Nome do Projeto
Utilização de farinha de insetos na nutrição e saúde de frangos de corte
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/08/2024 - 01/08/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
A crescente demanda mundial por produtos de origem animal, em decorrência do aumento populacional, e a consequente redução das áreas disponíveis para a produção agrícola representam um desafio global. Nesse contexto, a demanda por proteína de qualidade, principalmente por carne de aves e ovos, especialmente nos países em desenvolvimento, tende a aumentar significativamente a cada ano. Esses produtos apresentam um elevado valor nutritivo, têm seu preço de aquisição relativamente baixo em relação à outras fontes proteicas, e não possuem questões religiosas atreladas ao seu consumo. Atualmente, as fontes proteicas vegetais disponíveis para aves são principalmente o farelo de soja, farelo de canola, farelo de girassol, dentre outros. No entanto, a composição aminoacídica de proteínas vegetais para aves é inferior àquela de proteínas de origem animal, especialmente com respeito ao seu conteúdo de aminoácidos que contém enxofre em sua composição, como a metionina, por exemplo. A farinha de peixes é ainda bastante utilizada nas dietas das aves, entretanto, este produto tem se tornado uma fonte proteica bastante limitada devido ao aumento de seu preço nas últimas décadas. Nesse sentido, a busca por fontes proteicas de valor nutricional semelhante é urgente para tornar sustentável a produção de aves no futuro. Aves com acesso à piquetes consomem insetos de todas as fases de vida e o fazem naturalmente, o que indica que os insetos são parte natural de sua dieta. Dessa forma, a potencial utilização de proteína derivada de insetos na dieta das aves tem atraído bastante atenção. Portanto, parece razoável considerar a inclusão de proteínas derivadas de insetos na alimentação das aves. Pesquisas até o momento indicam que os insetos podem desempenhar um papel importante na abordagem da crise iminente de fornecimento de proteínas. Os insetos são fonte de proteínas, lipídeos, minerais e vitaminas, causam menor impacto ambiental durante o seu processo de produção, pois requerem menos água, espaço e energia, e emitem menor quantidade de gases de efeito estufa. Além disso, já fazem parte da dieta natural de muitos animais. A crescente quantidade de informações científicas e o aporte de recursos financeiros em projetos que contemplam o uso de insetos como fonte nutricional em rações para animais indica a importância desse tema nos campos de estudo recentes. No entanto, devido à falta de escala de produção o custo desta matéria-prima ainda é elevado, tornando-a incapaz de competir com outras fontes proteicas. Até o presente momento alguns avanços já foram obtidos, dentre os quais destacam-se o domínio das técnicas de criação de Hermetia illucens (mosca soldado negra) utilizando dietas alternativas e de baixo custo, bem como a geração de informações a respeito da caracterização bromatológica da farinha de larvas de Hermetia illucens produzidas em algumas dietas. Assim, o presente projeto visa estudar a utilização de farinha de Hermetia illucens como fonte proteica alternativa ao farelo de soja nas dietas de frangos de corte.

Objetivo Geral

Objetivo geral
O projeto tem como objetivo geral estudar a utilização de farinha do inseto Hermetia illucens como fonte proteica na dieta de frangos de corte.

Os objetivos específicos
- Realizar a caracterização bromatológica da farinha de Hermetia illucens, produzidas a partir de larvas alimentadas com dietas específicas, incluindo a determinação do teor de umidade, matéria seca, extrato etéreo, fibra bruta, cinzas, extrativo não nitrogenado, fibra detergente neutra, fibra detergente ácida, proteína bruta, energia bruta, perfil de aminoácidos, ácidos graxos e minerais;
- Determinar o nível ótimo de substituição de farelo de soja pela farinha de larvas Hermetia illucens na dieta de frangos de corte;
- Avaliar o desempenho de frangos de corte alimentados com dietas contendo farinha de larvas de Hermetia illucens;
- Avaliar o rendimento de cortes comerciais de frangos de corte alimentados com dietas contendo farinha de larvas de Hermetia illucens;
- Avaliar a densidade, resistência e cinzas ósseas de frangos de corte alimentados com dietas contendo farinha de larvas de Hermetia illucens;
- Realizar análises sanguíneas laboratoriais, incluindo hematologia (hematócrito e hemoglobina) e metabólitos (colesterol e triglicerídeos) de frangos alimentados com dietas contendo farinha de larvas de Hermetia illucens;
-Avaliar parâmetros da imunidade humoral (IgA, IgM, IgY), de frangos de corte alimentados com dietas contendo farinha de larvas de Hermetia illucens;
- Avaliar a morfometria intestinal, com vistas a verificar a presença ou não de lesões ou danos causados pela substituição do farelo de soja pela farinha de larvas de Hermetia illucens na dieta de frangos de corte;

Justificativa

A criação e processamento de insetos como uma alternativa de fonte de proteína para alimentação animal tem potencial de reciclar resíduos, reduzindo a necessidade de áreas de cultivo para a produção de grãos para a alimentação animal (FAO, 2004). É importante ressaltar, que em nível mundial, cerca de 36% da produção agrícola é destinada à alimentação animal, representando, portanto, uma competição por alimentos destinados ao consumo humano (CASSIDY et al., 2013). Aliado a isto, com a intensificação e crescimento dos sistemas produtivos de aves, suínos e bovinos, há um aumento na demanda por farelo de soja que é atualmente a principal fonte proteica nas dietas destes animais. Como um efeito cascata há um aumento na demanda por áreas destinadas aos cultivos agrícolas e industriais consumindo recursos naturais (HOEKSTRA e WIEDMANN, 2014).
Estudos demonstram que insetos comestíveis são fontes importantes de minerais, ácidos graxos (BUKKENS, 2005; RAMOSELORDUY et al., 2012; RUMPOLD e SCHÜTER, 2013b, RUMPOLD e SCHLÜTER, 2013a) e aminoácidos essenciais, já que podem conter entre 46 e 65% de proteína bruta em sua composição (RAMOS-ELORDUY, 2012). Além disso, com base na matéria natural, a energia oriunda de insetos pode ser equiparada à da carne (SIRIMUNGKARARAT et al., 2010). Outro ponto positivo do cultivo de insetos é que eles podem ser criados em resíduos, tais como estrume ou chorume de suínos, por exemplo, o que representa a conversão de materiais poluentes em recursos alimentares com potencial nutricional de qualidade (VELDKAMP et al., 2012).
Desta forma, a presente proposta apresenta potencial inovador, já que novas tecnologias para a criação e uso dos insetos na alimentação animal na forma de farinhas estarão sendo avaliadas. Da mesma forma, a proposta apresenta um forte potencial para provocar mudanças positivas no sistema de produção de aves com o reaproveitamento de resíduos, reduzindo o impacto ambiental e os custos de produção a longo prazo. Aliado ao estudo relativo à nutrição animal, projeta-se uma estreita colaboração com indústrias de fabricação de rações, criação ou processamento de insetos, fornecedores de resíduos orgânicos e com produtores de aves e suínos. Finalmente, também há de se considerar que o projeto pode ter impacto na implementação e regulamentação de leis e normas sobre a inclusão de insetos como ingredientes na formulação de dietas para aves de interesse comercial, tanto em nível nacional como internacional.

Metodologia

Caracterização bromatológica das farinha de larvas de H. illucens
Amostras de farinha de larvas de H. illucens serão caracterizadas bromatologicamente no Laboratório de Nutrição Animal do Departamento de Zootecnia da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel da Universidade Federal de Pelotas. As informações geradas na caracterização servirão de base para a formulação das dietas a serem testadas para frangos de corte.
Serão realizadas as seguintes análises: teor de umidade, matéria seca (MS), extrato etéreo (EE), fibra bruta (FB), cinzas, extrato não nitrogenado (ENN), fibra detergente neutra (FDN), fibra detergente ácida (FDA), proteína bruta (PB), energia bruta (EB), perfil de aminoácidos, ácidos graxos e de minerais.

Local, animais e tratamentos
O estudo será realizado na Sala Experimental para Frangos de Corte do Setor de Avicultura do Laboratório de Ensino e Experimentação Zootécnica Professor Renato Rodrigues Peixoto do Departamento de Zootecnia da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel da Universidade Federal de Pelotas.
As aves a serem utilizadas no estudo serão da linhagem Cobb, adquiridas com um dia de idade, de um incubatório comercial. Ao chegarem no setor de avicultura todas as aves serão identificadas com anilha numerada e receberão uma dieta comercial padrão durante três dias, visando a adaptação ao ambiente. Ao final do terceiro dia, todas as aves serão pesadas e será realizada a sua seleção, com base no peso médio. Será feita então a distribuição das aves aos tratamentos, ao acaso, quando passarão a receber as dietas formuladas contendo as farinhas de larvas de insetos.
As aves serão alojadas em boxes experimentais medindo 1,20 m x 0,65 m x 0,65 m, que possuem comedouros manuais do tipo tubular e bebedouros automáticos do tipo nipple. Serão utilizadas 240 aves, em 40 boxes. Em cada boxe serão alojadas seis aves, compondo a unidade experimental. O delineamento utilizado será inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e 8 repetições, onde um tratamento será o controle, sem inclusão de farinha de inseto e os outros quatro tratamentos com níveis crescentes de inclusão de farinha de insetos (Tabela 1).
A temperatura, a umidade e a iluminação da sala serão estabelecidas conforme as recomendações do manual da linhagem.

Tabela 1 – Tratamentos experimentais.
Tratamento Especificação
1 Dieta controle à base de milho e farelo de soja formulada de acordo com as exigências de frangos de corte, segundo Rostagno et al. (2017)
2 2,5% de substituição do farelo de soja pela farinha de H. illucens.
3 5,0% de substituição do farelo de soja pela farinha de H. illucens.
4 7,5% de substituição do farelo de soja pela farinha de H. illucens.
5 10,0% de substituição do farelo de soja pela farinha de H. illucens.

Análise bromatológica
Para realização das análises bromatológicas, as amostras de farinhas de insetos passarão pelo processo de secagem definitiva, onde permanecerão em estufa por 24 horas a 105 ºC, para se obter os teores de umidade e matéria seca, por meio de cálculos de perda de peso após a secagem. O método de Weende (AOAC 1975) e Van Soest (AOAC 1990) serão utilizados para determinar a proteína bruta, extrato etéreo, fibra bruta, fibra detergente neutra, fibra detergente ácida e extrato não nitrogenado. Para matéria mineral as amostras serão queimadas em mufla a 550 ºC por 24 horas e posteriormente pesadas, as demais análises serão realizadas em laboratórios terceirados.

Avaliação do desempenho zootécnico das aves
Será avaliado o desempenho zootécnico dos frangos alimentados com dietas contendo diferentes níveis de inclusão de farinha de larvas de H. illucens em substituição ao farelo de soja. Serão utilizadas duas formulações, sendo uma inicial (1 a 21 dias) e uma crescimento (22 a 42 dias).
O desempenho zootécnico dos frangos será mensurado a cada 7 (sete) dias, com base nas seguintes variáveis: ganho de peso (diferença entre o peso inicial e final), consumo total de ração, conversão alimentar (por peso corporal).
Cortes e vísceras
As aves passarão por jejum de 10 horas antes do processo de eutanásia. As aves serão eutanasiadas de acordo com as normas de bem-estar animal estabelecidas pelo Comitê de Ética no Uso de Animais (CEUA) da Universidade Federal de Pelotas.
Os frangos serão depenados e eviscerados, retirando-se os pés, pescoço e cabeça. A carcaça eviscerada será pesada para quantificação do seu rendimento, em relação ao peso vivo.
Será realizado o corte das carcaças, separando-se coxas, sobrecoxas, asas, peito e dorso, e as vísceras comestíveis (coração, moela e fígado). E será feita a pesagem com o uso de balança analítica.
Análises ósseas
As análises ósseas serão realizadas com amostras coletadas de oito aves por tratamento, ao final do experimento. As tíbias terão seu comprimento e diâmetro mensurados com paquímetro digital e em seguida serão aferidas quanto à massa em balança digital. A densidade óssea será calculada por meio do índice de Seedor (Seedor et al., 1991). A determinação do teor de cinzas será realizada de acordo com os procedimentos da AOAC (Horwitz e AOAC International, 2002) e o teste de resistência será conduzido usando um texturômetro (Texture Analyser - TAXT2) determinando-se também rigidez e flexibilidade.
Análises sanguíneas
Para as análises sanguíneas serão coletadas 40 aves, oito animais por tratamento. Para a coleta de sangue serão utilizadas seringas de 3 mL e agulhas 21G, o sangue coletado será armazenado em tubos eppendorf de 1,5 mL e em tubos de 0,5 mL com anticoagulante. Após a imobilização da ave, será realizada a punção da veia ulnar e retirada de cerca de 2,0 mL de sangue que será dividido nos diferentes tubos. Logo após a coleta do sangue, a agulha é retirada da seringa e o sangue é transferido para os tubos de forma lenta, escoando pela parede do tubo, para que não ocorra hemólise da amostra. Na sequência o sangue armazenado sem anticoagulante permanecerá em repouso, para iniciar o processo de coagulação e separação do soro, posteriormente o sangue será centrifugado por 10 minutos a uma velocidade de 4000 rpm e o soro será transferido para outro tubo e armazenado para posterior realização das análises de colesterol e triglicerídeos. As análises de metabólitos serão realizadas por meio de kits comerciais (Labtest Diagnóstica S.A.). A análise de hemoglobina também será realizada por meio de kits comerciais (Labtest Diagnóstica S.A.), usando o sangue total (sangue com anticoagulante), já o hematócrito será analisado por meio da técnica de micro hematócrito, também utilizando o sangue total.
Imunologia
Para determinação dos parâmetros imunológicos serão utilizados kits comerciais de ELISA (Fine Test, China), para quantificar os níveis de imunoglobulinas totais presentes no soro dos animais. Serão determinados os níveis de IgA, IgM e IgY.
Histologia
Para análise histológica, oito aves de cada tratamento, representando o peso médio, serão amostradas individualmente, ao final do experimento, aos 42 dias.
Serão coletados fragmentos do duodeno, jejuno e íleo no momento do abate dos frangos.
As amostras serão preparadas e analisadas no Laboratório de Preparação de Biologia Celular, Histologia e Anatomia ao Desenvolvimento, no Departamento de Morfologia, do Instituto de Biologia (UFPel).
As amostras serão submetidas aos processos de fixação, desidratação, diafanização, inclusão em parafina, microtomia semi-seriada, coloração, montagem, registro fotográfico e morfometria dos cortes histológicos.
Será avaliada a altura das vilosidades, profundidade das criptas e relação vilo:cripta. Todas as medidas serão realizadas com o uso de um microscópio eletrônico na escala de micrômetros (μm).
Análise estatística
A análise estatística será feita com o auxílio do software R. Os dados coletados serão analisados utilizando o pacote R Emmeans - Estimated Marginal Means (EMMs) (R CORE TEAM, 2022). Quando for observado F significativo, os valores médios serão comparados pelo teste de Tukey com nível de significância de 5%.

Indicadores, Metas e Resultados

Espera-se obter informações referentes à bromatologia das farinhas de larvas de H. illucens alimentadas com dietas específicas. Além disso, espera-se conhecer a digestibilidade aparente de dietas para frangos de corte formuladas com a substituição parcial de farinha de soja pela farinha de larvas de H. illucens. Adicionalmente, é esperado conhecer o efeito do fornecimento de dietas contendo a farinha de inseto sobre o desempenho produtivo, rendimento de carcaça e de cortes, características ósseas, hematologia, imunologia, histologia e a análise sensorial. Ademais, comprovado o potencial da farinha de inseto na alimentação dos frangos, será possível produzir dietas com menor custo e de qualidade comprovada, surgindo como uma alternativa viável ao farelo de soja e mesmo à farinha de peixes, cujos custos são bastante elevados. Tais informações serão disponibilizadas para avicultores e técnicos que atuam na área.
Além disso, espera-se poder levar para o meio acadêmico-científico, através de resumos, artigos, palestras, seminários e aulas, informações relevantes para a formação e preparação dos profissionais das áreas de Agronomia, Biotecnologia, Medicina Veterinária e Zootecnia, às novas exigências do mercado nacional e internacional com relação à nutrição e produção animal.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ALINE ARASSIANA PICCINI ROLL4
ANA CECILIA CIDADE MACHADO
BOLÍVAR GONÇALVES HENCES
CAMILA VON MÜHLEN
DÉBORA MINETTI SARTURI
EDUARDO GONCALVES XAVIER6
EMANUELLE LANGE BILHAN
FABRICIO ROCHEDO CONCEICAO3
FERNANDO RUTZ2
HENRIQUE MÜLLER DALLMANN2
JOSE ULISSES DA SILVA AZAMBUJA12
JOYCE PEREIRA LOPES
MARINA DE MATTOS PETERSON
RAFAEL DA SILVA GONCALVES
SANDRO DANIEL NORNBERG
VICTOR FERNANDO BUTTOW ROLL2

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
PROAP/CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível SuperiorR$ 3.312,80Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339030 - Material de ConsumoR$ 3.312,80

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