Nome do Projeto
INTOXICAÇÃO POR FARELO DE ARROZ DESENGORDURADO EM BOVINOS: UMA ABORDAGEM ATUALIZADA, REPRODUÇÃO EXPERIMENTAL E PERSPECTIVAS
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
06/03/2023 - 28/02/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
A industrialização do arroz produz uma série de subprodutos, entre eles o arroz integral, do qual, após a extração do óleo, obtém-se farelo de arroz desengordurado (FAD) que apresenta como principal vantagem a não rancificação, permitindo que o produto seja armazenado por um período maior. Esse subproduto em regiões produtoras de arroz como o Sul do Rio Grande do Sul representa uma importante fonte de alimento rico em proteínas, que pode ser utilizado na alimentação de bovinos criados em confinamento ou a campo e que necessitam de suplementação. Por outro lado, casos de intoxicação por este alimento tanto em bovinos leiteiros como bovinos de corte, no Brasil e no Uruguai têm sido relatados com morbidade variável de 10% a 100%. A doença caracteriza-se por uma dermatite com lesões de pele localizadas, preferentemente, na porção distal dos membros posteriores. As lesões iniciais caracterizam-se por eritema e edema de banda coronária, metatarso e boleto, as quais evoluem para ulceração com exsudação e crostas formadas por pêlos aglutinados. Os animais podem apresentar calor e inchaço no local, prurido e, em alguns casos, claudicação. Em casos graves as lesões podem se extender até a região do tarso, entrepernas, escroto e úbere. Os objetivos deste projeto são fazer uma revisão sobre a intoxicação por FAD que ocorre no Brasil e no Uruguai, estudar sua epidemiologia e patologia e, por meio da reprodução experimental da intoxicação, determinar sua patogenia, bem como estabelecer as doses seguras deste alimento rico em proteína para suplementação de bovinos confinados ou a campo. Para a reprodução experimental serão utilizados 10 bovinos de 12 meses de idade que serão suplementados com FAD nas doses de 1% a 2% do peso corporal (PC) com e sem adaptação prévia, diariamente até o aparecimento das lesões. Dois bovinos servirão como controle. Serão realizadas coletas de sangue para hemograma e determinação da proteína plasmática total (PPT) e IgE. Testes alérgicos serão realizados nos bovinos que apresentarem lesões 30 dias após a recuperação.
Objetivo Geral
Os objetivos deste projeto são realizar uma revisão atualizada sobre a intoxicação por farelo de arroz desengordurado em bovinos, bem como reproduzir experimentalmente a intoxicação para comprovar o caráter alérgico da enfermidade. Objetiva-se, também, fazer um estudo retrospectivo dos casos diagnosticados no Laboratório Regional de Diagnóstico da Faculdade de Veterinária da UFPel (LRD/UFPel), estabelecendo-se em que condições epidemiológicas a enfermidade ocorre, bem como descrever sua patologia e patogenia, para propor a utilização deste subproduto do arroz em doses seguras uma vez que, por apresentar alto teor de proteína e ter baixo custo, pode ser uma alternativa para a alimentação de bovinos, especialmente em épocas de carência de forragem.
Justificativa
O Rio Grande do Sul, cuja economia caracteriza-se pela produção integrada de agricultura e pecuária, possui uma população aproximada de 11.500.00 de bovinos, de 2.650.000 ovinos e de 350.000 equinos (IBGE, 2017). O conhecimento das enfermidades que ocorrem nessas espécies animais, bem como a identificação de sua patologia e patogenia são fundamentais para a determinação de sua importância econômica e o estabelecimento de medidas de controle das mesmas. Devido ao crescimento no consumo e exportação da carne e leite bovino os produtores vêm buscando ampliar sua produção para suprir o mercado, com o objetivo de garantir a demanda e ao mesmo tempo manter a qualidade dos produtos (IBGE, 2017; BAILONE, 2019). Por esta razão a criação de bovinos para engorda em confinamento tem aumentado significativamente nos últimos anos devido a possibilidade de muitos animais serem preparados para o abate em um espaço reduzido e para isso há a necessidade da oferta de grande quantidade de alimento de boa qualidade para estes animais (BAILONE, 2019).
A industrialização do arroz produz uma série de subprodutos, entre eles o arroz integral, do qual, após a extração do óleo, obtém-se farelo de arroz desengordurado (FAD) (LEITE, 2006), que apresenta como principal vantagem a não rancificação permitindo que o produto seja armazenado por um período maior (WHITE & HEMBRY, 1985; PRASAD et al., 1990). Esse subproduto principalmente em regiões produtoras de arroz como a Região Sul do Rio Grande do Sul representa uma importante fonte de alimento rico em proteínas, que pode ser utilizado na alimentação de bovinos criados em confinamento e a campo e que necessitam de suplementação, principalmente nas épocas de carência de forragem.
Por outro lado, têm sido descritos casos de intoxicação por este alimento tanto em bovinos leiteiros como bovinos de corte, no Brasil (BRUM et al., 2012; SANTOS et al., 2021) e no Uruguai (DUTRA, 1998; DUTRA & CESAR, 2000). Um estudo da epidemiologia da doença e sua patologia foi realizado no Uruguai sendo estabelecido alguns parâmetros sobre esta intoxicação naquele país (DUTRA & CESAR, 2000). A doença afeta bovinos entre 10 e 90 dias após o início do consumo, embora períodos de oito dias tenham, também, sido observados (SANTOS et al., 2021) e os mais susceptíveis são os bovinos adultos (DUTRA & CESAR, 2000). A morbidade é variável podendo chegar a 100% do rebanho, estando relacionada a quantidade do alimento ingerido pelos animais. A intoxicação foi reproduzida em 10 dias com a administração de 1% do PC dos animais quando o FAD foi introduzido bruscamente na alimentação, porém quando os bovinos foram adaptados as lesões apareceram mais lentamente. A administração de FAD na dose 0,7% de PC não causou a doença, porém os animais experimentais não ganharam peso (Dutra 1998).
A enfermidade caracteriza-se por uma dermatite com lesões de pele localizadas, preferentemente, na porção distal dos membros posteriores, podendo afetar os membros anteriores também, com menor frequência (DUTRA & CESAR, 2000; BRUM et al., 2012). As lesões iniciais caracterizam-se por eritema e edema de banda coronária, metatarso e boleto, posteriormente evoluiu para ulceração com exsudação e crostas formada por pêlos emaranhados de 0,5-1cm de espessura. Os animais podem apresentar calor e inchaço no local, prurido e em alguns casos claudicação (DUTRA & CESAR, 2000). Em casos graves as lesões podem se extender até a região do tarso, entrepernas, escroto e o úbere. Porém, esta forma ocorre apenas em animais adultos como vacas leiteiras e novilhos de engorda (DUTRA & CESAR, 2000). Como diagnósticos diferenciais desta doença devem ser consideradas as enfermidades que causam o mesmo tipo de lesão nos membros, que cursem com sinais clínicos e lesões macroscópicas e histológicas semelhantes, como; deficiência de Zinco, Intoxicação por Cádmio e Selênio e intoxicação por Festuca arundinaciea, gramínea de clima temperado que é infectada por fungos endofíticos do gênero Neotyphodium, que causam o ergotismo gangrenoso nos animais
Os bovinos afetados melhoram após a retirada da alimentação e tornam a apresentar as lesões quando o FAD é novamente administrado, demonstrando uma sensibilização imunológica ao alimento e uma suscetibilidade individual, pois alguns animais melhorem espontaneamente, mesmo com o uso continuado deste alimento (SCHILD, 2007). Estas observações sugeriram que a enfermidade fosse produzida por alergia alimentar em consequência da alta concentração de proteínas existente neste tipo de alimento. Em ruminantes, algumas proteínas pouco solúveis não são degradadas no rúmen e passam diretamente ao intestino, sensibilizando desta forma o animal (DUTRA, 1998). Neste contexto, se acredita que o processo alérgico se caracteriza como uma reação de hipersensibilidade tipo I, considerando que os animais afetados apresentam grande concentração de IgE sanguínea e dermatite perivascular constituída por linfócitos, histiócitos e mastócitos uma vez que estas alterações são características de hipersensibilidade alimentar (DUTRA, 1998; GROSS et al., 2009).
Hipersensibilidade é um termo amplo usado para descrever uma resposta imunológica inapropriada a antígenos estranhos. As hipersensibilidades foram descritas pela primeira vez em 1963 por Gell e Coombs e classificadas em quatro tipos distintos (tipos I, II, III e IV) de acordo com o tipo de resposta imunológica e os mecanismos efetores responsáveis pelas lesões teciduais (DISPENZA, 2019).
A reação de hipersensibilidade do tipo I ou imediata é mediada por IgE, mastócitos basófilos e eosinófilos. Após a sensibilização prévia, o segundo contato com o alérgeno resulta na degranulação de mastócitos com a liberação de histamina e mediadores inflamatórios associados com as lesões teciduais e sinais clínicos nos animais acometidos (DISPENZA, 2019).
A industrialização do arroz produz uma série de subprodutos, entre eles o arroz integral, do qual, após a extração do óleo, obtém-se farelo de arroz desengordurado (FAD) (LEITE, 2006), que apresenta como principal vantagem a não rancificação permitindo que o produto seja armazenado por um período maior (WHITE & HEMBRY, 1985; PRASAD et al., 1990). Esse subproduto principalmente em regiões produtoras de arroz como a Região Sul do Rio Grande do Sul representa uma importante fonte de alimento rico em proteínas, que pode ser utilizado na alimentação de bovinos criados em confinamento e a campo e que necessitam de suplementação, principalmente nas épocas de carência de forragem.
Por outro lado, têm sido descritos casos de intoxicação por este alimento tanto em bovinos leiteiros como bovinos de corte, no Brasil (BRUM et al., 2012; SANTOS et al., 2021) e no Uruguai (DUTRA, 1998; DUTRA & CESAR, 2000). Um estudo da epidemiologia da doença e sua patologia foi realizado no Uruguai sendo estabelecido alguns parâmetros sobre esta intoxicação naquele país (DUTRA & CESAR, 2000). A doença afeta bovinos entre 10 e 90 dias após o início do consumo, embora períodos de oito dias tenham, também, sido observados (SANTOS et al., 2021) e os mais susceptíveis são os bovinos adultos (DUTRA & CESAR, 2000). A morbidade é variável podendo chegar a 100% do rebanho, estando relacionada a quantidade do alimento ingerido pelos animais. A intoxicação foi reproduzida em 10 dias com a administração de 1% do PC dos animais quando o FAD foi introduzido bruscamente na alimentação, porém quando os bovinos foram adaptados as lesões apareceram mais lentamente. A administração de FAD na dose 0,7% de PC não causou a doença, porém os animais experimentais não ganharam peso (Dutra 1998).
A enfermidade caracteriza-se por uma dermatite com lesões de pele localizadas, preferentemente, na porção distal dos membros posteriores, podendo afetar os membros anteriores também, com menor frequência (DUTRA & CESAR, 2000; BRUM et al., 2012). As lesões iniciais caracterizam-se por eritema e edema de banda coronária, metatarso e boleto, posteriormente evoluiu para ulceração com exsudação e crostas formada por pêlos emaranhados de 0,5-1cm de espessura. Os animais podem apresentar calor e inchaço no local, prurido e em alguns casos claudicação (DUTRA & CESAR, 2000). Em casos graves as lesões podem se extender até a região do tarso, entrepernas, escroto e o úbere. Porém, esta forma ocorre apenas em animais adultos como vacas leiteiras e novilhos de engorda (DUTRA & CESAR, 2000). Como diagnósticos diferenciais desta doença devem ser consideradas as enfermidades que causam o mesmo tipo de lesão nos membros, que cursem com sinais clínicos e lesões macroscópicas e histológicas semelhantes, como; deficiência de Zinco, Intoxicação por Cádmio e Selênio e intoxicação por Festuca arundinaciea, gramínea de clima temperado que é infectada por fungos endofíticos do gênero Neotyphodium, que causam o ergotismo gangrenoso nos animais
Os bovinos afetados melhoram após a retirada da alimentação e tornam a apresentar as lesões quando o FAD é novamente administrado, demonstrando uma sensibilização imunológica ao alimento e uma suscetibilidade individual, pois alguns animais melhorem espontaneamente, mesmo com o uso continuado deste alimento (SCHILD, 2007). Estas observações sugeriram que a enfermidade fosse produzida por alergia alimentar em consequência da alta concentração de proteínas existente neste tipo de alimento. Em ruminantes, algumas proteínas pouco solúveis não são degradadas no rúmen e passam diretamente ao intestino, sensibilizando desta forma o animal (DUTRA, 1998). Neste contexto, se acredita que o processo alérgico se caracteriza como uma reação de hipersensibilidade tipo I, considerando que os animais afetados apresentam grande concentração de IgE sanguínea e dermatite perivascular constituída por linfócitos, histiócitos e mastócitos uma vez que estas alterações são características de hipersensibilidade alimentar (DUTRA, 1998; GROSS et al., 2009).
Hipersensibilidade é um termo amplo usado para descrever uma resposta imunológica inapropriada a antígenos estranhos. As hipersensibilidades foram descritas pela primeira vez em 1963 por Gell e Coombs e classificadas em quatro tipos distintos (tipos I, II, III e IV) de acordo com o tipo de resposta imunológica e os mecanismos efetores responsáveis pelas lesões teciduais (DISPENZA, 2019).
A reação de hipersensibilidade do tipo I ou imediata é mediada por IgE, mastócitos basófilos e eosinófilos. Após a sensibilização prévia, o segundo contato com o alérgeno resulta na degranulação de mastócitos com a liberação de histamina e mediadores inflamatórios associados com as lesões teciduais e sinais clínicos nos animais acometidos (DISPENZA, 2019).
Metodologia
O experimento será realizado em uma cooperativa leiteira no município de Piratini, distante 75 Km de Pelotas (31º30’40” S e 53º03’49” W).
Serão utilizados 30 bovinos com idade superior a um ano de idade os quais serão suplementados com FAD em doses crescentes de 1% a 2% do peso corporal (PC) de cada bovino. Os 30 bovinos serão divididos em três grupos. O Grupo 1 será adaptado ao novo alimento recebendo inicialmente 0,5% de FAD por três dias, aumentando-se 0,1% diariamente até completar 2% do PC. O Grupo 2 receberá 1% do PC de FAD sem adaptação prévia ao alimento. Os 10 bovinos restantes serão suplementados com a mesma ração dos animais experimentais sem a adição de FAD e servirão como controle. Antes do início do experimento e diariamente até o final do experimento os bovinos serão pesados e será realizado exame clínico geral dos animais experimentais considerando-se temperatura retal (TR), frequência cardíaca (FC) e respiratória (FR) e movimentos ruminais (MV).
As lesões, a medida em que forem aparecendo, serão medidas e biopsias serão realizadas de acordo com a evolução avaliando-se pela histologia cada uma em diferentes estágios de evolução. O farelo será imediatamente suspenso da alimentação. As biopsias serão realizadas utilizando-se punch 5mm (Kolplast), após tricotomia e anestesia utilizando-se xilocaína 10% no local da coleta e sedação dos animais com Xilasin 2% por via IV. Após a coleta das biopsias o local será higienizado diariamente com solução de álcool iodado 10% e posteriormente aplicado Spray prata cicatrizante (Organnact Prata Spray Inseticida e Cicatrizante 500ml) até a cicatrização completa da lesão. As biopsias serão acondicionadas em formalina 10% tamponada para processamento na rotina do laboratório sendo os blocos de parafina cortados com 3 µm de espessura e as lâminas coradas com hematoxilina e eosina e azul de toluidina. As lesões histológicas observadas serão avaliadas e classificadas de acordo com diferentes graus de intensidade estabelecendo-se uma comparação com os graus de intensidade das lesões descritos previamente por Dutra (1998).
Amostras de sangue de todos os animais serão coletadas da veia jugular após assepsia e tricotomia do local, em tubos vacutainer (PROLAB) com anticoagulante EDTA (tampa roxa) e sem anticoagulante (tampa branca) utilizando-se agulhas de 25,0x0,70 mm próprias para os tubos. As amostras serão acondicionadas sob refrigeração para realização de hemograma completo (tubo tampa roxa), no máximo um dia após a coleta do sangue, para quantificação da proteína sérica total e quantificação da Imunoglobulina E (IgE) circulantes (tubos tampa branca).
Para determinação da proteína sérica total será utilizado o método verde de bromocresal e para a determinação de IgE será empregada a eletroforese capilar e nefelometria (BRUM et al 2012). Serão realizados testes alérgicos intradérmicos a partir extração das proteínas do farelo de arroz (extrato). Para isso, será determinada a concentração de proteína no FAD o qual será diluído em cloreto de sódio (0,15 N) e incubado a 40°C por 24 horas. Após esse período será centrifugado por 15 minutos a 2000 RPM, o sobrenadante será separado e a solução estará pronta para uso com uma concentração de 6% de proteína. A solução será inoculada nos bovinos experimentais na prega caudal com auxílio de seringa descartável e agulha hipodérmica 4X0,8 mm. Será realizada a medida da prega com auxílio de um cutímetro de Walmur na hora da aplicação (D0) e 72 horas após (D1) para observar se houve aumento de volume no local da inoculação.
Serão utilizados 30 bovinos com idade superior a um ano de idade os quais serão suplementados com FAD em doses crescentes de 1% a 2% do peso corporal (PC) de cada bovino. Os 30 bovinos serão divididos em três grupos. O Grupo 1 será adaptado ao novo alimento recebendo inicialmente 0,5% de FAD por três dias, aumentando-se 0,1% diariamente até completar 2% do PC. O Grupo 2 receberá 1% do PC de FAD sem adaptação prévia ao alimento. Os 10 bovinos restantes serão suplementados com a mesma ração dos animais experimentais sem a adição de FAD e servirão como controle. Antes do início do experimento e diariamente até o final do experimento os bovinos serão pesados e será realizado exame clínico geral dos animais experimentais considerando-se temperatura retal (TR), frequência cardíaca (FC) e respiratória (FR) e movimentos ruminais (MV).
As lesões, a medida em que forem aparecendo, serão medidas e biopsias serão realizadas de acordo com a evolução avaliando-se pela histologia cada uma em diferentes estágios de evolução. O farelo será imediatamente suspenso da alimentação. As biopsias serão realizadas utilizando-se punch 5mm (Kolplast), após tricotomia e anestesia utilizando-se xilocaína 10% no local da coleta e sedação dos animais com Xilasin 2% por via IV. Após a coleta das biopsias o local será higienizado diariamente com solução de álcool iodado 10% e posteriormente aplicado Spray prata cicatrizante (Organnact Prata Spray Inseticida e Cicatrizante 500ml) até a cicatrização completa da lesão. As biopsias serão acondicionadas em formalina 10% tamponada para processamento na rotina do laboratório sendo os blocos de parafina cortados com 3 µm de espessura e as lâminas coradas com hematoxilina e eosina e azul de toluidina. As lesões histológicas observadas serão avaliadas e classificadas de acordo com diferentes graus de intensidade estabelecendo-se uma comparação com os graus de intensidade das lesões descritos previamente por Dutra (1998).
Amostras de sangue de todos os animais serão coletadas da veia jugular após assepsia e tricotomia do local, em tubos vacutainer (PROLAB) com anticoagulante EDTA (tampa roxa) e sem anticoagulante (tampa branca) utilizando-se agulhas de 25,0x0,70 mm próprias para os tubos. As amostras serão acondicionadas sob refrigeração para realização de hemograma completo (tubo tampa roxa), no máximo um dia após a coleta do sangue, para quantificação da proteína sérica total e quantificação da Imunoglobulina E (IgE) circulantes (tubos tampa branca).
Para determinação da proteína sérica total será utilizado o método verde de bromocresal e para a determinação de IgE será empregada a eletroforese capilar e nefelometria (BRUM et al 2012). Serão realizados testes alérgicos intradérmicos a partir extração das proteínas do farelo de arroz (extrato). Para isso, será determinada a concentração de proteína no FAD o qual será diluído em cloreto de sódio (0,15 N) e incubado a 40°C por 24 horas. Após esse período será centrifugado por 15 minutos a 2000 RPM, o sobrenadante será separado e a solução estará pronta para uso com uma concentração de 6% de proteína. A solução será inoculada nos bovinos experimentais na prega caudal com auxílio de seringa descartável e agulha hipodérmica 4X0,8 mm. Será realizada a medida da prega com auxílio de um cutímetro de Walmur na hora da aplicação (D0) e 72 horas após (D1) para observar se houve aumento de volume no local da inoculação.
Indicadores, Metas e Resultados
Ao final deste projeto espera-se apresentar uma revisão completa de literatura sobre esta intoxicação, que frequentemente causa prejuízos econômicos a pecuária e que deixa de ser utilizado para alimentação de bovinos, devido à dermatite que causa. Espera-se ainda, pela realização da reprodução experimental da doença estabelecer as doses seguras e ideais deste subproduto do arroz na alimentação de bovinos, ou seja, que traga ganho nutricional e não cause doença. Além disso, espera-se determinar as características epidemiológicas, clínico-patológicas e a patogenia da intoxicação por farelo de arroz desengordurado pelas biopsias e pelos testes alérgicos realizados. Será realizada ampla divulgação dos resultados deste projeto no meio rural contribuindo com a pecuária no sentido de evitar prejuízos econômicos e aproveitar de maneira segura este subproduto do arroz que é um cereal cultivado em larga escala na região Sul do RS.
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
ANA LUCIA PEREIRA SCHILD | 12 | ||
CAIO MAURICIO AMADO | |||
EDENARA ANASTÁCIO DA SILVA | |||
ELIZA SIMONE VIEGAS SALLIS | 4 | ||
FABIANO DA ROSA VENANCIO | |||
THAÍS MARTINS ENGELMANN |