Evaluation of the Relationships Between Selected Body Morphometric Traits and Hematological Parameters in Holstein Calves by Canonical Correlation Analysis

Abstract

The aim of this study was to evaluate the relationships between different morphological traits and hematological parameters in Holstein cattle using canonical correlation analysis, a multivariate statistical technique. For this purpose, six body measurement traits-live weight, body length, withers height, rump height, body depth, and chest circumference-obtained from 22 animals with an average live weight of approximately 70 kg, were considered as one variable set. In contrast, seven hematological parameters (WBC, RBC, HGB, HCT, PLT, P-LCC, and P-LCR) were included as the second variable set. The first canonical correlation calculated from the derived canonical variables was found to be 0.89 (p> 0.05). Although the relatively small sample size may have influenced the statistical significance of the canonical correlation coefficient, the correlation between the first pair of canonical variables indicated that the relationship between morphological measurements and hematological parameters in cattle could be explained at a level of approximately 0.80 (0.892). Furthermore, the total redundancy index, which represents the proportion of variance explained between the two variable sets, was calculated as 42.08% for the morphological trait set and 23.62% for the hematological parameter set.

Keywords

• Body weight
• blood parameters
• canonical correlation analysis
• body morphometric traits

Holstein Irkı Buzağılarda Bazı Vücut Morfolojik Özellikleri ile Hematolojik Parametreler Arasındaki İlişkilerin Kanonik Korelasyon Analizi ile İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, Holstein ırkı sığırlarda farklı morfolojik özellikler ile kan parametreleri arasındaki ilişkilerin çok değişkenli bir analiz tekniği olan kanonik korelasyon analiziyle değerlendirmektir. Bu amaç doğrultusunda, ortalama 70 kg canlı ağırlıktaki 22 hayvana ait vücut ölçümlerinden canlı ağırlık, vücut uzunluğu, cidago yüksekliği, sağrı yüksekliği, beden derinliği ve göğüs çevresi olmak üzere 6 özellik sağ değişken seti olarak ele alınmışken kan parametrelerini içeren 7 özellik (WBC, RBC, HGB, HCT, PLT, P-LCC ve P-LCR) sol değişken seti olarak dikkate alınmıştır. Elde edilen kanonik değişkenler yardımıyla hesaplanan ilk kanonik korelasyon 0,89 olarak bulunmuştur (p>0.05). Kullanılan örnek genişliğinin nispeten az oluşu kanonik korelasyon katsayısının önemliliğini etkilemiş olsa da, ilk kanonik değişken çifti arasındaki korelasyon dikkate alındığında sığırlarda morfolojik ölçümler ile kan parametreleri arasındaki ilişki 0.80 (0.892) düzeyinde açıklanabileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, iki değişken setinin birbirlerindeki değişimi açıklama miktarının ifadesi olan toplam gereksizlik indeksi (redundancy) sağ ve sol set için sırasıyla %42.08 ve %23.62 olarak bulunmuştur.

Keywords

• Canlı ağırlık
• kan değerleri
• kanonik korelasyon analizi
• morfolojik özellikler

Supporting Institution

TÜBİTAK 2209 – A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı

Ethical Statement

Bu çalışmada kullanılan veriler “Süte ilave edilen Ekinezya (Echinacea purpurea) ekstraktının Siyah alaca buzağılarda in vivo olarak performans, bazı biyokimyasal, hematolojik ve mikrobiyolojik parametrelere ve in vitro olarak toplam gaz üretimi, metan üretimi ve rumen parametreleri üzerine etkisinin belirlenmesi” konulu projenin etik kurul onayına dayanmaktadır.

Thanks

Bu çalışma, TÜBİTAK 2209 – A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı tarafından desteklenen “Süte ilave edilen Ekinezya (Echinacea purpurea) sıvı ekstraktının siyah alaca buzağılarda gelişim, kan parametreleri, bağışıklık sistemi ve antioksidatif savunma mekanizması üzerine etkileri” başlıklı projeden hematolojik kan değişkenleri, canlı ağırlık ve vücut ölçüleri değerleriyle ilgili verilerinin kullanımına verdikleri izinden dolayı Ecehan ÇETİN, Hilmi Kemal GEGECAN, Celil AKKUŞ ve Fatih ÇANAK’a teşekkür ederiz. Ayrıca, projenin desteklenmesinde maddi destek veren TÜBİTAK 2209-A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı'na teşekkür ederiz.

References

1. [1] Onasanya, G. O., Oke, F. O., Sanni, T. M., & Muhammad, A. I. (2015). Parameters influencing haematological, serum and bio-chemical references in livestock animals under different management systems. Open Journal of Veterinary Medicine, 5(08), 181.
2. [2] Mazzullo, G., Rifici, C., Caccamo, G., Rizzo, M., & Piccione, G. (2014). Effect of different environmental conditions on some haematological parameters in cow. Annals of Animal Science, 14(4), 947-954.
3. [3] Ndlovu, T., Chimonyo, M., Okoh, A. I., Muchenje, V., Dzama, K., & Raats, J. G. (2007). Assessing the nutritional status of beef cattle: current practices and future prospects. African Journal of Biotechnology, 6(24).
4. [4] Jain, N. C. (1993). Essentials of veterinary hematology. Lea and Febiger, USA, Philadelphia.
5. [5] Notsu, K., Hashida, S., Mitoma, S., Kubo, M., Arikawa, G., Agah, M. A., El-Khaiat, H.M., Mai, T.N., Nguyen, T.H., Elhanafy, E., & Sekiguchi, S. (2018). Assessment of hematological parameters and carcass weight in bovine leukemia virus infection in slaughtered beef cattle. Journal of Veterinary Epidemiology, 22(1), 43-48.
6. [6] Johnson, R. A., & Wichern, D. W. (2007). Applied Multivariate Statistical Analysis (6th ed.). Pearson.
7. [7] Krzanowski, W. J. (2000). Principles of Multivariate Analysis: A User’s Perspective. Oxford University Press.
8. [8] Hair, J. F., Black, W. C., Babin, B. J., & Anderson, R. E. (2014). Multivariate Data Analysis (7th ed.). Pearson.

9. [9] Koşkan, Ö., Önder, E. G., & Şen, N. (2011). Değişken setleri arası ilişkinin tahmini için kanonik korelasyon analizinin kullanımı. Journal of the Institute of Science and Technology, 1(2), 117-123.
10. [10] Sharma, S., 1996. Applied Multivariate Techniques: Canonical Corelation, 391-418. John Willey and Sons Inc., USA.
11. [11] Akkartal, E., Mendes, M., & Kursun, I. (2009). Multivariate analysis of the relations between some blood biochemistry parameters, morphological characters and tonic immobility in broiler. Asian Journal of Chemistry, 21(4), 2869.
12. [12] Ural, D. A., & Barıtcı, İ. (2013). Determination of relationship between some udder and body traits of Holstein cows by canonical correlation analysis. Kocatepe Veterinary Journal, 6(1), 11-17.
13. [13] Kovacikova, E., Kovacik, A., Harangozo, L., Tokarova, K., Knazicka, Z., Tvrda, E., ... & Lukac, N. (2024). Canonical correlation of milk composition parameters and blood biomarkers in high-producing dairy cows during different lactation stages. Animals, 14(22), 3294.
14. [14] Alpar, R., 2013. Uygulamalı Çok Değişkenli İstatistiksel Yöntemler. Detay Yayıncılık, Ankara, Turkey, fourth edition. ISBN 978-605-5437-42-8. [sayfa795]
15. [15] Çankaya, S. (2005). Kanonik korelasyon analizi ve hayvancılıkta kullanımı. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Zootekni Anabilim Dalı, Adana.
16. [16] Mendeş, M., Karabayır, A., Ersoy, İ. E., & Türker, S. (2005). The relationship among pre and post slaughter traits of American Bronze Turkey. Archives Animal Breeding, 48(3), 283-289.
17. [17] Özdamar, K., 2004. Paket programlar ile istatistiksel veri analizi 2: Setler Arası Korelasyon Analizi, 419-460. 5. Baskı, Kaan Kitabevi, Eskişehir.
18. [18] Tatsuoka, M. M., 1971. Multivariate Analysis: Canonical Corelation Analysis, 183-193. John Willey and Sons Inc., USA.
19. [19] Özkan, M. M., Adak, M. S., & Kocabaş, Z. (2008). An Investigation on the Relationship Between Yield and Canopy Components in Wheat (Triticum aestivum). Tarım Bilimleri Dergisi, 14(2), 148-153.
20. [20] Johnson, R. A., & Wichern, D. W. (2002). Applied multivariate statistical analysis. (5th edn.), Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
21. [21] Hotelling, H. (1936). Relations between two sets of variates. Biometrika, 28(3–4), 321–377.
22. [22] Sherry, A., & Henson, R. K. (2005). Conducting and interpreting canonical correlation analysis in personality research: A user-friendly primer. Journal of Personality Assessment, 84(1), 37–48.
23. [23] Stewart, D., & Love, W. (1968). A general canonical correlation index. Psychological Bulletin, 70(3), 160–163.
24. [24] Yang, Y., Yang, S., Tang, J., Ren, G., Shen, J., Huang, B., ... & Qu, K. (2022). Comparisons of hematological and biochemical profiles in Brahman and Yunling cattle. Animals, 12(14), 1813.
25. [25] Cruz-Cano, R., Cohen, A., & Mead-Morse, E. (2024). Canonical correlation analysis of survey data: The SurveyCC R package. The R Journal, 16(4), 141–157.
26. [26] Raykov, T. (2025). Canonical correlation analysis. In M. Lovric (Ed.), International encyclopedia of statistical science. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-662-69359-9_90.