Nome do Projeto
Atividade probiótica in vitro e in vivo de bactérias ácido láticas (BAL) oriundas de silagem de colostro bovino
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/07/2020 - 01/08/2022
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
Lactobacillus spp. são procariotos probióticos que possuem como característica a produção de ácido lático. Quando associados a alimentação beneficiam a saúde do hospedeiro. O colostro é um alimento essencial responsável por fornecer ao recém-nascido imunidade passiva, além de auxiliar no crescimento, desenvolvimento e desempenho fisiológico. Durante pesquisas desenvolvidas por nosso grupo, foi possível verificar que o colostro bovino fermentado anaerobicamente (silagem do colostro) manteve as características físico-químicas e outros constituintes do colostro in natura, bem como a concentração de imunoglobulinas, sendo desta forma, considerado um alimento adequado à alimentação animal. Adicionalmente, a avaliação microbiológica do produto revelou que após 21 dias de fermentação, bactérias patógenas de interesse na saúde animal não foram mais detectadas, restando viáveis apenas bactérias ácido láticas (BAL) incluindo os gêneros Lactobacillus spp. e Enterococcus spp. com provável potencial probiótico. Todavia, esses estudos não avaliaram as propriedades probióticas desses micro-organismos e pesquisas são necessárias e urgentes para comprovar o potencial probiótico das BAL presentes na silagem de colostro bovino. Este estudo terá como objetivo avaliar o potencial probiótico de Lactobacillus casei P054 oriundo de colostro e silagem de colostro bovino. A metodologia abrange testes para comprovação da atividade probiótica in vitro, avaliação da imunomodulação in vitro em esplenócitos bovino, avaliação da imunomodulação in vivo quando administrado em camundongos e por fim a avaliação da resposta imune quando administrado L. casei P054 a terneiros. Os resultados permitirão determinar o potencial probiótico deste importante isolado, reafirmando os benefícios do colostro e silagem de colostro como um alimento saudável e funcional.

Objetivo Geral

Avaliar o potencial probiótico in vitro e in vivo de Lactobacillus casei (L. casei P054) isolado de silagem de colostro bovino.

Justificativa

Este projeto de pesquisa faz parte da prorrogação de um projeto previamente cadastrado no Cobalto com o título "Avaliação da fermentação anaeróbica (silagem) de colostro equino e bovino"; Código 9119, que teve seu término em 10/05/2020. Esta pesquisa refere-se ao desenvolvimento do trabalho de tese da discente Carolina Litchina Brasil vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Microbiologia e Parasitologia.

O colostro bovino é constituído de produtos sintetizados pela glândula mamária e de elementos oriundos da corrente sanguínea, principalmente as imunoglobulinas (MORRIL et al., 2012). Uma das mais importantes funções do colostro é fornecer proteção imunológica e nutrição adequada para o recém-nascido (GODDEN, 2009). A absorção das imunoglobulinas do colostro ocorre no epitélio intestinal do bezerro por um processo ativo em que as imunoglobulinas são transportadas pelos enterócitos até alcançarem a membrana basal (QUIGLEY, 2004). Segundo este autor, estas imunoglobulinas são absorvidas intactas, passando sem alterações estruturais durante as primeiras horas de vida para a corrente circulatória dos bezerros. Comparado ao leite, o colostro do dia do parto apresenta mais nutrientes e é rico em proteínas, imunoglobulinas, minerais, vitaminas e substâncias bioativas (GODDEN, 2009). A composição, a concentração de imunoglobulinas e a variação físico-química do colostro bovino são influenciadas por uma série de fatores, incluindo: individualidade, raça, número de parições, duração do período seco e intervalo entre partos (KEHOE et al., 2007). As imunoglobulinas, que são transferidas da fêmea bovina para os neonatos pela ingestão de colostro e leite, podem formar um elo importante entre a experiência imunológica da mãe e a capacidade imunológica do recém-nascido (HURLEY; THEIL, 2011).
Dessa forma, a ingestão adequada de colostro de alta qualidade o mais cedo possível é amplamente reconhecida como fator determinante na saúde e sobrevivência do bezerro neonato. Além de redução do risco de morbidade e mortalidade durante o aleitamento, os benefícios adicionais em longo prazo associados com a transferência passiva de sucesso incluem redução da mortalidade no período pós-desaleitamento, melhores ganhos e eficiência alimentar, redução da idade ao primeiro parto e aumento da produção de leite durante a primeira e segunda lactação (KEHOE et al., 2007).
Algumas situações impedem o consumo do colostro pelo neonato imediatamente após o parto, seja por dificuldade ou incapacidade de ingestão, ou ainda por falha de produção por parte da mãe, necessitando o fornecimento de uma fonte externa de colostro. Trabalhos conduzidos com colostro visam adequar melhores condições de armazenamento, substituindo o colostro in natura.
A fermentação e acondicionamento anaeróbio do colostro bovino surgiram como uma opção de uso para manutenção da concentração de imunoglobulinas e das propriedades do colostro, sem necessidade de resfriamento e com resultados promissores, resolvendo problemas citados na literatura em relação a conservação.
Durante pesquisas desenvolvidas por nosso grupo, foi possível verificar que o colostro bovino fermentado anaerobicamente (silagem do colostro) manteve as características físico-químicas e outros constituintes do colostro in natura (SAALFELD et al., 2013), bem como a concentração de imunoglobulinas (SAALFELD et al., 2014) sendo desta forma, considerado um alimento adequado à alimentação animal. Adicionalmente, a avaliação microbiológica do produto revelou que após 21 dias de fermentação, bactérias patógenas de interesse na saúde animal não foram mais detectadas, restando viáveis apenas bactérias ácido láticas (BAL) incluindo os gêneros Lactobacillus spp. e Enterococcus spp. (SAALFELD et al., 2013, SAALFELD et., 2016) com provável potencial probiótico. Todavia, esses estudos não avaliaram as propriedades probióticas desses micro-organismos e pesquisas são necessárias e urgentes para comprovar o potencial probiótico das BAL presentes na silagem de colostro bovino.
Dentre os micro-organismos que integram o grupo dos probióticos, segundo a legislação brasileira, encontram-se bactérias pertencentes aos gêneros Lactobacillus, Bifidobacterium e Enterococcus, reunidas em uma categoria que têm como principal característica a produção de ácido lático (BRASIL, 2002). As BAL estão reunidas nesse grupo por apresentarem características morfológicas, metabólicas e fisiológicas semelhantes e compreendem a classe mais representativa dos micro-organismos probióticos.
Os mecanismos de ação dos probióticos incluem fatores que aprimoram as defesas naturais do organismo, como a alteração da microbiota intestinal, fortalecimento e modificação da barreira intestinal, produção de compostos com atividades microbianas, inibição da adesão de patógenos e modulação da resposta imune (Thomas; Versalovic, 2010). Apesar de pesquisas sinalizarem que a estimulação do sistema imune por probióticos envolve a imunidade inata, adquirida e suas associações, os mecanismos de ação ainda não estão completamente esclarecidos (Erickson; Hubbard, 2000). Segundo Herick; Levkut (2002) os efeitos na resposta imune dependem do micro-organismo utilizado.
Lactobacilos e as bifidobactérias probióticas integram a maioria dos estudos de imunomodulação (Schrezenmeir, 2001) e evidencia-se que estes micro-organismos estimulam as células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) a produzirem citocinas como: TNFα e IFN-γ, IL-10 e TGF-β (Hassanein; Soliman, 2010).
A produção atual de colostro bovino no Brasil alcança a 1,9 bilhão de litros, dos quais metade alimenta os bezerros e a outra metade é desprezada. Segundo Saalfeld (2008) a utilização da silagem de colostro bovino como substituto do leite na alimentação de terneiras proporciona ao produtor de leite uma economia por animal criado de 200 litros de leite em média, que representam para o produtor o lucro da venda de 1.200 litros do produto. Países como Noruega, Finlândia, Canadá e Austrália utilizam o colostro como suplemento alimentar e como produto medicinal.
Em consequência destas pesquisas com envolvimento de nosso grupo de pesquisa, no ano de 2016, o MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento)/Brasil alterou o Regulamento da Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (RIISPOA), que já durava 65 anos, permitindo o uso do colostro bovino para o consumo humano.
Tendo em vista a importância da utilização da silagem de colostro bovino na alimentação animal e a permissão do uso do colostro bovino para alimentação humana, entende-se que a continuidade das pesquisas com colostro bovino é extremamente relevante para elucidar e difundir os benefícios desse produto como alimento.

Metodologia

1) Atividade probiótica in vitro
Todos os experimentos in vitro serão realizados em triplicata e em três repetições em momentos diferentes.
- Teste de resistência a condições ácidas e sais biliares
- Tolerância ao fenol
- Tolerância ao trânsito gastrointestinal superior de forma simulada
- Capacidade de autoagregação e hidrofobicidade
- Atividade da enzima β-galactosidase
- Avaliação da susceptibilidade a antimicrobianos de uso clínico
- Determinação da atividade antagonista
- Tolerância de L. casei a diferentes temperaturas

2) Avaliação da imunomodulação in vitro
- Cultivo celular de esplenócito bovino e análise da expressão de citocinas

3) Avaliação da imunomodulação in vivo
- Avaliação da imunomodulação em bovinos
- Avaliação da imunomodulação em camundongos

Indicadores, Metas e Resultados

Com esta pesquisa pretende-se demonstrar e comprovar a atividade probiótica de um isolado de L. casei oriundo da silagem de colostro bovino, contribuindo desta forma para a consolidação deste produto. O presente estudo vem complementar as prévias pesquisas realizadas pelo nosso grupo de trabalho que mostraram os benefícios do emprego da silagem de colostro para alimentação animal. Adicionalmente, espera-se que ao final do período de estudo, os resultados obtidos sirvam de alavanca para a difusão e para amenizar o preconceito com relação ao uso do colostro bovino na alimentação humana, bem como vem corroborar com os benefícios do emprego da silagem de colostro bovino na alimentação animal.
Como indicadores de resultados ao final do projeto pretende-se ter a publicação de pelo menos 2 artigos em revista de circulação nacional e/ou internacional, classificadas como “A” no “Sistema de Classificação de Periódicos, Anais e Revistas” da CAPES e a divulgação dos resultados em congressos da área em âmbito nacional.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
AUGUSTO DUARTE BROD
CAROLINA DOS SANTOS BERMANN
CAROLINA LITCHINA BRASIL
CAROLINE QUINTANA BRAGA
CAROLINE QUINTANA BRAGA
DANIELA ISABEL BRAYER PEREIRA1
FABIO PEREIRA LEIVAS LEITE2
FRANCISCO DENIS SOUZA SANTOS
MARA HELENA SAALFELD
VITÓRIA SEQUEIRA GONÇALVES
WALDENIS PEREIRA DA TRINDADE JUNIOR

Página gerada em 22/09/2021 01:24:26 (consulta levou 0.990479s)