Title:	Silvopastoral systems attenuate scrotal-testicular thermal gradients in young bulls under tropical conditions.
Authors:	RAMOS, G. G. ARRUDA, R. P. de AZEVEDO, G. N. GONÇALVES, J. D. SOUSA, A. J. C. de PINHO, L. F. FELTRIN, I. R. PEREIRA, V. S. do A. GARCIA, A. R.
Affiliation:	GIOVANNA GALHARDO RAMOS, UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO; RUBENS PAES DE ARRUDA, UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO; GABRIELA NOVAIS AZEVEDO, FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO; JOEDSON DANTAS GONÇALVES, CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO; ALDA JULIANA CASTRO DE SOUSA, UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ; LÍVIA FERREIRA PINHO, UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ; ISABELLA RIO FELTRIN, UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO; VERONICA SCHINAIDER DO AMARAL PEREIRA, CNPGL; ALEXANDRE ROSSETTO GARCIA, CPPSE.
Date Issued:	2025
Citation:	Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 49, n. 2, p. 796, 2025.
Description:	Abstract: Livestock production in the tropics exposes animals to high temperatures and direct solar radiation, which can affect homeothermy and scrotal-testicular thermoregulation. It's known that normal gonadal function in bulls depends on maintaining the testicular temperature up to 6°C below the internal body temperature. In turn, the use of silvopastoral systems with planned afforestation aims to promote better microclimatic conditions for grazing animals through the effect of natural shading. Therefore, this study aimed to compare the scrotal-testicular thermal gradients exhibited by young bulls reared in unshaded (NS) or silvopastoral (SPS) production systems. Both production systems consisted of 12 ha of Urochloa brizantha (cv BRS Piatã) for intensive rotational grazing, in a tropical altitude region (21°57'42''S, 47°50'28''W). In the SPS, there was a tree component (Eucalyptus urograndis) with 84 trees/ha, arranged in an east-west direction, with 30 meters between rows and 4 meters between trees, providing a useful shaded area of 30%. The average reduction in photosynthetically active radiation was 42% compared to the NS system. Forty-six young bulls were used, 22 Nellore (Bos indicus) and 24 Canchim (5/8 Bos taurus x 3/8 Bos indicus). Animals of both breeds were uniformly allocated to the NS (8.6±0.1 months; 201.5±5.1 kg BW) and SPS (8.6±0.1 months; 199.7±4.2 kg BW) systems. Animals were evaluated monthly for internal and surface temperatures for twelve months (8 to 19 months of age). Rectal temperature (RT) was measured transrectally using a digital clinical thermometer. Thermographic images were taken with a digital thermal camera (Testo 890-2 kit, Testo AG, Germany) equipped with a 640×480 pixel detector, 42°×32° lens (15 mm), thermal sensitivity <40 mK (<0.04 °C at room temperature), temperature range from -30 to 100 °C, with manual focus option. The adopted emissivity was 0.98. The thermograms were analyzed in the laboratory (IRSoft v.5.0, Testo AG, Germany) using polygons and a freehand tool to delineate the anatomical regions of interest. Data were analyzed using SAS (v. 9.2, SAS Institute Inc., Cary, USA) for the effects of production system (NS and SPS) and time (age, in months) and the interaction of System*Age. The significance level used was 5% (P≤0.05). There was no interaction (System*Age) for RT (P = 0.21), which was only influenced by the production system (NS: 39.5±0.0 vs. SPS: 39.3±0.0; P = 0.03). There was a significant interaction (System*Age) for the RT - proximal testicular pole temperature gradient (P = 0.01), with differences at 14 (NS: 4.6±0.2 vs. SPS: 3.9±0.2 °C), 15 (NS: 4.9±0.2 vs. SPS: 4.3±0.2 °C), 18 (NS: 4.9±0.2 vs. SPS: 4.4±0.2 °C) and 19 (NS: 4.8±0.2 vs. SPS: 4.0±0.1 °C) months of age, with smaller gradients in SPS animals. Similarly, there was an interaction (System*Age) for the RT-distal testicular pole temperature gradient (P = 0.05) with a difference at 13 (NS: 5.5±0.3 vs. SPS: 4.6±0.2 °C) and 14 (NS: 6.0±0.2 vs. SPS: 5.5±0.2 °C) months of age, also with lower values for SPS animals. There was an interaction (System*Age) for RT - temperature of the cauda epididymis gradient (P = 0.05) showing a difference at 13 (NS: 6.6±0.4 vs. SPS: 5.6±0.2 °C), 14 (NS: 7.2±0.2 vs. SPS: 6.5±0.2 °C) and 18 (NS: 7.5±0.2 vs. SPS: 6.8±0.2 °C) months, with the lowest values recorded in animals from the NS system. Similarly, there was an interaction (System*Age) for RT - mean scrotal temperature gradient (P = 0.01), with SPS animals having lower values than NS at 13 (NS: 4.9±0.3 vs. SPS P: 4.3±0.2 °C), 14 (NS S: 5.5±0.1 vs. SPS: 4.8±0.2 °C) and 19 (NS: 5.6±0.2 vs. SPS: 4.8±0.1 °C) months of age. This thermal differentiation in the anatomical regions is essential to ensure adequate spermatogenesis, promoting greater cooling of the scrotal-testicular regions more distal to the animal's body by the countercurrent system originating from the pampiniform plexus. In conclusion, young bulls kept in a silvopastoral system presented lower thermal gradients compared to animals in a non-shaded system, regardless of breed, indicating that these animals, in addition to retaining less thermal energy from the environment, are also less challenged regarding the need to activate thermoregulatory mechanisms to maintain scrotal temperature. | Resumo: A pecuária nos trópicos expõe os animas a altas temperaturas e radiação solar direta, podendo afetar sua homeotermia e termorregulação escroto-testicular. Sabe-se que nos touros a função gonadal normal depende da manutenção da temperatura testicular em até 6 °C abaixo da temperatura interna corpórea. Por sua vez, o uso dos sistemas silvipastoris com arborização planejada busca promover melhores condições microclimáticas aos animais criados a pasto por efeito do sombreamento natural. Assim, o objetivo do estudo foi comparar os gradientes térmicos escroto-testiculares apresentados por touros jovens criados em sistemas de produção não sombreado (NS) ou silvipastoril (SSP). Ambos os sistemas de produção eram compostos por 12 ha de Urochloa brizantha (cv BRS Piatã) para pastejo rotacionado intensivo, em região de clima tropical de altitude (21°57’42’’S, 47°50’28’’W). No SSP havia presença de componente arbóreo (Eucalyptus urograndis), com 84 árvores/ha, dispostas no sentido leste-oeste, com distanciamento de 30 metros entre linhas e 4 metros entre árvores, proporcionando área de sombreamento útil de 30%. A redução média da radiação fotossinteticamente ativa era de 42% em relação ao sistema NS. Foram utilizados 46 touros jovens, sendo 22 Nelore (Bos indicus) e 24 Canchim (5/8 Bos taurus x 3/8 Bos indicus). Animais de ambas as raças foram alocados de maneira homogênea nos sistemas NS (8,6±0,1 meses; 201,5±5,1 kg PV) e SSP (8,6±0,1 meses; 199,7±4,2 kg PV). Os animais foram avaliados quanto a temperatura interna e de superfície mensalmente, por doze meses (8 aos 19 meses de idade). A temperatura retal (TR) foi aferida com termômetro clínico digital por via transretal. Imagens termográficas foram geradas com termocâmera digital (Testo 890-2 kit, Testo AG, Alemanha), equipada com detector de 640×480 pixels, lente de 42°×32° (15 mm), sensibilidade térmica <40 mK (<0,04 °C à temperatura ambiente), faixa de temperatura de -30 a 100 °C, na opção de foco manual. A emissividade adotada foi de 0,98. Os termogramas foram analisados em laboratório (IRSoft v.5.0, Testo AG, Alemanha), delimitando-se as regiões anatômicas de interesse com uso de polígonos e ferramenta à mão livre. Os dados foram analisados com uso do SAS (v. 9.2, SAS Institute Inc., Cary, EUA) para efeitos de sistema de produção (NS e SSP) e tempo (idade, em meses) e interação Sistema*Idade. O nível de significância adotado foi de 5% (P≤0,05). Não houve interação (Sistema*Idade) para TR (P = 0,21), a qual foi influenciada apenas pelo sistema de produção (NS: 39,5±0,0 vs. SSP: 39,3±0,0; P = 0,03). Houve interação significativa (Sistema*Idade) para os gradientes TR – temperatura do polo testicular proximal (P = 0,01), com diferença aos 14 (NS: 4,6±0,2 vs. SSP: 3,9±0,2 °C), 15 (NS: 4,9±0,2 vs. SSP: 4,3±0,2 °C), 18 (NS: 4,9±0,2 vs. SSP: 4,4±0,2 °C) e 19 (NS: 4,8±0,2 vs. SSP: 4,0±0,1 °C) meses de idade, sendo os gradientes menores para animais em SSP. Do mesmo modo, houve interação (Sistema*Idade) para o gradiente de TR – temperatura do polo testicular distal (P = 0,05) com diferença aos 13 (NS: 5,5±0,3 vs. SSP: 4,6±0,2 °C) e 14 (NS: 6,0±0,2 vs. SSP: 5,5±0,2 °C), também com menores valores para animais do SSP. Houve interação (Sistema*Idade) para o gradiente TR – temperatura da cauda do epidídimo (P = 0,05) apresentando diferença aos 13 (NS: 6,6±0,4 vs. SSP: 5,6±0,2 °C), 14 (NS: 7,2±0,2 vs. SSP: 6,5±0,2 °C) e 18 (NS: 7,5±0,2 vs. SSP: 6,8±0,2 °C) meses, com os menores valores registrados nos animais do sistema SSP. Do mesmo modo, houve interação (Sistema*Idade) para o gradiente de TR – temperatura média escrotal (P = 0,01), com animais do SSP exibindo grandezas menores do que o NS aos 13 (NS: 4,9±0,3 vs. SSP: 4,3±0,2 °C), 14 (NS: 5,5±0,1 vs. SSP: 4,8±0,2 °C) e 19 (NS: 5,6±0,2 vs. SSP: 4,8±0,1 °C) meses de idade. Essa diferenciação térmica nas regiões anatômicas é essencial para garantir a espermatogênese adequada, promovendo maior resfriamento das regiões escroto-testiculares mais distais em relação ao corpo do animal, pelo sistema contracorrente proveniente do plexo pampiniforme. Em conclusão, quando mantidos em sistema silvipastoril, touros jovens apresentaram menores gradientes térmicos em relação aos animais do sistema não sombreado, independentemente da raça, indicando que esses animais, além de reter menos energia térmica oriunda do meio, também são menos desafiados quanto à necessidade de ativar mecanismos termorregulatórios para manutenção da temperatura escrotal.
Thesagro:	Bovino Termorregulação Sistema de Produção Bem-Estar
NAL Thesaurus:	Cattle Thermoregulation Animal welfare
Keywords:	Termografia infravermelha
Notes:	Edição dos anais do 26º Congresso Brasileiro de Reprodução Animal, Curitiba, 2025.
Type of Material:	Resumo em anais e proceedings
Access:	openAccess
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