Nome do Projeto
Carboidrato rúmen-protegido para a alimentação bovina
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
24/10/2022 - 28/11/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O fornecimento de energia para ruminantes é uma estratégia que pode ser utilizada no período de transição para reduzir os impactos gerados pelo balanço energético negativo (BEN) que ocorre neste período. Contudo, a adição de alimentos com alto incremento energético na dieta é um grande desafio, uma vez que estes provocam alterações na microbiota ruminal, altamente sensível a mudanças na alimentação bovina e o desencadeamento de problemas como acidose ruminal e sistêmica. Dessa forma, este projeto visa o desenvolvimento de formulações orais sólidas na forma de micropartículas, microcápsulas ou microgrânulos, que resistam ao ambiente intra-ruminal e se degradem em local próximo ao intestino, liberando o carboidrato para que seja convertido em glicose e absorvido no epitélio intestinal.

Objetivo Geral

Desenvolver o processo de fabricação de um suplemento para bovinos, tratando-se de um carboidrato rúmen-protegido contendo ingredientes de baixo custo, permitindo sua degradação em local que favorece a alta biodisponibilidade e absorção intestinal.

Justificativa

Fatores como imunidade e produção leiteira têm relação direta com a disponibilidade de glicose para as células e sua falta pode prejudicar esses processos fisiológicos, impactando na saúde e na produtividade dos animais. Durante o ciclo produtivo de uma vaca, o período de transição (compreendido entre as 3 semanas antes e as 3 semanas depois do parto) é caracterizado como o mais crítico para o metabolismo. Nessa fase ocorre um aumento da demanda mineral e energética para atender os níveis requeridos para o crescimento fetal, a manutenção do final da gestação e a produção de colostro e leite. Isso aliado a baixa ingestão de matéria seca, faz com que os nutrientes disponíveis sejam insuficientes para a mantença fisiológica, caracterizando um balanço energético negativo (BEN). Os baixos níveis de energia levam a uma excessiva mobilização de tecido adiposo, inflamação e estresse oxidativo. Por isso, no período de pós-parto recente há maior risco de aparecimento de distúrbios na saúde da vaca, conhecidos como transtornos metabólicos. Dentre os mais comuns nos sistemas de produção, podem ser citados a cetose e a hipocalcemia. Estes distúrbios, por sua vez, predispõem os animais a outras doenças comuns nesse período, como as da glândula mamária, as uterinas e as do sistema locomotor, causadoras de prejuízos econômicos significativos nos sistemas de produção bovina. Considerando isso, o produto produzido, um carboidrato rúmen-protegido, visa disponibilizar alto teor de glicose no intestino, local onde ocorre a absorção desse nutriente. O produto visa atender os requerimentos de glicose e aumentar a eficiência da resposta imune animal, altamente dependente de glicose, reduzindo assim a incidência de transtornos metabólicos e de doenças do período de transição. Tecnologias de produção que serão exploradas no projeto incluem a de microencapsulamento, de produção de micropartículas e a de granulação e revestimento, já que o carboidrato precisa ser protegido das interações com outros nutrientes, microorganismos, líquido e pH ruminais.

Metodologia

O projeto abrange diferentes etapas, desde a produção do suplemento energético através de diferentes tipos de metodologia, até a validação dos protótipos in vitro, utilizando um simulador ruminal. Ainda, serão realizados testes para verificar o tamanho e as propriedades físicas das partículas recobertas, como dureza, higroscopia e densidade e o seu comportamento em diferentes condições de temperatura, umidade e pH. O teste de validação dos protótipos in vitro servirá para avaliar o nível de proteção da camada supra-molecular das partículas ou do revestimento aplicado nos grânulos e será realizado em um equipamento que mimetiza as condições encontradas no ambiente intra-ruminal. Resumidamente, amostras de fluido ruminal serão coletadas em abatedouro e introduzidas no equipamento junto com uma solução tampão a fim de testar a interação do produto com os microrganismos presentes no rúmen e a resistência do produto ao longo de 48 horas. Amostras de líquido ruminal serão coletadas as 0, 2, 6, 12, 24 e 48h de incubação, sendo posteriormente submetidas a análises para a quantificação de amido. Após 48 horas no rúmen, as amostras prosseguirão para cubas contendo líquido simulador do ambiente abomasal e coletas de amostras serão realizadas as 0, 6, 12 e 24 horas para posterior quantificação dos níveis de amido. Após 24 horas em ambiente simulador abomasal a conclusão do teste, os protótipo seguirão para o líquido intestinal simulado, sendo coletadas amostras nas horas 0, 1, 2 e 4. Após a conclusão dos testes in vitro em triplicadas e respectivas análises laboratoriais, espera-se obter uma curva de liberação do princípio ativo (carboidrato) ao longo das horas em ambiente gastrointestinal simulado, que indique se os protótipos são promissores a ponto de serem utilizados em projetos que visem avaliar seus efeitos em estudos de validação utilizando animais.

Indicadores, Metas e Resultados

• Produzir uma dissertação de mestrado;
• Depositar pelo menos duas patentes no INPI e posteriormente publicar pelo menos 1 artigo em revista de circulação nacional ou internacional, classificadas como “A” no “Sistema de Classificação de Periódicos, Anais e Revistas” da CAPES;
• Divulgar os resultados em pelo menos 1 congresso da área em âmbito internacional, 1 nacional e 2 regionais;
• Realizar o intercâmbio entre pelo menos 2 grupos de pesquisa de instituições internacionais que
desenvolvam projetos nesta mesma linha ou afins, através de visitas técnicas e participação de estudantes
de pós-graduação;
• Atração de novos pesquisadores e alunos, inclusive de instituições internacionais para o desenvolvimento
de pesquisas em conjunto a UFPel.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANDRE RICARDO FAJARDO2
Andressa Baptista Nörnberg
ELIZA ROSSI KOMNINOU4
LEONARDO MARINS
MANOELA FURTADO
MARCIO NUNES CORREA4

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