el Proc IML (Interactive Matrix Language del SAS 2013SAS Institute Inc. 2013. Statistical Analysis Software SAS/STAT®. Version 9.1.3, Cary, N.C., USA, Available: <http://www.sas.com/en_us/software/analytics/stat.html#>.), que consideró una matriz de parentesco (250 animales machos y hembras) y los índices de selección estandarizados, que combinan los VG en un genotipo agregado de 241 de animales probados. El índice de selección estandarizado representó, de acuerdo con Hazel (1943)Hazel, L.N. 1943. "The Genetic Basis for Constructing Selection indexes". Genetics, 28(6): 476-490, ISSN: 0016-6731. https://doi.org/10.1093/genetics/28.6.476. , la suma de cada uno de los valores genéticos, ponderados cada uno por su valor económico relativo. El vector de los valores económicos relativos (VER) se estimó por la regresión múltiple entre los beneficios económicos y los valores genéticos.

El procesamiento del resto de la información del fichero se llevó a cabo en SAS (2013)SAS Institute Inc. 2013. Statistical Analysis Software SAS/STAT®. Version 9.1.3, Cary, N.C., USA, Available: <http://www.sas.com/en_us/software/analytics/stat.html#>., según los procedimientos Proc Mean, y a partir de los indicadores obtenidos en las fichas de costo, así como en las regresiones simples y múltiples, obtenidas mediante Proc GLM entre los beneficios individuales o el índice de selección estandarizado con los valores genéticos de las variables analizadas. El programa bicarácter y el índice se compilaron expresamente para este estudio. Se obtuvo además la precisión, que consistió en la correlación entre los valores genéticos reales y los estimados, a través del índice que representa la raíz cuadrada de la confiabilidad o R².

Análisis económico. Los beneficios se calcularon a partir de un balance de los gastos e ingresos promedios anuales de la empresa en la actividad de pruebas de comportamiento en pastoreo, durante el período evaluado, de 8 años. Se efectuaron dos análisis con dos precios de venta del producto final (11.20 y 6.40 CUP/kg de peso vivo de los toretes probados), pues se consideró que pudiera existir una fluctuación de los mismos, según Anon (2015)Anon. 2015. Precios máximos de acopio en pesos cubanos (cup) por categoría de ganado bovino en pie (vacuno y bufalino) en el campo, con destino a la industria o mataderos autorizados. Anexo único. Artículo 30 del Decreto- Ley No. 272. Mayo 2015. Pp: 30-34.. A partir de los beneficios, se calcularon los MEI en CUP/kg, al considerar que los valores de producción individual son una función lineal múltiple de los VG del PV al destete (Vgdpdes) y del PV final (Vgdfinal), según el precio de venta del kg de PV final. Además, se tuvo en cuenta que estos beneficios representaron 52.50 o 38.14 % respectivamente (métodos 1 y 2), o del índice de selección estandarizado (método 3), que combinó ambos VG. En los métodos 2 y 3, se realizaron ajustes para tomar en cuenta la precisión de la estimación de los VG o del índice de selección. Los precios posibles de venta se calcularon a partir de los precios que aportaron los PV obtenidos individualmente, más los que se obtendrían por el aporte genético derivado de las diferencias entre los MEI, máximo y mínimo (método 1) o de cada individuo (métodos 2 y 3).

En ambos casos, se tomaron los siguientes gastos por animal (CUP), que consideraron elementos del costo: gastos fijos (las instalaciones por cercado del pastoreo) y variables (transporte, maquinaria y combustibles, salarios y veterinarios, que fueron iguales para todos). En tanto, la compra de animales que iniciaron la prueba, el consumo de forraje y el suplemento alimenticio y de minerales, se analizaron individualmente según época del año en prueba. Los gastos indirectos se obtuvieron como estimación del 10 % de los gastos directos. Los ingresos se estimaron a partir de los pesos vivos, producidos en consonancia con los precios y normas existentes al respecto. Con estos valores se obtuvieron los beneficios individuales por unidad de valor genético para ambos precios, referidos al PV obtenido.

Resultados y Discusión

En la tabla 1 se presentan los resultados de las fichas de costo con los dos precios. Como era de esperar, los beneficios son mayores cuando los precios del kilogramo de PV son superiores. Se muestra la mayor variación en el valor de producción, aunque los beneficios tuvieron el mayor coeficiente de variación, si dicha variación se analiza en función de la media.

En ambos casos, se tomaron los siguientes gastos por animal (CUP), considerados similares para los dos precios valorados: instalaciones (113.92), transporte y combustibles (9.60), salarios (5.98) y veterinarios (80.00).

La tabla 2 muestra el valor de los estimados de las regresiones parciales múltiples o VER, obtenidos a partir de los beneficios mostrados en la tabla anterior y los VG para el peso al destete (Vgpdes) y el peso final, a 18 meses de edad (Vgfinal). Estos valores están acompañados de sus errores estándares y de la probabilidad de su significación, que sirven de guía para conocer acerca de su precisión; pero, sobre todo, para valorar la importancia relativa de incluirlos o no, en los índices de selección, otorgando importancia relativa de 1 al menor valor, y los demás referidos a este. Estos valores corresponden a los VER utilizados en el cálculo de los índices de selección estandarizados (Indest), que se usaron posteriormente (método 3).

Resulta difícil comparar estos VER con otros, pues hasta ahora no han sido calculados en la producción animal en Cuba, a pesar de la utilización de algunos índices de selección más elementales en ovejos (Ramírez et al. 2018Ramírez, A., Fraga, L.M., del Campo, P. & Espek, L.M. 2018. Índices de selección con empleo del valor genético para crecimiento, tamaño de camada y morfología en corderos Pelibuey de la granja genética “Siboney” de EGAME. In: VI Congreso de Producción Animal. Sesión Mejoramiento y Conservación de Recursos Zoogenéticos. 29 oct - 2 nov. La Habana. Cuba) y cerdos (IIP 2015IIP. 2015. Manual de procedimientos técnicos para la crianza porcina. Grupo de producción porcina. Instituto de Investigaciones Porcinas. La Habana. EDIPORC. 84 p. ISBN: 978-959-7208-25-9.). Mientras, los de otros países dependen de condiciones económicas diferentes, en cuanto a los precios y sistemas de manejo y de alimentación utilizados en cada uno de ellos (Shook 2006Shook, G.G. 2006. "Major Advances in Determining Appropriate Selection Goals". Journal of. Dairy Science, 89(4): 1349-1361. ISSN: 0022-0302. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72202-0. ), así como de los diferentes tipos de rasgos considerados y especie animal. En búfalos no se han determinado, hasta ahora, en rasgos de crecimiento en ningún país.

Las figuras 1 y 2 evidencian que los animales con mejores indicadores en sus índices estandarizados aportan mayores beneficios económicos, lo que se obtiene con alta (R²=0.50) confiabilidad (Mrode y Thompson 2005Mrode, R.A. & Thompson, R. 2005. Linear models for the prediction of animal breeding values. Second edition. CABI Publishing. UK. ISBN 0 85199 000 2.), debido al índice utilizado con estos rasgos. Esta confiabilidad no se debe confundir con el coeficiente de determinación del ajuste lineal de la regresión de los beneficios y los VG individuales, que es también alto (0.79-0.85). Todo lo anterior justificaría la selección, pues de acuerdo con estos resultados se pudiera esperar un mejor comportamiento en la descendencia. Bolívar et al. (2012)Bolívar, D. M., Cerón-Muñoz M. F., Ramírez, E.J., Agudelo, D.A., Cifuentes, T. & Tomás, S. 2012. "Genetic parameters for growth traits of buffaloes (Bubalusbubalis Artiodactyla, Bovidae) in Colombia". Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 25: 202-209. ISSN: 0120-0690. señalaron también en una población de búfalos en Colombia la posibilidad de la selección para estos indicadores, pero estuvo fundamentada solo por los valores de heredabilidad alcanzados para estas características. No se informó sobre elementos económicos que se tomaron en cuenta ni sobre la forma de incorporarlos en un índice.

A partir de estos resultados, se justificaría el empleo de métodos que permitirían proponer precios de toretes que estuvieran fundamentados, además de por su peso vivo, por su potencialidad genética o por un mecanismo como el que se propone en este estudio. El MEI se pudiera utilizar, ya que expresa el valor de un individuo, en función de la relación de los beneficios individuales y de los valores genéticos o su combinación en un índice integral en pesos cubanos (CUP). Este indicador toma en cuenta la precisión de las evaluaciones o del índice utilizado (dos caracteres, pero pudiera integrar más). Como sucede con el Net Merit, en Estados Unidos; el Total Economic Value, en Canadá; el Durable Performance Sum, en Holanda; o el índice por mérito económico global, en España, los que prosiguieron con valoraciones del mérito económico individual para diferentes caracteres (Charfeddine 2001Charfeddine, N. 2001. El uso de conceptos económicos de objetivos de selección. Frisona Española. No. 123. 32 p. www.revistafrisona.com/Portals/o/articulos/n183/A18301.pdf. ).

De acuerdo con las consideraciones anteriores, se evaluaron los siguientes métodos que relacionan los MEI con los valores genéticos o el índice estandarizado que los combinó:

donde:

MEI: Mérito económico individual

Vgdpdes: Valor genético del peso al destete

Vgdfinal: Valor genético del peso final

PV final: Peso vivo final

Indest: Índice de selección que combina peso al destete y PV final estandarizado

2000/1000: Constantes que corresponden al valor medio aproximado del eje Y de los beneficios ploteados contra los VG o índices

0.25 o R²: Precisión de la estimación de los valores genéticos o del índice de selección (métodos 2 y 3). Correlación entre el valor genético real y el estimado mediante el índice.

Se puede utilizar la precisión individual, cuando es diferente para cada individuo. Esto es, cuando los valores genéticos individuales tienen un valor diferente, en dependencia de la cantidad de parientes que se consideren para estimar su VG.

Se han realizado diversas propuestas de estrategias de mejora genética para la gestión sostenible de los recursos zoogenéticos, según la FAO (2010)FAO. 2010. Estrategias de mejora genética para la gestión sostenible de los recursos zoogenéticos. Directrices FAO: Producción y sanidad animal. No. 3. Roma, 138 p.. En la ganadería, los esfuerzos se han encaminado a la producción de carne. Se han desarrollado trabajos dirigidos a tomar en cuenta objetivos económicos (Tanaca et al. 2012Tanaca, A.LR., Neves, H.H.R., Oliveira, J.A., Carvalheiro, R. & Queiroz, S.A. 2012. "Bioeconomic selection index for nellore beef cattle females". Archivos de Zootecnia, 61(236): 537-548, ISSN: 1885-4494. https://dx.doi.org/10.4321/S0004-05922012000400006. y Laske et al. 2012Laske, C.H., Texeira, B.B.M., Dionello, J.L. & Cardoso F.F. 2012. "Breeding objectives and economic values for traits of low input family based beef cattle production systems in the State of Rio Grande do Sul". Revista Brasileira de Zootecnia, 41(2): 298-305. ISSN: 1516-3598.). Los conceptos que predominan se dirigen a la utilización de índices de selección que enfatizan en el mérito económico total (MET), donde se combinan los parámetros genéticos de caracteres de importancia con sus valores económicos netos. Como infirma Shook (2006)Shook, G.G. 2006. "Major Advances in Determining Appropriate Selection Goals". Journal of. Dairy Science, 89(4): 1349-1361. ISSN: 0022-0302. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72202-0. , no es necesario usar el valor económico real, sino el relativo entre los caracteres considerados. Este autor precisa, por otra parte, que el MET se puede medir de diversas formas: en términos de ganancia por mes de vida del rebaño, ganancia de por vida, ganancia durante la vida productiva, eficiencia económica (ingresos/costos) o eficiencia (costos/ingresos). Sin embargo, advierte que pueden existir diferencias como resultado de diferentes mercados, sistemas de producción, suministro de alimentos y costo, disponibilidad de datos y objetivos de la industria.

Como se señaló, es necesario particularizar más en los beneficios económicos individuales, cuando se practica la selección, y establecer precios acordes con la potencialidad genética de los futuros reproductores. Con los resultados obtenidos en los MEI, se pueden obtener evaluaciones en las que se enfatiza el aspecto del beneficio individual y, además, se pudieran hacer propuestas de precios individuales. Estas propuestas siempre deben estar en función de los precios nuevos que se establezcan, pues varían con regularidad. Con lo antes expresado, se obtendría un precio al que solo habría que agregarle otros nuevos, por concepto de actividades posteriores con los toretes, y que se refieren a calidad de semen, deficiencias reproductivas, caracteres moleculares incorporados a la evaluación, conformación o disponibilidad de información adicional de la prueba de progenie, si existiera.

Solo con este procedimiento u otro similar se pudieran alcanzar precios más acordes con la calidad genética de los futuros sementales y con los elementos económicos considerados en sus evaluaciones.