Nome do Projeto
Avaliação da degradabilidade ruminal in situ de metionina e colina rúmen protegidas em bovinos
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
11/11/2024 - 31/12/2027
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
Nutrientes como vitaminas e aminoácidos, tão importantes para os animais de produção, ao chegarem no rúmen, são utilizados por microrganismos ruminais durante o processo de fermentação, o que diminui sua disponibilidade para absorção no intestino. Com base nisso, diversos produtos vêm sendo utilizados de forma protegida da degradação ruminal, com o intuito de possibilitar a passagem de nutrientes de forma inerte pelo rúmen durante o período em que o alimento permanece neste reservatório. A proteção de nutrientes a nível ruminal é concomitante a uma estratégia de liberação, que consiste na degradação da formulação rúmen-protegida, em locais posteriores ao rúmen, como abomaso ou o próprio intestino. A degradação da partícula sólida que contém o nutriente, culmina com a liberação do nutriente em altas concentrações em local próximo ao intestino, aumentando portanto, a sua biodisponibilidade para as absorção pelas células epiteliais. Neste estudo, a equipe irá realizar uma cirurgia para a colocação de cânulas em 4 novilhos, que serão utilizados posteriormente para avaliar a degradabilidade ruminal in situ de metionina e colina rúmen protegidas. Para isso, serão realizados 2 experimentos independentes com duração de 10 horas cada um e com um intervalo de 7 a 10 dias entre um experimento e o outro. Os novilhos serão distribuídos aleatoriamente em 3 grupos: metionina não-protegida, metionina rúmen-protegida e controle não tratado no primeiro estudo e da mesma forma, para colina, no segundo estudo. Através das coletas de material biológico o organismo animal será avaliado antes e durante a suplementação com metionina e colina, para observar a influência da suplementação com os produtos na digestibilidade in situ, taxa de passagem, níveis plasmáticos desses nutrientes suplementados e seus reflexos sobre os parâmetros alimentares, comportamentais, produtivos e zootécnicos dos animais.
Objetivo Geral
Avaliar a eficácia dos produtos colina e metionina rúmen-protegidos na digestibilidade in situ, taxa de passagem, níveis plasmáticos e seus reflexos sobre os parâmetros alimentares, comportamentais, produtivos e zootécnicos de ruminantes.
Justificativa
A colina é um nutriente essencial para ruminantes, sendo o principal precursor da fosfatidilcolina. A fosfatidilcolina é um fosfolipídio que desempenha papel fundamental na absorção e transporte de lipídios no organismo dos mamíferos, em especial os ruminantes. Além disso, a deficiência desse nutriente pode levar ao comprometimento da função hepática, distúrbios metabólicos e redução da eficiência reprodutiva nos animais, gerando perdas econômicas para o setor pecuário (HOLMES-MCNARY, 2001). Já a metionina é considerada o aminoácido mais limitante nos ruminantes, principalmente em animais de alta produção, apresentando forte correlação com o desempenho produtivo e a eficiência do uso do nitrogênio no metabolismo animal (Schwab & Broderick, 2017).
Entretanto, como citado anteriormente tanto a colina quanto a metionina são degradadas no rúmen, principalmente para a própria utilização da microbiota presente nesse ambiente. A colina, durante a fermentação ruminal é utilizada pelos microrganismos como fonte de carbono e nitrogênio para o seu próprio crescimento e reprodução. Além disso, esse nutriente pode ser convertido em outros metabólitos, como trimetilamina e dimetilamina o que reduz a sua disponibilidade para absorção intestinal.
Semelhante ocorre com a metionina, já que os microrganismos ruminais podem utilizar o aminoácido para a síntese própria de proteínas. Concomitante a isso, a suplementação de ambos os nutrientes é considerada cara na dieta de ruminantes. Assim, há a necessidade de assegurar a eficácia da suplementação e a sua plena absorção pelo animal.
Poucos estudos relatam a real eficiência e os níveis de proteção dos produtos comerciais rúmen-protegidos utilizados na dieta de ruminantes. Nesse contexto, a motivação para o desenvolvimento do presente estudo, reside na necessidade de se avaliar a ação e a eficácia da suplementação de metionina e colina rúmen-protegidas através da verificação da taxa de liberação dos ativos no período de incubação no rúmen, bem como a eficácia em aumentar os níveis plasmáticos destes nutrientes, além da influencia da sua suplementação na digestibilidade da dieta e na taxa de passagem, comparando estes parâmetros com a utilização dos produtos sem proteção. Por fim, avaliar ainda os seus reflexos sobre parâmetros comportamentais indicativos de bem-estar e saúde e bom desempenho produtivo.
Entretanto, como citado anteriormente tanto a colina quanto a metionina são degradadas no rúmen, principalmente para a própria utilização da microbiota presente nesse ambiente. A colina, durante a fermentação ruminal é utilizada pelos microrganismos como fonte de carbono e nitrogênio para o seu próprio crescimento e reprodução. Além disso, esse nutriente pode ser convertido em outros metabólitos, como trimetilamina e dimetilamina o que reduz a sua disponibilidade para absorção intestinal.
Semelhante ocorre com a metionina, já que os microrganismos ruminais podem utilizar o aminoácido para a síntese própria de proteínas. Concomitante a isso, a suplementação de ambos os nutrientes é considerada cara na dieta de ruminantes. Assim, há a necessidade de assegurar a eficácia da suplementação e a sua plena absorção pelo animal.
Poucos estudos relatam a real eficiência e os níveis de proteção dos produtos comerciais rúmen-protegidos utilizados na dieta de ruminantes. Nesse contexto, a motivação para o desenvolvimento do presente estudo, reside na necessidade de se avaliar a ação e a eficácia da suplementação de metionina e colina rúmen-protegidas através da verificação da taxa de liberação dos ativos no período de incubação no rúmen, bem como a eficácia em aumentar os níveis plasmáticos destes nutrientes, além da influencia da sua suplementação na digestibilidade da dieta e na taxa de passagem, comparando estes parâmetros com a utilização dos produtos sem proteção. Por fim, avaliar ainda os seus reflexos sobre parâmetros comportamentais indicativos de bem-estar e saúde e bom desempenho produtivo.
Metodologia
Para o experimento, serão utilizados 4 novilhos que passarão por procedimento cirúrgico para fistulação ruminal. Ao longo do período necessário para a cirurgia e recuperação pós-operatória os animais serão mantidos em piquetes, a pasto, em seu ambiente natural, na sua fazenda de origem, sendo fornecida suplementação com concentrado no cocho. Antes do início do experimento, a dieta dos animais será baseada em pré-secado de azevém e trevo persa, silagem de milho e ração comercial, sendo realizada uma adaptação, prévia à dieta.
Para o estudo, serão realizados dois experimentos independentes. No primeiro, os animais serão distribuídos aleatoriamente nos grupos colina não-protegida, colina rúmen-protegida e controle não tratado. Após um período mínimo de 7 a 10 dias de intervalo, será realizado o segundo experimento, no qual os animais serão distribuídos aleatoriamente nos grupos metionina não-protegida, metionina rúmen-protegida e controle não tratado. A metodologia utilizada será a mesma para os dois experimentos.
A dieta e os aditivos testados serão introduzidos no rúmen dos animais separadamente, em sacos de nylon com porosidade de 50 micrômetros (Ankom Technology, Macedon, NY, EUA). Para a dieta será preparado 1 saco de nylon medindo 10 x 20 cm com aproximadamente 100 g de matéria seca de dieta. Já os sacos contendo os aditivos, serão preparados utilizando sacos de nylon com porosidade de 50 micrômetros e 5 x 10 cm de tamanho. A dose diária recomendada pelo NRC para atender ao requerimento dos animais, será distribuída em 15 sacos, possibilitando a análise da retenção dos produtos em triplicata, em 5 intervalos de tempo diferentes.
As triplicatas de sacos de produto correspondentes a cada coleta serão colocadas em sacos de nylon maiores, com dimensões de 10 x 20 cm, possibilitando o livre fluxo de fluido ruminal entre as amostras. As incubações serão feitas nos tempos 10, 8, 6, 3 e 0h, de maneira que todos os sacos sejam retirados ao mesmo tempo na hora 0 (Campos et al., 2004). Os sacos referentes ao tempo zero não serão inseridos nos animais, mas serão lavados simultaneamente aos demais.
Após a lavagem em água corrente, os sacos serão secos em estufa de circulação forçada de ar, regulada para 65ºC por 48h, para posterior pesagem e análises. Para a avaliação da taxa de passagem dos produtos no trato gastrointestinal, 200g de fezes nos horários 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 horas após a introdução dos produtos no compartimento ruminal serão coletadas.
Para quantificar a concentração de colina e metionina, amostras secas dos sacos, bem como amostras de fezes serão quantificadas diretamente a partir de métodos analíticos como cromatografia líquida de alta performance (HPLC) e espectrometria de massa.
Para o estudo, serão realizados dois experimentos independentes. No primeiro, os animais serão distribuídos aleatoriamente nos grupos colina não-protegida, colina rúmen-protegida e controle não tratado. Após um período mínimo de 7 a 10 dias de intervalo, será realizado o segundo experimento, no qual os animais serão distribuídos aleatoriamente nos grupos metionina não-protegida, metionina rúmen-protegida e controle não tratado. A metodologia utilizada será a mesma para os dois experimentos.
A dieta e os aditivos testados serão introduzidos no rúmen dos animais separadamente, em sacos de nylon com porosidade de 50 micrômetros (Ankom Technology, Macedon, NY, EUA). Para a dieta será preparado 1 saco de nylon medindo 10 x 20 cm com aproximadamente 100 g de matéria seca de dieta. Já os sacos contendo os aditivos, serão preparados utilizando sacos de nylon com porosidade de 50 micrômetros e 5 x 10 cm de tamanho. A dose diária recomendada pelo NRC para atender ao requerimento dos animais, será distribuída em 15 sacos, possibilitando a análise da retenção dos produtos em triplicata, em 5 intervalos de tempo diferentes.
As triplicatas de sacos de produto correspondentes a cada coleta serão colocadas em sacos de nylon maiores, com dimensões de 10 x 20 cm, possibilitando o livre fluxo de fluido ruminal entre as amostras. As incubações serão feitas nos tempos 10, 8, 6, 3 e 0h, de maneira que todos os sacos sejam retirados ao mesmo tempo na hora 0 (Campos et al., 2004). Os sacos referentes ao tempo zero não serão inseridos nos animais, mas serão lavados simultaneamente aos demais.
Após a lavagem em água corrente, os sacos serão secos em estufa de circulação forçada de ar, regulada para 65ºC por 48h, para posterior pesagem e análises. Para a avaliação da taxa de passagem dos produtos no trato gastrointestinal, 200g de fezes nos horários 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 horas após a introdução dos produtos no compartimento ruminal serão coletadas.
Para quantificar a concentração de colina e metionina, amostras secas dos sacos, bem como amostras de fezes serão quantificadas diretamente a partir de métodos analíticos como cromatografia líquida de alta performance (HPLC) e espectrometria de massa.
Indicadores, Metas e Resultados
Produzir uma dissertação de mestrado;
• Publicar pelo menos 2 artigos 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;
• Atração de novos pesquisadores e alunos, inclusive de instituições internacionais para o desenvolvimento
de pesquisas em conjunto a UFPel.
• Publicar pelo menos 2 artigos 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;
• Atração de novos pesquisadores e alunos, inclusive de instituições internacionais para o desenvolvimento
de pesquisas em conjunto a UFPel.
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
ELIZA ROSSI KOMNINOU | 6 | ||
FRANCISCO AUGUSTO BURKERT DEL PINO | 2 | ||
LAURA VALADÃO VIEIRA | |||
MARCIO NUNES CORREA | 2 | ||
MURYLLO BOTELHO MEDEIROS | |||
MURYLLO BOTELHO MEDEIROS | |||
RAFAELA ORTIZ ZITZKE | |||
THAIS CASARIN BARBOSA | |||
URIEL SECCO LONDERO | |||
VIVIANE ROHRIG RABASSA | 2 |