BR112020009559A2

BR112020009559A2 - métodos para medição da produção de equivalente redutor por tecidos para determinar taxas metabólicas e métodos de uso

Info

Publication number: BR112020009559A2
Application number: BR112020009559-1A
Authority: BR
Inventors: Benjamin J. Renquist
Original assignee: Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2020-11-03
Also published as: AU2018370021A1; EP3709818A4; EP3709818A1; WO2019099717A1; CA3082604A1; CN111491520A; AU2018370021B2

Abstract

Métodos para identificação de animais que são geneticamente superiores, fármacos, estratégias nutricionais ou manipulações fisiológicas que melhoram a eficiência alimentar ou a produtividade de animais, por exemplo, selecionando animais que são geneticamente superiores quanto à eficiência alimentar ou produtividade com base nas taxas metabólicas de tecidos particulares, em que as taxas metabólicas de certos tecidos, tais como o músculo esquelético, são inversamente proporcionais à eficiência alimentar, enquanto as taxas metabólicas de outros tecidos, tais como a glândula mamária, são diretamente proporcionais à produção de leite. Assim, os animais com baixas taxas metabólicas do músculo esquelético são geralmente mais eficientes na alimentação, por exemplo, ganham mais peso por unidade de alimento. Os métodos aqui mencionados podem ser usados para melhorar a genética, nutrição e manuseio de animais, produtos de animais mais eficientemente produzidos, por exemplo, produção de carne, produção de leite, produção de ovos, produção de lã, etc. Os métodos aqui descritos também podem ser usados para determinar valores de reprodução estimados dos animais para eficiência alimentar, crescimento ou produção.

Description

MÉTODOS PARA MEDIÇÃO DA PRODUÇÃO DE EQUIVALENTE REDUTOR POR TECIDOS PARA DETERMINAR TAXAS METABÓLICAS E MÉTODOS DE USO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere ao uso da medição de equivalentes redutores, tais como NADH, FADH2, NADP(H) e/ou Coenzima Q, para medir a taxa metabólica do tecido em animais e humanos. Os métodos para medição de equivalentes redutores fornecem um meio de alto rendimento para determinar taxas metabólicas de animais ou humanos. Os métodos podem ser usados para uma variedade de finalidades, por exemplo, avaliar a eficiência alimentar, avaliar a produtividade dos animais, determinar a probabilidade de desenvolver obesidade, classificar os animais, etc.

APOIO GOVERNAMENTAL

[002] Esta invenção foi feita com o apoio governamental sob os Nos de Concessão 2016-67016-24866, 2015-70007-24236 e 2010-38500-21758 concedidos pelo USDA/NIFA. O governo tem certos direitos na invenção.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] A taxa metabólica basal pode ser estimada abrigando animais em câmaras metabólicas, mas o uso de câmaras metabólicas é difícil devido a desafios práticos e econômicos. Alternativamente, pode-se medir a taxa metabólica ex vivo de tecidos usando um sensor de oxigênio ou medindo a acidificação de CO2 do meio. No entanto, nenhuma dessas medidas possui a sensibilidade associada ao acúmulo de sinal observado nesta invenção e ambas estão sujeitas à troca de gases entre o meio e o ar.

[004] A técnica descrita na presente invenção foi usada anteriormente para avaliar a viabilidade celular, não a taxa metabólica. Assim, foi surpreendente descobrir que a medição de equivalentes redutores nos tecidos de um animal (ou humano) poderia ser usada como variável substituta para medir a taxa metabólica do animal (ou humano). Um salto adicional foi feito quando foi descoberto que a taxa metabólica do tecido poderia ser aplicada para avaliar a eficiência alimentar de um indivíduo ou o potencial de produção de um tecido. Os métodos da presente invenção caracterizam a medição de equivalentes redutores (por exemplo, NADH, FADH2, NADP(H), Coenzima Q, etc.), que são usados para determinar a taxa metabólica do animal ou humano (por exemplo, taxa metabólica específica do tecido). A presente invenção fornece um meio de alto rendimento para determinar a taxa metabólica de um animal ou humano.

[005] A presente invenção também caracteriza o uso dos referidos métodos, por exemplo, os métodos para medir taxas metabólicas usando medições de equivalentes redutores. Por exemplo, os métodos da presente invenção mencionados podem ser usados para: • identificar e/ou selecionar animais com alimentação eficiente; • eliminar animais com baixa eficiência alimentar; • identificar e/ou selecionar animais de alta produção (por exemplo, alta produção de leite, alta produção de ovos, produção de carne ou qualquer outro produto animal apropriado); • identificar animais ou indivíduos (por exemplo, humanos) que são mais prováveis de ficarem com sobrepeso ou obesos; • identificar animais ou indivíduos (por exemplo, humanos) que são mais resistentes à obesidade; • desenvolver um valor de reprodução estimado para eficiência alimentar, crescimento, produção de leite ou produção de ovos em animais; • selecionar animais reprodutores com maior produção ou melhor eficiência alimentar; • identificar animais ou humanos com uma probabilidade específica de desenvolver obesidade; • testar as respostas da taxa metabólica a um fármaco (por exemplo, antibiótico), nutriente, ou outra molécula. Dada a relação com eficiência alimentar e produção, esses testes podem ser aplicados para avaliar o efeito desse estímulo na produção, eficiência alimentar e impulso obesogênico; • avaliar o efeito de um estresse ou estímulo (por exemplo, exercício) na taxa metabólica de animais. Dada a relação com eficiência alimentar e produção, esses testes podem ser aplicados para avaliar o efeito desse estímulo na produção, eficiência alimentar e impulso obesogênico.

[006] Sem desejar limitar a presente invenção a qualquer teoria ou mecanismo, acredita-se que a tecnologia da presente invenção seja vantajosa porque fornece um meio rápido, de alto rendimento, escalonável e fácil para avaliar a taxa metabólica dos tecidos (via ensaios de viabilidade celular, por exemplo, medindo equivalentes redutores), permitindo ao usuário associar essa taxa metabólica a parâmetros como eficiência alimentar e formação de produção específica de tecido. Por exemplo, aplicando-o ao músculo esquelético de animais jovens, pode-se avaliar o crescimento; aplicando-o ao músculo esquelético adulto, pode-se medir ou avaliar a eficiência alimentar; aplicando-o às glândulas mamárias em lactação, pode-se avaliar a produção de leite.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Como discutido anteriormente, a presente invenção caracteriza métodos para medir equivalentes redutores (por exemplo, NADH, FADH2, Coenzima Q, etc.) em um tecido de um animal (ou humano) para determinar a taxa metabólica do animal (ou humano) (ou uma taxa metabólica específica do tecido). A presente invenção não está limitada a nenhum método particular para medir equivalentes redutores. Por exemplo, a presente invenção não se limita ao uso de resazurina, MTT ou qualquer outro indicador de equivalente redutor particular. Em algumas modalidades, a medição de equivalentes redutores pode caracterizar a medição da produção de NADH. Em algumas modalidades, a medição de equivalentes redutores pode caracterizar a medição da produção de FADH2. Em algumas modalidades, a medição de equivalentes redutores pode caracterizar medição da Coenzima Q. Em algumas modalidades, a medição de equivalentes redutores pode caracterizar medição de uma combinação de NADH, FADH2, NADP(H) ou Coenzima Q.

[008] Como usado na presente invenção, o termo "animal" pode se referir a qualquer animal ou humano apropriado, por exemplo, gado (por exemplo, gado leiteiro, gado de corte), cabras, ovelhas, suínos, ratos, cães, gatos, humanos, primatas não-humanos, galinhas, peixes, moluscos, etc. Por exemplo, em humanos, primatas não-humanos, cães, gatos, etc., os métodos da presente invenção podem ser usados para determinar uma probabilidade de obesidade. Os métodos e sistemas da presente invenção não estão limitados aos animais revelados na presente invenção.

[009] Como usado na presente invenção, o termo "tecido" pode se referir a qualquer tecido apropriado do animal ou humano, por exemplo, músculo esquelético, tecido mamário, tecido adiposo marrom, tecido adiposo branco, fígado, rim, barbatana, etc. Os métodos e sistemas da presente invenção não estão limitados aos tecidos revelados na presente invenção.

[010] Sem desejar limitar a presente invenção a qualquer teoria ou mecanismo, uma taxa metabólica específica do tecido mais baixa pode ser indicativa de uma taxa metabólica basal do animal inteiro mais baixa (energia gasta para manter a função adequada do tecido sem uma alteração na massa do tecido) se essa massa de tecido for grande em relação à massa corporal total (por exemplo, músculo esquelético). Uma taxa metabólica basal mais baixa permite que menos da energia dietética vá para as necessidades de energia de manutenção do corpo e mais para o crescimento ou formação de produto (por exemplo, leite, ovos, carne, etc.). Assim, uma baixa taxa metabólica do músculo esquelético em animais adultos sem crescimento/crescimento lento é indicativa do potencial para uma boa eficiência alimentar (massa do produto/massa alimentar) e um alto potencial para a produção do produto (por exemplo, leite, carne), etc.

[011] A presente invenção também caracteriza o uso dos métodos de medição de equivalentes redutores para determinar taxas metabólicas de animais (ou humanos).

[012] Por exemplo, a presente invenção fornece métodos para identificar animais com uma eficiência alimentar específica, por exemplo, uma alta eficiência alimentar. Conforme usado na presente invenção, o termo "eficiência alimentar" refere-se à quantidade de peso ganho por unidade de alimentação ou produto produzido por unidade de alimentação. A presente invenção também caracteriza métodos de estratificação de animais com base na eficiência alimentar. A presente invenção também caracteriza um método de seleção (por exemplo, métodos de agrupamento, isolamento, etc.) de animais com uma eficiência alimentar particular, por exemplo, uma alta eficiência alimentar. Em algumas modalidades, a eficiência alimentar determinada pelos métodos mencionados na presente invenção pode ser usada para calcular uma diferença esperada de progênie.

[013] Os métodos acima mencionados (por exemplo, métodos de identificação de animais com uma eficiência alimentar particular, etc.) e outros métodos descritos na presente invenção podem compreender a determinação da produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) em uma amostra de tecido (por exemplo, amostra de tecido muscular esquelético) do animal, em que a produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) na amostra de tecido está inversamente relacionada à eficiência alimentar. Em algumas modalidades, se a produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) na amostra de tecido muscular esquelético estiver abaixo de um valor limite predeterminado, o animal do qual a amostra de tecido muscular esquelético foi obtida terá uma alta alimentação eficiência comparada aos animais com uma produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) acima do limite predeterminado. Determinar a produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) na amostra de tecido pode compreender a introdução de um indicador de equivalente redutor na amostra de tecido e medir uma quantidade ou uma alteração no indicador de equivalente redutor (que é indicativo de atividade metabólica).

[014] O valor limite predeterminado pode ser uma média da produção de equivalente redutor para uma raça, rebanho ou espécie de animal. O valor limite predeterminado pode ser determinado pelo usuário, por exemplo, com base em uma estringência da seleção desejada para a eficiência alimentar. O valor limite predeterminado pode ser um nível de percentil (por exemplo, percentil 5, percentil 10, percentil 25, percentil 50, etc.). O valor limite predeterminado pode ser determinado usando uma coorte de animais com uma produção de equivalente redutor conhecida (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) e eficiências alimentares conhecidas. O valor limite predeterminado pode estratificar os animais pela eficiência alimentar.

[015] Com relação aos métodos descritos na presente invenção, em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADP(H). Em algumas modalidades, o equivalente redutor é FADH2. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH ou FADH2. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH ou Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é FADH2 ou Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH ou NADP(H). Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADP(H) ou Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADP(H) ou FADH2. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é um ou mais de: NADH, FADH2, NADP(H) e Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH, FADH2 ou Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH, FADH2, NADP(H) ou Coenzima Q.

[016] O método pode ainda compreender o uso do animal identificado como tendo alta eficiência alimentar para reprodução. O método pode ainda compreender o uso do animal identificado como tendo alta eficiência alimentar para a produção de um produto animal (por exemplo, leite, carne, etc.).

[017] A presente invenção também fornece métodos para identificar animais com uma produção de leite particular, por exemplo, alta produção de leite. A presente invenção também caracteriza métodos de estratificação de animais com base na produção de leite. A presente invenção também caracteriza um método de seleção (por exemplo, métodos de agrupamento, isolamento, etc.) de animais com uma produção de leite particular, por exemplo, uma alta produção de leite.

[018] Os métodos acima mencionados (por exemplo, métodos de identificação de animais com alta produção de leite, etc.) e outros métodos descritos na presente invenção podem compreender a determinação da produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) em uma amostra de tecido mamário de animal, em que a produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) na amostra de tecido mamário está diretamente relacionada ao potencial de produção de leite. Em algumas modalidades, se a produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) na amostra de tecido mamário estiver acima de um valor limite predeterminado, o animal, do qual a amostra de tecido mamário foi obtida, terá um alto potencial de produção de leite comparado com animais com uma produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) abaixo do valor limite predeterminado. Determinação da produção de equivalente redutor na amostra de tecido pode compreender a introdução de um indicador de equivalente redutor na amostra de tecido e medição de uma quantidade ou uma alteração no indicador de equivalente redutor (que é indicativo de atividade metabólica).

[019] O limite pré-determinado pode ser uma média da produção de equivalente redutor para uma raça, rebanho ou espécie do animal. O valor limite predeterminado pode ser determinado pelo usuário, por exemplo, com base em uma estringência da seleção desejada para o potencial de produção de leite. O valor limite predeterminado pode ser um nível de percentil (por exemplo, percentil 5, percentil 10, percentil 25, percentil 50, etc.). O valor limite predeterminado pode ser determinado usando uma coorte de animais com uma produção de equivalente redutor conhecida (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) e produção de leite conhecida. O valor limite predeterminado pode estratificar os animais pelo potencial de produção de leite.

[020] Com relação aos métodos descritos na presente invenção, em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADP(H). Em algumas modalidades, o equivalente redutor é FADH2. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH ou FADH2. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH ou Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é FADH2 ou Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH ou NADP(H). Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADP(H) ou Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADP(H) ou FADH2. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é um ou mais de: NADH, FADH2, NADP(H) e Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH, FADH2 ou Coenzima Q. Em algumas modalidades, o equivalente redutor é NADH, FADH2, NADP(H) ou Coenzima Q.

[021] O método pode ainda compreender o uso do animal identificado como tendo alta produção de leite para reprodução. O método pode ainda compreender o uso do animal identificado como tendo alta produção de leite para produção de leite.

[022] A presente invenção também caracteriza métodos para calcular um valor de reprodução de eficiência alimentar para um animal. Em algumas modalidades, o método compreende determinar uma eficiência alimentar com base na taxa metabólica de uma amostra de tecido do animal, por exemplo, conforme descrito na presente invenção, por exemplo, em que a taxa metabólica é determinada pela determinação da produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.); e atribuição de uma diferença estimada de progênie esperada a partir da média racial, com base na taxa metabólica da amostra de tecido. Em algumas modalidades, o valor estimado de reprodução indica a genética para a eficiência alimentar da ninhada potencial. Em algumas modalidades, o método compreende ainda combinar a eficiência alimentar estimada com um ou mais valores de reprodução estimados adicionais, por exemplo, área de lombo, gordura intramuscular, profundidade da gordura, peso ao nascer, peso ao desmame e rendimento de carcaça.

[023] A presente invenção também caracteriza métodos para favorecer ou distorcer uma composição genética de uma população animal (por exemplo, uma população animal recém-nascida) para ter uma alta eficiência alimentar. Em algumas modalidades, o método compreende determinar uma taxa metabólica de uma amostra de tecido (por exemplo, tecido muscular esquelético) dos animais (como descrito na presente invenção). Em algumas modalidades, o método compreende ainda selecionar os animais com a melhor eficiência alimentar para reproduzir uma população de animais recém-nascidos com uma eficiência alimentar prevista particular.

[024] A presente invenção também caracteriza métodos para favorecer ou distorcer uma composição genética de uma população animal (por exemplo, uma população animal recém-nascida) para ter alta produção de leite. Em algumas modalidades, o método compreende determinar uma taxa metabólica de uma amostra de tecido (por exemplo, tecido mamário) dos animais (como descrito na presente invenção). Em algumas modalidades, o método compreende ainda selecionar os animais com a melhor produção de leite para reproduzir uma população de animais recém-nascidos com uma produção de leite prevista particular.

[025] A presente invenção também caracteriza métodos para detectar um efeito de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição na eficiência alimentar de um animal. Em algumas modalidades, o método compreende determinar uma taxa metabólica específica do tecido da linha de base para o animal, medindo a produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) em uma primeira amostra de tecido (por exemplo, músculo esquelético) do animal; administrar o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição ao animal; depois determinar a produção de equivalente redutor em uma segunda amostra de tecido do animal (uma segunda taxa metabólica específica do tecido). Em algumas modalidades, se a segunda taxa metabólica específica do tecido for igual à taxa metabólica específica do tecido da linha de base, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição não afeta a eficiência alimentar do animal. Em algumas modalidades, se a segunda taxa metabólica específica do tecido for menor que a taxa metabólica específica do tecido da linha de base, o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito positivo na eficiência alimentar do animal. Em algumas modalidades, se a segunda taxa metabólica específica do tecido for maior que a taxa metabólica específica do tecido da linha de base, o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito negativo na eficiência alimentar do animal.

[026] Em algumas modalidades, o método compreende administrar o fármaco, suplemento dietético, dieta ou composição ao animal; e determinar uma taxa metabólica para o animal, pela determinação da produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) em um tecido (por exemplo, músculo esquelético) do animal. Em algumas modalidades, se a taxa metabólica do animal for igual a uma taxa metabólica de controle, sendo a taxa metabólica de controle uma taxa metabólica de um animal ou de um grupo de animais que não recebeu a administração do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição não afeta a eficiência alimentar do animal. Em algumas modalidades, se a taxa metabólica do animal for menor que a taxa metabólica de controle, sendo a taxa metabólica de controle uma taxa metabólica de um animal ou de um grupo de animais que não recebeu a administração do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito positivo na eficiência alimentar do animal. Em algumas modalidades, se a taxa metabólica do animal for maior que uma taxa metabólica de controle, sendo a taxa metabólica de controle uma taxa metabólica de um animal ou um grupo de animais que não recebeu a administração do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito negativo na eficiência alimentar do animal.

[027] A presente invenção também caracteriza métodos para detectar um efeito de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição na produção de leite de um animal. Em algumas modalidades, o método compreende determinar uma taxa metabólica específica do tecido da linha de base para o animal, pela medição da produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) em uma primeira amostra de tecido de um tecido mamário do animal; administrar o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição ao animal; e determinar uma segunda taxa metabólica específica de tecido para o animal, pela medição da produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) em uma segunda amostra de tecido do tecido mamário do animal. Em algumas modalidades, se a segunda taxa metabólica específica do tecido for igual à taxa metabólica específica do tecido da linha de base, o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição não afeta a produção de leite do animal. Em algumas modalidades, se a segunda taxa metabólica específica do tecido for menor que a taxa metabólica específica do tecido da linha de base, o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito negativo na produção de leite do animal. Em algumas modalidades, se a segunda taxa metabólica específica do tecido for maior que a taxa metabólica específica do tecido da linha de base, o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito positivo na produção de leite do animal.

[028] Em algumas modalidades, o método compreende administrar o fármaco, suplemento dietético, dieta ou composição ao animal; e determinar uma taxa metabólica específica de tecido para o animal, pela determinação da produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.) em um tecido mamário do animal. Em algumas modalidades, se a taxa metabólica específica de tecido do animal for igual a uma taxa metabólica específica de tecido de controle, sendo a taxa metabólica específica de tecido de controle uma taxa metabólica de tecido mamário de um animal ou de um grupo de animais que não recebeu a administração do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição não afeta a produção de leite do animal. Em algumas modalidades, em que a taxa metabólica específica do tecido do animal é menor do que uma taxa metabólica específica do tecido de controle, sendo a taxa metabólica específica do tecido de controle uma taxa metabólica de um animal ou de um grupo de animais que não receberam a administração do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito positivo na produção de leite do animal. Em algumas modalidades, em que a taxa metabólica específica do tecido do animal é maior do que uma taxa metabólica específica do tecido de controle, sendo a taxa metabólica específica do tecido de controle uma taxa metabólica de um animal ou de um grupo de animais que não recebeu a administração do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito negativo na produção de leite do animal.

[029] A presente invenção também caracteriza métodos de teste de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou composição ex vivo. O método pode caracterizar a obtenção de amostras do animal e o tratamento das amostras com o fármaco, suplemento dietético, dieta ou composição em cultura para determinar se há ou não um efeito do fármaco, suplemento dietético, dieta ou composição na produção de equivalentes redutores (por exemplo, taxa metabólica).

[030] Conforme usado na presente invenção, o termo "linha de base", referente à taxa metabólica ou outro parâmetro, pode se referir a uma quantidade predeterminada pela indústria ou pelo usuário. Por exemplo, a linha de base pode ser predeterminada pelo usuário testando a taxa metabólica do animal (ou produção de leite) antes da administração do fármaco ou composição. Em algumas modalidades, a linha de base é predeterminada por outros indivíduos, por exemplo, médias nacionais, médias raciais, etc.

[031] A presente invenção também caracteriza métodos para tratar animais para melhorar a produção de leite. O método pode compreender determinar uma quantidade de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição a ser administrada para alcançar uma produção de leite específica (por exemplo, usando os métodos ou uma combinação de métodos descritos na presente invenção) e administrar a dose do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição para alcançar a produção de leite desejada.

[032] A presente invenção também caracteriza métodos para tratar animais para melhorar a eficiência alimentar. O método pode compreender determinar uma quantidade de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição a ser administrada para alcançar uma eficiência alimentar específica (por exemplo, usando os métodos ou uma combinação de métodos descritos na presente invenção) e administrar a dose do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição para alcançar a eficiência alimentar desejada.

[033] Conforme usado na presente invenção, os termos percentil, nível de percentil, limite, nível limite e/ou linha de base podem se referir a uma quantidade ou nível predeterminado que é determinado pelo usuário ou pela indústria. Por exemplo, em algumas modalidades, o nível limite ou nível de percentil é uma média da indústria. Em algumas modalidades, o nível limite ou nível de percentil é definido pelo usuário. O nível limite pode ser exclusivo para uma raça ou rebanho particular. O nível limite ou nível de percentil pode depender da eficiência alimentar desejada, produção de leite, etc.

[034] Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 50 ou média. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 5. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 10. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 15. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é 20. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 25. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 30. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 35. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 40. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 45. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 55. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 60. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 65. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 70. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 75. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 80. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 85. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 90. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 95.

Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 5. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 99. Em algumas modalidades, o limite ou percentil é o percentil 5.

[035] A presente invenção não está limitada aos limites ou percentis acima mencionados. A presente invenção não está limitada aos meios acima mencionados para determinar os limites ou percentis.

[036] Sem desejar limitar a presente invenção a qualquer teoria ou mecanismo, as características e vantagens dos métodos da presente invenção incluem, mas não estão limitadas a: (a) a capacidade de testar a taxa metabólica específica do tecido; (b) a capacidade de testar os efeitos genéticos, nutricionais, endócrinos e fisiológicos na taxa metabólica específica do tecido; (c) a capacidade de testar os efeitos in vivo ou ex vivo; (d) a capacidade de testar o efeito na taxa metabólica de qualquer composto solúvel em água ou DMSO; (e) a facilidade de aplicação e medição (inclui alteração fluorescência ou alteração de cor, que pode ser medida a partir de uma fotografia); (f) o uso de um sinal cumulativo, que é mais sensível que uma simples medida do consumo de oxigênio e permite a diferenciação de pequenas diferenças entre os animais; (g) a simplicidade, incluindo apenas a mistura de algumas soluções; e (h) a capacidade de escalonar isso para a medição simultânea de 1000s de amostras.

[037] Qualquer característica ou combinação de características descritas na presente invenção estão incluídas no escopo da presente invenção, desde que as características incluídas em qualquer combinação não sejam mutuamente inconsistentes, como será evidente a partir do contexto, deste relatório descritivo e do conhecimento de um técnico no assunto. Vantagens e aspectos adicionais da presente invenção ficarão evidentes na descrição e reivindicações detalhadas a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[038] As características e vantagens da presente invenção se tornarão evidentes a partir da consideração da seguinte descrição detalhada apresentada em conexão com os desenhos anexos nos quais: FIG. 1A mostra que as biópsias do músculo esquelético causam um aumento linear no sinal fluorescente com o tempo, indicando que o tecido muscular esquelético continua a produzir equivalentes redutores e permanece viável durante o período de incubação.

Além disso, é demonstrado que este sinal é sensível ao jejum (16 horas de jejum). FIG. 1B mostra que as biópsias do fígado causam um aumento linear no sinal fluorescente com o tempo, indicando que o tecido hepático continua produzindo equivalentes redutores e permanece viável durante o período de incubação.

Além disso, é demonstrado que este sinal não é sensível ao jejum (16 horas de jejum). FIG. 1C mostra a taxa metabólica de 4h das figuras 5A e 5B (alteração na fluorescência/ng de DNA). A taxa metabólica das biópsias do músculo esquelético é diminuída pelo jejum (16h), mas o jejum não afetou a taxa metabólica da biópsia do fígado.

Isso estabelece que o ensaio pode ser aplicado para avaliar o efeito do estado nutricional na taxa metabólica específica do tecido.

FIG. 1D mostra que a glicose (1 mM) no meio aumenta a taxa metabólica da biópsia do músculo esquelético medida como alteração relativa na fluorescência/mg de tecido.

Isso estabelece que o ensaio pode ser aplicado para avaliar o efeito dos nutrientes na taxa metabólica específica do tecido.

FIG. 1E mostra que o isoproterenol, um agonista do receptor beta- adrenérgico, aumenta a taxa metabólica do músculo esquelético em altas concentrações de glicose (2 mM). Isto estabelece que o ensaio pode ser aplicado para avaliar o efeito dos fármacos na taxa metabólica específica do tecido.

FIG. 1F mostra que as taxas metabólicas (expressas como alteração na fluorescência/mg de tecido) das biópsias de tecido (por exemplo, tecido adiposo marrom (BAT), tecido adiposo branco (WAT), músculo esquelético branco, músculo esquelético vermelho, coração, rim e fígado) diferem através de tecidos e com a idade do camundongo (1 mês, 3 meses). Isso estabelece que o teste pode ser usado para avaliar o efeito de parâmetros fisiológicos (incluindo, entre outros, idade, exercício, estado hormonal, etc.) na taxa metabólica específica do tecido.

FIG. 2 mostra taxas metabólicas (tais como alterações na fluorescência ao longo do tempo) de muitos tecidos (por exemplo, tecido adiposo marrom (BAT), tecido adiposo branco (WAT), músculo esquelético branco, músculo esquelético vermelho, coração, rim e fígado) em camundongos alimentados e em jejum.

Isto estabelece que a invenção aqui descrita pode ser aplicada através de tecidos.

FIG. 3 mostra que a taxa metabólica da biópsia das glândulas mamárias pode ser usada para prever a produção de leite.

A taxa metabólica ex vivo da glândula mamária (painel superior), medida usando o ensaio descrito nesta patente, prevê a produção ex vivo de lactose da glândula mamária (painel inferior) em resposta ao estresse pelo calor (dias 13 a 19 da gravidez a 35°C/50% de umidade), manutenção à temperatura ambiente (temperatura ambiente; 22 a 24°C/50% de umidade) com acesso ad libitum à alimentação, ou manutenção à temperatura ambiente (22 a 24°C/50% de umidade) com alimentação restrita àquela consumida ad libitum por animais estressados pelo calor (alimentados em pares; PF). FIG. 4A mostra a alteração na fluorescência induzida por biópsias do músculo esquelético (alteração na fluorescência em relação à linha de base = painel superior; porcentagem de alteração na fluorescência = painel inferior) coletadas de bovinos Angus jovens e maduros.

A FIG. 4A mostra que as biópsias de vacas adultas maduras apresentam uma taxa metabólica mais baixa do que as coletadas em bovinos jovens em crescimento.

A variabilidade na FC/4h induzida por biópsias do músculo esquelético de vacas jovens e maduras é robusta.

Essa variabilidade pode ser importante para melhorar a genética para eficiência.

FIG. 4B mostra a alteração na fluorescência induzida por biópsias do músculo esquelético (alteração na fluorescência em relação à linha de base = painel superior; porcentagem de alteração na fluorescência = painel inferior) coletadas de bovinos Angus e Hereford.

Não houve diferença de raça na taxa metabólica do músculo esquelético entre os bovinos Hereford e Angus.

No entanto, a variabilidade intrarracial de animal para animal na taxa metabólica do músculo esquelético (FC/4h) é extensa nos bovinos Hereford e Angus.

FIG. 5 mostra que as biópsias do músculo esquelético induzem uma alteração relativa na fluorescência, equivalente ao gasto energético acumulado ao longo do tempo, que aumenta ao longo de um período de incubação de 2 horas e difere com base na dieta fornecida aos novilhos com alto teor de fibra e alto teor de amido (HF-HS), dietas com alto teor de fibra e baixo teor de amido (HF-LS), baixo teor de fibra e alto teor de amido (LF-HS) e baixo teor de fibra e baixo teor de amido (LF-LS). Isso estabelece que esse teste pode ser aplicado para entender o efeito da dieta na taxa metabólica específica do tecido no gado.

FIG. 6 estabelece que a classificação relativa dos animais com base na taxa metabólica do músculo esquelético foi mantida entre os tratamentos dietéticos.

Os tratamentos incluíram uma fonte com alto (HS) ou baixo (LS) teor de amido degradável no rúmen e uma fonte com alto (HF) ou baixo (LF) teor de fibra degradável no rúmen. Os números de animais são arbitrários e refletem o identificador de animal atribuído pela fazenda. Esses identificadores estão incluídos na legenda para mostrar consistência na classificação dos animais nas dietas. Esta figura estabelece que classificações de animais tratados de maneira similar, com base na taxa metabólica do músculo esquelético, podem efetivamente ser mantidos independentes da dieta. FIG. 7 mostra que a taxa metabólica do músculo esquelético de novilhos em crescimento (como indicado no eixo X, alteração na fluorescência relativa) está diretamente relacionada ao ganho médio diário (ADG) (painel superior), não se refere à ingestão média de matéria seca (DMI) (painel intermediário) e está inversamente relacionado à razão entre alimentação e ganho (F:G) (painel inferior). (Cada ponto representa um animal individual.) A linha pontilhada mostra uma regressão linear mais adequada da variável de desempenho na fluorescência relativa. Os valores de R2 apresentados refletem o coeficiente de determinação para cada regressão. Esses dados estabelecem que o equivalente redutor do músculo esquelético (NADH, FADH2, etc.), usado como variável substituta da taxa metabólica do tecido, pode ser usado para prever o crescimento e a eficiência alimentar de um animal em crescimento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Medição da Taxa Metabólica

[039] A presente invenção apresenta métodos para medição de taxas metabólicas de animais (ou humanos), em que os métodos apresentam a medição de equivalentes redutores (por exemplo, NADH, FADH2, NADP(H), Coenzima Q, etc.). Os métodos podem compreender a obtenção de uma biópsia de tecido do animal (por exemplo, biópsia de tecido muscular esquelético, biópsia de tecido mamário, etc.). As biópsias podem ser obtidas por um meio apropriado, por exemplo, usando uma ferramenta para biópsia por agulha, via dissecção bruta, etc. O método pode compreender colocar pelo menos uma porção da biópsia em meios adequados em uma placa ou prato (por exemplo, placa de 12 poços, placa de 24 poços, placa de 96 poços, etc.). O tecido de biópsia no prato é então submetido a um indicador de equivalente redutor, por exemplo, um corante. As biópsias são então lidas, por exemplo, cor (por exemplo, análise RGB), absorbância, fluorescência e/ou qualquer outro parâmetro apropriado podem ser medidos para avaliar a alteração no sinal. A alteração medida é indicativa do grau da produção de equivalente redutor (por exemplo, NADH, FADH2, NADP(H), Coenzima Q, etc.). Observe que a concentração do indicador de equivalente redutor (por exemplo, resazurina, MTT, AlamarBlue®, PrestoBlue®) pode ser titulada para atender a necessidades específicas; a titulação da concentração pode alterar a sensibilidade do ensaio. A presente invenção não se limita aos indicadores de equivalentes redutores mencionados acima.

[040] Como exemplo específico não limitante, alguns estudos utilizados na presente invenção usam ensaios de resazurina para medir a produção de NADH H+. Uma biópsia é coletada de um animal e imediatamente colocada em um poço de uma placa de 96 poços contendo o Meio Eagle Modificado da Dulbecco (DMEM) com Pen/Strep e colocado em uma incubadora a 37°C com 95% de O2 e 5% de CO2. Após 1 h de equilíbrio, as biópsias são movidas para um poço preenchido com 300 µl de DMEM suplementado com 0,1% de DMSO, Pen/Strep e 0,16% de 10X de resazurina. Imediatamente após a movimentação das biópsias de tecidos, mede-se a cor (análise rgb), absorbância (570-600 nm) ou fluorescência (excitação 530 nM, emissão 590 nM). A placa é então “lida” (análise de cores ou medida da absorbância e fluorescência do leitor de placas) em intervalos para avaliar a alteração no sinal. A alteração medida no sinal é indicativa do grau de produção de NADH H+. O sinal se acumula com o tempo.

[041] As FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 1C, FIG. 1D, FIG. 1E e FIG. 1F mostram a aplicação do ensaio à base de resazurina ao tecido homeotérmico coletado de camundongos. A FIG. 1A mostra que a taxa metabólica do músculo esquelético aumenta linearmente com o tempo até 4 horas e é sensível ao jejum. A FIG. 1B mostra a taxa metabólica do fígado (aumenta linearmente com o tempo e não é sensível ao jejum. A FIG. 1C mostra a taxa metabólica (expressa como alteração de fluorescência/ng de DNA) é diminuída pelo jejum no músculo esquelético. A FIG. 1D mostra que a glicose no meio aumenta a taxa metabólica do músculo esquelético (sensível à aplicação ex vivo de nutrientes). A FIG. 1E mostra que o isoproterenol, um agonista do receptor beta-adrenérgico, aumenta a taxa metabólica do músculo esquelético em altas concentrações de glicose (sensível à aplicação de fármacos). A FIG. 1F mostra que as taxas metabólicas dos tecidos diferem através dos tecidos e com a idade do camundongo (1 mês, 3 meses).

[042] A FIG. 2 mostra as taxas metabólicas de vários tecidos, por exemplo, tecido adiposo marrom (BAT), tecido adiposo branco (WAT), músculo esquelético branco, músculo esquelético vermelho, coração, rim e fígado em camundongos alimentados e em jejum, mostrando o efeito de uma alteração fisiológica (jejum) na taxa metabólica (medida pela alteração na fluorescência de 4 horas/mg de tecido). Tecido adiposo branco e fígado foram os dois tecidos que foram afetados pelo jejum quando medidos como a variação da fluorescência de 4 horas por mg de tecido. Os tecidos musculares esqueléticos não foram afetados. Sem desejar limitar a presente invenção a qualquer teoria ou mecanismo, o DNA pode ser um fator de correção preferido.

[043] A presente invenção não se limita aos métodos e composições acima mencionados para medir equivalentes redutores. Eficiência alimentar e produtividade

[044] Sem desejar limitar a presente invenção a qualquer teoria ou mecanismo, acredita-se que uma taxa metabólica mais baixa do tecido esteja associada a uma maior eficiência alimentar e/ou uma maior quantidade de produtividade (por exemplo, maior produção de leite, músculo, ovos, etc.).

[045] A presente invenção fornece métodos para identificar (e/ou) selecionar animais com alta eficiência alimentar. A presente invenção também fornece métodos para identificar animais com produtividade aumentada (por exemplo, produção de ovos, produção de leite, etc.), métodos para prever animais com alta produtividade e métodos para selecionar animais com alta produtividade. Os métodos da presente invenção selecionam taxas metabólicas específicas de tecido mais baixas (por exemplo, taxas metabólicas do músculo esquelético mais baixas) e/ou taxas metabólicas basais mais baixas, etc.

[046] Outros métodos fornecidos na presente invenção incluem, mas não estão limitados a, métodos de determinação de valores de reprodução de animais.

[047] Em algumas modalidades, para determinar a eficiência alimentar de um animal, um tecido de um animal (por exemplo, músculo esquelético) é testado para determinar a taxa metabólica, pela determinação da produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.). Como um exemplo, o animal ou tecido do animal (por exemplo, músculo esquelético) é testado com um indicador de equivalente redutor e avaliado pela análise da alteração na fluorescência, absorbância (570-600 nM ao usar resazurina), ou pela cor. Em algumas modalidades, a taxa metabólica resultante é então comparada com a faixa de alterações conhecidas na fluorescência, absorbância ou cor e um percentil é determinado. Em algumas modalidades, as alterações específicas do tecido na fluorescência, absorbância ou cor são corrigidas para DNA, proteína ou massa da amostra.

[048] Em algumas modalidades, os equivalentes redutores usados em modelos matemáticos podem ser usados em conjunto com os dados de equivalentes redutores (taxa metabólica) para determinar ou prever a eficiência alimentar ou produtividade, por exemplo, ganho de peso, produção de ovos, produção de leite, etc. No exemplo da produção de leite, um estudo prospectivo de uma coorte de vacas leiteiras pode ser usado para prever alta produção de leite. Os tecidos mamários podem ser obtidos e testados quanto à taxa metabólica e a produção de leite pode ser determinada para cada indivíduo. Uma função de pontuação candidata pode ser escolhida para estratificar futuros animais testados em uma categoria de alta produção de leite ou baixa produção de leite (ou outras categorias diferentes ou adicionais). Por exemplo, os animais com altas taxas metabólicas da glândula mamária podem ser selecionados como animais previstos a ter alta produção de leite.

[049] Em algumas modalidades, os métodos da presente invenção caracterizam seleção de animais com uma baixa taxa metabólica basal (por exemplo, uma baixa taxa metabólica específica de tecido). Em algumas modalidades, os métodos da presente invenção caracterizam seleção de animais com uma alta taxa metabólica basal (por exemplo, uma alta taxa metabólica específica de tecido).

[050] Com relação à FIG. 3, a taxa metabólica da glândula mamária pode ser usada para prever a produção de leite. A FIG. 3 mostra que a taxa metabólica ex vivo da glândula mamária (painel superior) prevê a produção ex vivo de lactose da glândula mamária (painel inferior) em resposta ao estresse pelo calor (dias 13 a 19 da gravidez, 35°C/50% de umidade), manutenção à temperatura ambiente (RT; 22 a 24°C/50% de umidade) com acesso ad libitum à alimentação ou manutenção à temperatura ambiente (22 a 24 °C/50% de umidade) com alimentação restritas àqueles consumidos ad libitum por animais estressados pelo calor (alimentado aos pares; PF).

[051] A FIG. 4A e FIG. 4B mostram taxa metabólica em bezerros jovens e vacas adultas (Angus e Hereford). A FIG. 4A mostra que vacas adultas maduras têm uma taxa metabólica mais baixa do que o gado jovem em crescimento. A FIG. 4B mostra que não houve diferença média na taxa metabólica no gado Hereford e Angus. A variabilidade na FC/4h é extensa em vacas jovens e maduras e no gado Hereford e Angus. Essa variabilidade é importante para melhorar a genética para eficiência.

[052] Assim, os efeitos da nutrição, nutrientes, fármacos, estímulos ambientais e outros fatores (por exemplo, idade, etc.) na taxa metabólica (por exemplo, taxa metabólica específica do tecido) podem ser estudados. Os métodos da presente invenção também podem ser utilizados para estudar a eficiência de um tecido específico importante para a produtividade (por exemplo, tecido mamário importante para a produção de leite). Obesidade

[053] A presente invenção também fornece métodos para identificar suscetibilidade ou resistência à obesidade em animais (ou humanos), por exemplo, para determinar se um indivíduo (por exemplo, um animal, humano, etc.) tem uma probabilidade de desenvolver obesidade ou ficar acima do peso, ou se o animal ou humano pode ser resistente à obesidade.

[054] Como um exemplo não limitante, para desenvolver uma função de pontuação matemática (um modelo matemático clínico) para prever a probabilidade de desenvolver obesidade ou sobrepeso), um estudo prospectivo de uma coorte com resultados conhecidos pode ser usado para desenvolver uma relação entre resultado e taxa metabólica (por exemplo, calcular uma ou mais funções de pontuação candidata, etc.). Por exemplo, uma coorte de pacientes pode ser avaliada, em que cada indivíduo fornece uma biópsia do músculo esquelético, que é testada quanto à taxa metabólica, medindo a produção de equivalente redutor (por exemplo, uma quantidade, uma alteração, etc.). As taxas metabólicas do músculo esquelético resultantes podem ser plotadas contra a alteração de peso em resposta a uma dada intervenção no estilo de vida. Como alternativa, um estudo longitudinal a longo prazo pode ser realizado para avaliar a alteração do peso corporal com o tempo.

[055] Como exemplo não limitante, os resultados podem ser agrupados com base em padrões conhecidos para categorizar os indivíduos como sem sobrepeso, sobrepeso e obeso. Por exemplo, no caso de humanos, um índice de massa corporal (IMC) de 25,0 a 29,9 é definido como sobrepeso, e um IMC de 30 ou mais é definido como obeso. Assim, valores de IMC podem ser usados para determinar os resultados dos indivíduos do coorte.

[056] Uma vez escolhida a função de pontuação candidata, um ou mais pontos de corte podem ser selecionados para estratificar os pacientes nas categorias descritas acima. Um exemplo não limitante de um mecanismo para determinar pontos de corte das categorias pode ser uma curva ROC (característica operacional do receptor). As curvas ROC permitem que os usuários equilibrem a sensibilidade de um modelo (por exemplo, priorizar a captura do maior número possível de indivíduos "positivos" ou "prováveis ao sobrepeso/obesos") com a especificidade do modelo (por exemplo, minimizar os falsos positivos para "prováveis de se tornarem candidatos com sobrepeso/obesos").

[057] A função de pontuação selecionada (e, opcionalmente, um ponto de corte determinado por uma curva ROC) fornece um limite pré-determinado usado para avaliar indivíduos sendo testados quanto à suscetibilidade à obesidade.

[058] A presente invenção também caracteriza métodos para seleção de ninhada, por exemplo, seleção de ninhada com alta eficiência alimentar, seleção de ninhada com alta produtividade, etc. A seleção da ninhada pode caracterizar testar a taxa metabólica específica de tecido da mãe ou pai (por exemplo, músculo esquelético, etc.), que podem ser indicativos da eficiência alimentar e / ou produtividade da progênie. Efeitos de fármacos ou outros estímulos

[059] A presente invenção também fornece métodos para determinar um efeito da genética, estímulos ambientais, tratamento com fármacos (por exemplo, antibióticos), tratamento fisiológico (por exemplo, exercício), suplemento dietético, dieta ou tratamento nutricional nas taxas metabólicas (por exemplo, taxa metabólica basal, taxa metabólica específica de tecido) de animais de interesse e, portanto, o efeito na eficiência alimentar, produtividade, etc.

[060] Por exemplo, um grupo de animais (por exemplo, gado) pode receber um tratamento nutricional, e as taxas metabólicas do músculo esquelético podem ser determinadas para avaliar qual efeito o tratamento nutricional teve na taxa metabólica e na eficiência alimentar potencial, produtividade, etc. Estratificação do gado pela taxa de redução de NADH do músculo esquelético

[061] A presente invenção caracteriza métodos de alto rendimento para avaliar o gasto de energia para seleção a fim de melhorar a eficiência. Por exemplo, os métodos abaixo descrevem uma técnica de biópsia muscular para estratificação de gado pela taxa de redução de nicotinamida adenina dinucleotídeo do músculo esquelético para avaliar a taxa metabólica de biópsias do músculo esquelético no gado. A técnica pode ser aplicada para permitir a seleção genética para o crescimento ou a eficiência alimentar entre as espécies. A presente invenção não se limita aos métodos, ensaios e composições descritos na presente invenção.

[062] A atividade metabólica da biópsia de tecido, avaliada usando o indicador de oxidação-redução Resazurina, pode servir como uma variável substituta para avaliar o gasto de energia associado à manutenção em animais que não crescem ou a taxa de crescimento em animais em crescimento. Esses métodos podem avaliar a repetibilidade, praticidade e sensibilidade de um ensaio à base de Resazurina para classificar biópsias de músculo esquelético bovino com base na atividade metabólica. Novilhas Holstein com seis anos de idade (BW = 330 ± 11,3 kg) foram alimentadas com 4 tratamentos dietéticos constituídos por alto ou baixo teor de amido e fibra degradável no rúmen, dispostos fatorialmente em um estudo com delineamento em quadrado latino parcialmente replicado. Os períodos foram de 18 dias, com 3 dias de transição da dieta, 14 dias de adaptação à dieta e 1 dia de coleta das amostras. As biópsias de semitendíneo foram coletadas no meio Eagle modificado de Dulbecco (DMEM) gelado de cada novilha durante cada período. A análise foi iniciada dentro de uma hora após a coleta da amostra. Para avaliar a taxa metabólica do tecido, as biópsias foram transferidas para DMEM com Resazurina e incubadas a 37°C. A fluorescência de cada amostra foi lida no tempo 0 e em intervalos de 15 minutos por duas horas. A alteração na fluorescência foi representativa de produção de equivalente redutor de músculo esquelético (por exemplo, NADH). A intensidade do sinal da amostra de animal individual aumentou com o aumento do tempo de fluorescência (P<0,001), mas não houve interação significativa entre tempo e tratamento (P>0,05) sugerindo que a comparação da fluorescência em um único ponto de tempo seria suficiente. A alteração na fluorescência a 120 minutos foi usada para a análise dos efeitos fixos da fibra, amido e animal, quando se contabilizou um efeito aleatório do período. As amostras coletadas, quando os animais estavam em uma dieta com alto teor de amido degradável no rúmen eram mais metabolicamente ativas do que as amostras coletadas de animais em dietas com baixo teor de amido (P=0,023). Diferenças significativas na atividade metabólica entre animais individuais também foram identificadas (P=0,003). A fluorescência relativa média de cada indivíduo foi emparelhada com a ingestão de matéria seca (DMI), ganho médio diário (ADG) e a razão entre alimentação e ganho (F:G). Os coeficientes de correlação de Pearson que relacionam a alteração na fluorescência com ADG e F:G foram fortes (ADG = 0,749; F: G = - 0,783) e tendiam a ter significância (ADG P = 0,0864; F:G P = 0,066). O coeficiente de correlação de Pearson para a relação entre DMI e alteração na fluorescência foi muito mais fraco (0,153) e não foi significativo (P = 0,773). Assim, esse método pode classificar animais individualmente com base na atividade metabólica e detectar diferenças na atividade metabólica associadas a alterações na dieta. Dietas de tratamento e período de adaptação

[063] Seis novilhas Holstein com um ano de idade e com cânula ruminal (BW = 330 ± 11,3 kg) foram aleatoriamente designadas para 4 tratamentos dietéticos em um delineamento em quadrado latino parcialmente replicado. Para cada período, dois tratamentos foram duplicados e os outros dois tratamentos não. Os períodos tinham 18 dias de duração. Os primeiros 3 dias foram utilizados para adaptar os animais entre as rações, os animais consumiram a ração de tratamento por 14 dias e as amostras foram coletadas no último dia. As dietas foram delineadas fatorialmente com silagem de milho como base (29,4-35,6,% DM) e utilizadas combinações de cevada moída (alto teor de amido degradável no rúmen (HS) 14,1 a 14,8, % DM; baixo teor de amido degradável no rúmen (LS) 0,310-0,670, % DM) ou milho (HS 0,00- 0,380,% DM; LS 10,5-12,3, % MS) e polpa de beterraba peletizada (alto teor de fibra degradável no rúmen (HF) 3,55-6,05,% de DM; baixo teor de fibra degradável no rúmen (LF) 30,2 -32,9, % DM) ou feno timóteo (HF 19,9-25,0, % DM; LF 0,020-1,43, % DM) para gerar rações com alto e baixo teor de amido e fibra degradáveis no rúmen. Conforme descrito na Tabela 1 abaixo, as dietas também continham repasto de soja (HS-HF 9,3, % DM; HS-LF 17,1, % DM; LS-HF 9,95, % DM; LS-LF 15,3, % DM), repasto de sangue (HS -HF 3,78, % DM; HS-LF 0,00, % DM; LS-HF 4,37, % DM; LS-LF 0,040, % DM) e alimentação de glúten de milho (HS-HF 3,26, % DM; HS-LF 0,00, % DM; LS-HF 1,65, % DM; LS-LF 7,22, % DM) para torná-los isonitrogenados. Essas combinações de tratamento resultaram em fornecimento de energia divergente para os animais, e a energia metabólica (ME) calculada para cada ração está incluída na Tabela 1. Tabela 1. Ingredientes e composição de nutrientes para cada dieta de tratamento, expressos com base na matéria seca. Ingredientes, % DM HS-LF1 HS-HF2 LS-LF3 LS-HF4 Feno timóteo 0,020 19,9 1,43 25,0 Polpa de beterraba 30,2 6,05 32,9 3,55 Milho moído 0,000 0,380 12,3 10,5 Cevada moída 14,8 14,1 0,310 0,670 Silagem de milho 35,6 34,4 29,4 35,2 Alimentação de glúten de milho 0,000 3,26 7,22 1,65 Repasto de soja 17,1 9,3 15,3 9,95 Repasto de sangue 0,000 3,78 0,040 4,37 Premistura de Vitamina E Premistura de Vitamina A-D3 Nutriente, % DM DM 73,4 64,8 74,7 63,9

OM NDF 35,0 35,0 35,0 35,0

ADF Amido 20,0 20,0 20,0 20,0 CP 16,0 15,9 16,0 15,9 ME estimado, Mcal/kg 2,74 2,63 2,75 2,62 1 HS-LF = alto teor de amido degradável no rúmen, tratamento com pouca fibra

HS-HF= alto teor de amido degradável no rúmen, tratamento com muita fibra 3 LS-LF= baixo teor de amido degradável no rúmen; tratamento com pouca fibra 4 LS-HF= baixo teor de amido degradável no rúmen; tratamento com muita fibra Preparação e Coleta de Amostras

[064] Uma área de 10 cm de largura, 5 a 35 cm de área ventral até o ponto do ísquio, foi raspada e lavada três vezes com betadina e isopropanol. 10 ml de lidocaína foram administrados por via subcutânea em 5 a 6 locais radialmente dispostos em 2 cm externamente ao local da biópsia. O local alvo da biópsia foi de 20 cm ventral até o ponto do ísquio. As amostras de tecido muscular foram coletadas através de uma incisão de 1 cm na pele com uma lâmina de bisturi nº 20, inserindo uma agulha de biópsia de calibre 20 (Instrumento de biópsia de núcleo descartável Bard® Mission®) a uma profundidade de 4 cm e pressionando a bainha de coleta da agulha para obter uma amostra. Três biópsias, com o objetivo de obter aproximadamente 30 mg de amostra, foram coletadas por animal, por período, para avaliar como a variação na coleta de amostras (massa da amostra, local de coleta no músculo e outros fatores desconhecidos) influenciou a consistência dos resultados. As amostras não foram pesadas após a coleta porque não havia balança analítica disponível na fazenda. O local da incisão foi fechado usando fio de sutura nº 2 de monofilamento, limpo com isopropanol e pulverizado com bandagem adesiva. O semitendíneo direito foi amostrado nos períodos 1 e 3 e o semitendíneo esquerdo foi amostrado nos períodos 2 e 4.

[065] Imediatamente após a coleta, as amostras de núcleo estruturalmente intactas foram colocadas em poços individuais de uma placa de 96 poços preenchida com uma solução de pré-teste. A solução pré-teste continha 30 ml de DMEM (Fisher Science 21-041-025), 7,5 mg de Fungizona (Fisher Science 15-290-026), 0,12 mg de cloranfenicol (Fisher Science BP904-

100), e 0,03 mg de ampicilina (Fisher Science AAJ6097714). Depois que todas as amostras foram coletadas, elas foram transferidas da solução pré-teste para poços individuais de uma placa de 96 poços preenchida com solução de ensaio teste de resazurina. A solução de teste era idêntica à solução pré-teste com 1,6% de AlamarBlue® (reagente à base de resazurina, Thermo Scientific Y00- 100) adicionado. As soluções foram misturadas imediatamente antes da coleta da biópsia, filtradas usando um filtro estéril de 0,22 µM e aquecidas a 37°C antes do uso. Análise de amostra

[066] Diretamente após a coleta das amostras, as amostras de tecido muscular vivo foram transportadas para o laboratório na solução pré-teste, transferidas para a solução de teste e analisadas. A análise foi iniciada dentro de uma hora após a coleta de tecido para garantir a viabilidade do tecido. Quando as amostras foram transferidas para a solução de teste, a placa da solução de teste foi incubada no leitor de placas (Spectramax M5; Molecular Devices, LLC, San Jose, CA) a 37°C. A fluorescência foi lida no tempo 0 e a cada 15 minutos por 2 horas usando comprimentos de onda de excitação e emissão de 530 e 590 nm, respectivamente. O Soft Max Pro 6.1 (Molecular Devices, LLC, San Jose, CA) foi usado para quantificar as emissões resultantes, e a fluorescência relativa (padronizada para o tempo 0) foi calculada em cada ponto de tempo para cada amostra. Consistência de amostras dentro de animal-tempos

[067] Amostras em triplicata foram coletadas dentro de um animal-tempo para avaliar a consistência das classificações de animais obtidas a partir de amostras semelhantes. O CV dentro do animal-tempo para fluorescência relativa foi de aproximadamente 20%, sugerindo a necessidade de padronizar as amostras pelo teor de proteína ou DNA ou por massa. Apesar do grau de variação entre as amostras coletadas do mesmo animal consumindo a mesma dieta, o teste da soma de da classificação de Wilcoxon não encontrou diferenças significativas nas classificações dos animais quando diferentes amostras individuais foram usadas (P>0,05), sugerindo que essa variação não impedia oportunidades para classificar os animais por atividade metabólica do músculo esquelético. Análise Estatística

[068] A fluorescência relativa média foi calculada para cada animal-tempo em cada ponto de tempo. A análise estatística dos dados de fluorescência média foi realizada em R versão 3.1.0. (R Core Team, 2014). A análise foi estruturada em 2 questões: 1) o tempo de incubação altera a influência percebida de um tratamento na taxa de redução relativa de NAD+; e 2) há diferenças entre animais e tratamentos discerníveis após 2 horas. Para abordar a primeira questão, um modelo linear de efeito misto foi usado para testar como o tempo, a digestibilidade das fibras e do amido, o animal e o período influenciaram as leituras padronizadas de fluorescência. Fibra, amido e tempo foram efeitos fixos, e as interações de 2 e 3 maneiras entre esses efeitos fixos também foram avaliadas. Período e animal foram tratados como efeitos aleatórios. Um tempo significativo por interação de amido ou fibra sugere que as diferenças de tratamento não foram consistentes ao longo de um período de amostragem e que seria necessário determinar algum tempo ideal de leitura da fluorescência para obter inferências confiáveis a partir dos dados. Para abordar a segunda questão, os dados do último ponto de tempo (2 h) foram analisados usando um modelo linear de efeito misto com efeitos fixos de fibra, amido e animal e efeito aleatório do período. Efeitos significativos de amido, fibra ou animal sugeririam que o ensaio (usando apenas um tempo de fluorescência de 2 horas) era sensível o suficiente para classificar as amostras com base em fatores de nível animal (potencial genético ou dieta). Tempo

[069] Como a placa pode ser lida em vários pontos de tempo, é testado o efeito do tempo na fluorescência da amostra (vide FIG. 5). A reação de redução que faz com que a Resazurina seja fluorescente é irreversível e, como resultado, o sinal se acumula com o tempo, permitindo que pequenas diferenças de curto prazo se acumulem à medida que o tempo de incubação é prolongado. O sinal total aumentou linearmente com o tempo (P<0,0001), o que sugere que as biópsias de tecidos continuaram a metabolizar a uma taxa constante durante todo o período de incubação. O tempo não afetou diferencialmente a fluorescência baseada em amido (P = 0,5106) ou fibra (P = 0,8072) na dieta, apoiando a conclusão de que as classificações das amostras eram similares se avaliadas em qualquer ponto de tempo nas 2 horas. Dieta

[070] As biópsias do músculo esquelético feitas quando as novilhas estavam em uma dieta rica em amido degradável no rúmen tinham uma fluorescência relativa mais alta do que as biópsias feitas quando as novilhas foram alimentadas com uma dieta pobre em amido ruminalmente degradável (P = 0,023). A ligação entre a fonte de amido e a atividade metabólica do músculo esquelético pode ser causada por uma alteração na disponibilidade de energia. No entanto, o ME calculado nas dietas mudou mais com a fibra degradável no rúmen do que com o amido degradável no rúmen, tornando essa explicação improvável. Alternativamente, o aumento da atividade metabólica do tecido com o aumento do amido ruminalmente degradável pode estar relacionado a um diferente perfil de ácidos graxos voláteis absorvidos. Diferentes VFA são usados para energia com diferentes eficiências no sistema pós-absorção. A contribuição aproximada dos VFA ao músculo depende do metabolismo de VFA individual. Menos de 30% de acetato, 40 a 55% de propionato e butirato mínimo estão disponíveis na periferia. A contribuição da glicose para o músculo esquelético nos ruminantes é devida à gliconeogênese. A captação hepática de propionato, valerato e isobutirato permite aumento do substrato gliconeogênico. Se as diferentes fontes de amido contribuíram para perfis diferentes de VFA absorvidos, é possível que os perfis de VFA absorvidos tenham contribuído para o efeito de amido ruminalmente degradável na atividade metabólica do músculo esquelético. Independentemente do mecanismo que conduz esse efeito dietético, os resultados sugerem que o ensaio pode ser aplicado para entender os efeitos metabólicos de alterações de ração. Animal

[071] Comparações entre animais mostram que a atividade metabólica do músculo esquelético variou entre os indivíduos (P = 0,003). O efeito da dieta foi consistente entre os animais, e os animais foram classificados de maneira similar nas dietas (vide FIG. 6). Essa consistência sugere que as diferenças inerentes à atividade metabólica do músculo esquelético podem ser distinguíveis entre as condições, tornando possível uma maneira barata e durável de triar os animais quanto ao gasto de energia associado ao crescimento ou em animais que não crescem.

[072] A atividade metabólica de um ruminante é uma função da massa corporal e do fluxo metabólico durante um ambiente termoneutro inativo. Essas diferenças no fluxo metabólico contribuem para a variabilidade na eficiência alimentar. O fluxo metabólico individual pode ser influenciado pelo potencial genético, atividade e comportamento, ambiente e práticas de criação de novilhas. Com relação à FIG. 7, a atividade metabólica média do músculo esquelético (expressa como fluorescência relativa) de cada indivíduo foi emparelhada com a ingestão de matéria seca (DMI), ganho médio diário (ADG) e a razão calculada entre alimentação e ganho (F:G). Os coeficientes de correlação de Pearson que relacionam a alteração na fluorescência com ADG e F:G foram fortes (ADG = 0,749; F: G = -0,783) e tendiam a ter significância (ADG P = 0,0864; F: G P = 0,066). O coeficiente de correlação de Pearson para a relação entre DMI e alteração na fluorescência foi muito mais fraco (0,153) e não foi significativo (P = 0,773).

[073] A atividade metabólica da biópsia do músculo esquelético foi indicativa de gasto de energia para crescimento e manutenção nessas novilhas jovens e de rápido crescimento. A correlação positiva com o crescimento e a razão entre alimentação e ganho nesses estudos sugere que a medição da atividade metabólica foi mais fortemente influenciada pelo gasto de energia para o crescimento do que pelo gasto de energia para manutenção. Amostras coletadas em animais maduros podem tratar de maneira mais eficaz o potencial genético para a eficiência alimentar. Dado o fato de o ensaio ser suficientemente sensível para detectar diferenças entre animais, pode ser uma ferramenta de triagem útil para permitir a seleção genética com base na eficiência alimentar de gado maduros em manutenção. EXEMPLO 1

[074] O exemplo a seguir descreve um método para identificar um animal com alta eficiência alimentar. A presente invenção não se limita aos métodos e composições descritos aqui.

[075] Uma criadora possui uma população de gado e está interessada em escolher os animais com a maior eficiência alimentar para fins de reprodução. Para cada animal adulto, ela obtém uma amostra de tecido muscular esquelético e mede a taxa metabólica medindo equivalentes redutores.

[076] A taxa metabólica do tecido muscular esquelético é inversamente relacionada à eficiência alimentar, de modo que a fazendeira opta por reproduzir os animais com taxas metabólicas que estão nos 25% mais baixos, o que teria a maior eficiência alimentar. Por exemplo, para um grupo de 100 animais, a criadora escolhe os 25 animais com a menor taxa metabólica do músculo esquelético. Esses animais no percentil 25 são selecionados para fins de reprodução. Os 75% restantes dos animais não são utilizados para reprodução. EXEMPLO 2

[077] O exemplo a seguir descreve um método para identificar um animal com alta produção de leite. A presente invenção não se limita aos métodos e composições descritos aqui.

[078] Um fazendeiro possui uma população de gado e está interessado em escolher os animais com a maior produção de leite para fins de reprodução. Para cada animal, ele obtém uma amostra de tecido mamário e mede a taxa metabólica medindo equivalentes redutores.

[079] A taxa metabólica do tecido mamário está diretamente relacionada à produção potencial de leite. O fazendeiro anteriormente realizou estudos para determinar a quantidade de leite produzida por dia (galões por dia) com base em uma taxa metabólica particular do tecido mamário. Por exemplo, uma taxa metabólica de 1000 (alteração de fluorescência por mg de tecido) ou mais prevê que o animal produzirá pelo menos 6 galões (22,71 litros) de leite por dia. Uma taxa metabólica de 2000 (alteração da fluorescência por mg de tecido) ou mais prevê que o animal produzirá pelo menos 9 galões (34,07 litros) de leite por dia. Uma taxa metabólica de 3000 (alteração de fluorescência por mg de tecido) prevê que o animal produzirá pelo menos 12 galões (45,42 litros) por dia.

[080] Metade das vacas têm uma taxa metabólica de 1000 (alteração na fluorescência por mg de tecido) ou menos. Apenas 10% das vacas têm uma taxa metabólica de 2000 (alteração da fluorescência por mg de tecido) ou mais, e o fazendeiro escolhe apenas os animais que devem produzir pelo menos 9 galões (34,07 litros) de leite por dia. EXEMPLO 3

[081] O exemplo a seguir descreve um método para detectar um efeito de um fármaco na eficiência alimentar de um animal. A presente invenção não se limita aos métodos e composições descritos aqui.

[082] Uma criadora possui 40 gados e está interessada em determinar como o fármaco A afetará a eficiência alimentar do gado. Para cada animal, ela obtém uma amostra de tecido muscular esquelético e mede a taxa metabólica medindo equivalentes redutores. Ela calcula a taxa metabólica média para o grupo de animais.

[083] Posteriormente, ela administra o fármaco A a 20 animais uma vez por dia durante duas semanas e um placebo aos 20 animais restantes. No final das duas semanas, ela obtém amostras de tecido muscular esquelético de cada animal e mede a taxa metabólica medindo equivalentes redutores. Ela calcula a taxa metabólica média para o grupo de animais tratados com o fármaco A e a taxa metabólica média para o grupo de animais que recebeu o placebo.

[084] A criadora calcula que o tratamento com o fármaco A reduziu a taxa metabólica média dos animais em 20%. Isso se correlaciona com uma alteração de 20% na eficiência média da alimentação dos animais também. EXEMPLO 4

[085] O exemplo a seguir descreve um método para detectar um efeito de um fármaco na produção de leite de um animal. A presente invenção não se limita aos métodos e composições descritos aqui.

[086] Um fazendeiro possui 100 vacas e está interessado em determinar como o fármaco B afetará a produção de leite dos animais. Para cada animal, ele obtém uma amostra de tecido mamário e mede a taxa metabólica medindo equivalentes redutores. Ele calcula a taxa metabólica média para o grupo de animais.

[087] Posteriormente, ele administra o fármaco B a 50 animais duas vezes por dia durante quatro semanas e um placebo aos 50 animais restantes. No final das quatro semanas, ele obtém amostras de tecido mamário de cada animal e mede a taxa metabólica medindo equivalentes redutores. Ela calcula a taxa metabólica média para o grupo de animais tratados com o fármaco B e a taxa metabólica média para o grupo de animais que recebeu o placebo.

[088] O fazendeiro calcula que o tratamento com o fármaco B aumentou a taxa metabólica média dos animais em 10%. Isso se correlaciona com um aumento de 10% na produção de leite.

[089] As divulgações das seguintes patentes dos EUA são incorporadas na íntegra por referência na presente invenção: PCT/US16/48006.

[090] Várias modificações da invenção, além das aqui descritas, serão evidentes para os técnicos no assunto a partir da descrição anterior. Tais modificações também se enquadram no escopo das reivindicações anexas. Cada referência citada no presente pedido é incorporada aqui por referência em sua totalidade.

[091] Embora tenha sido mostrada e descrita a modalidade preferida da presente invenção, será prontamente evidente para os técnicos no assunto que podem ser feitas modificações na mesma, que não excedam o escopo das reivindicações anexas. Portanto, o escopo da invenção é apenas para ser limitado pelas reivindicações a seguir. Os números de referência citados nas reivindicações são exemplificativos e para facilitar a revisão apenas pelo escritório de patentes e não são limitantes de forma alguma. Em algumas modalidades, as figuras apresentadas neste pedido de patente são desenhadas em escala, incluindo os ângulos, razões de dimensões, etc. Em algumas modalidades, as figuras são apenas representativas e as reivindicações não são limitadas pelas dimensões das figuras. Em algumas modalidades, as descrições das invenções descritas aqui usando a frase "compreendendo" incluem modalidades que podem ser descritas como "consistindo em" e, como tal, o requisito de descrição por escrito para reivindicar uma ou mais modalidades da presente invenção usando a frase "consistindo em " é atendido.

[092] Os números de referência citados nas reivindicações abaixo são apenas para facilitar a análise deste pedido de patente e são exemplificativos, e não se destinam de forma alguma a limitar o escopo das reivindicações às características particulares que possuem os números de referência correspondentes nos desenhos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de identificar um animal com alta eficiência alimentar, caracterizado pelo fato de que compreende determinar a produção de equivalente redutor em uma amostra de tecido muscular esquelético do animal, em que a produção de equivalente redutor na amostra de tecido muscular esquelético está inversamente relacionada à eficiência alimentar, em que se a produção de equivalente redutor na amostra de tecido muscular esquelético estiver abaixo de um valor limite predeterminado, então o animal, do qual a amostra de tecido muscular esquelético foi obtida, tem uma alta eficiência alimentar em comparação com animais que têm produção de equivalente redutor acima do valor limite predeterminado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado é uma média da produção de equivalente redutor para uma raça, rebanho ou espécie do animal.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado estratifica os animais pela eficiência alimentar.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado é determinado usando uma coorte de animais com uma produção de equivalente redutor conhecida e eficiências alimentares conhecidas.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado é um nível de percentil.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado ou nível de percentil é selecionado por um usuário com base em uma estringência desejada de seleção para eficiência alimentar.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a determinação de produção de equivalente redutor na amostra de tecido muscular esquelético compreende introduzir um indicador de equivalente redutor na amostra de tecido ou meio, no qual a amostra de tecido está incubando e medir uma quantidade ou uma alteração no indicador de equivalente redutor, que é indicativo de atividade metabólica.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é NADH.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é FADH2.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é Coenzima Q.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é NADP(H).

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é um ou mais de: NADH, FADH2, NADP(H) e Coenzima Q.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o uso do animal identificado como tendo alta eficiência alimentar para reprodução.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o uso do animal identificado como tendo alta eficiência alimentar para a produção de um produto animal.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o produto animal é leite ou carne.

16. Método de identificar um animal com alta produção de leite, caracterizado pelo fato de que compreende determinar a produção de equivalente redutor em uma amostra de tecido mamário do animal, em que a produção de equivalente redutor na amostra de tecido mamário está diretamente relacionada ao potencial de produção de leite, em que se a produção de equivalente redutor na amostra de tecido mamário estiver acima de um valor limite predeterminado, então o animal, a partir do qual a amostra de tecido mamário foi obtida, tem um alto potencial de produção de leite em comparação com animais que têm produção de equivalente redutor abaixo do valor limite predeterminado.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado é uma média das quantidades de produção de equivalente redutor para uma raça, rebanho ou espécie do animal.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado estratifica animais pelo potencial de produção de leite.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado é determinado usando uma coorte de animais com uma produção de equivalente redutor conhecida e produção de leite conhecida.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado é um nível de percentil.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 20, caracterizado pelo fato de que o valor limite predeterminado ou nível de percentil é selecionado por um usuário com base em uma estringência desejada de seleção para o potencial de produção de leite.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 21, caracterizado pelo fato de que a determinação da produção de equivalente redutor na amostra de tecido mamário, compreende introduzir um indicador de equivalente redutor na amostra de tecido e medir uma quantidade ou uma alteração no indicador de equivalente redutor, que é indicativo de atividade metabólica.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é NADH.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é FADH2.

25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é Coenzima Q.

26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é NADP(H).

27. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizado pelo fato de que o equivalente redutor é um ou mais de: NADH, FADH2 e Coenzima Q.

28. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 27, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o uso do animal identificado como tendo alto potencial de produção de leite para reprodução.

29. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 27, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o uso do animal identificado como tendo alto potencial de produção de leite para produção de leite.

30. Método de calcular um valor de reprodução estimado de eficiência alimentar para um animal, caracterizado pelo fato de que compreende: a. determinar uma eficiência alimentar com base na taxa metabólica de uma amostra de tecido do animal, em que a taxa metabólica é determinada pela determinação de produção de equivalente redutor; e b. atribuir uma diferença estimada de progênie esperada a partir da média racial com base na taxa metabólica da amostra de tecido; em que o valor estimado de reprodução indica a genética para a eficiência alimentar do potencial reprodutor.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente combinar a eficiência alimentar estimada com um ou mais valores adicionais de reprodução estimados.

32. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que os valores adicionais de reprodução estimados são selecionados a partir de: área de lombo, gordura intramuscular, profundidade da gordura, peso no nascimento, peso no desmame e rendimento de carcaça.

33. Método de detectar um efeito de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição na eficiência alimentar de um animal, caracterizado pelo fato de que compreende: a. determinar uma taxa metabólica específica de tecido de linha de base para o animal, pela medição da produção de equivalente redutor em uma primeira amostra de tecido do animal; b. administrar o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição ao animal; c. determinar uma segunda taxa metabólica específica de tecido para o animal, pela medição de equivalente redutor em uma segunda amostra de tecido do animal; em que se a segunda taxa metabólica específica de tecido for igual à taxa metabólica específica de tecido de linha de base, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição não afeta a eficiência alimentar do animal;

em que se a segunda taxa metabólica específica de tecido for menor que a taxa metabólica específica de tecido da linha de base, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito positivo na eficiência alimentar do animal; em que se a segunda taxa metabólica específica de tecido for maior que a taxa metabólica específica de tecido de linha de base, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito negativo na eficiência alimentar do animal.

34. Método, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a amostra de tecido é músculo esquelético.

35. Método de detectar um efeito de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição na eficiência alimentar de um animal, caracterizado pelo fato de que compreende: a. administrar o fármaco, suplemento dietético, dieta ou composição ao animal; b. determinar uma taxa metabólica para o animal, pela determinação de produção de equivalente redutor em um tecido do animal; em que se a taxa metabólica do animal for igual a uma taxa metabólica de controle, sendo a taxa metabólica de controle uma taxa metabólica de um animal ou de um grupo de animais que não receberam a administração do fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição não afeta a eficiência alimentar do animal; em que se a taxa metabólica do animal for menor que a taxa metabólica de controle, sendo a taxa metabólica de controle uma taxa metabólica de um animal ou de um grupo de animais que não receberam a administração de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco,

suplemento dietético, dieta ou outra composição tem um efeito positivo na eficiência alimentar do animal; em que se a taxa metabólica do animal for maior que a taxa metabólica de controle, sendo a taxa metabólica de controle uma taxa metabólica de um animal ou de um grupo de animais que não receberam a administração de um fármaco, suplemento dietético, dieta ou outra composição, então o fármaco, suplemento dietético , dieta ou outra composição tem um efeito negativo na eficiência alimentar do animal.

36. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que a amostra de tecido é músculo esquelético.