Há anos, o uso de antibióticos como aditivos na alimentação é uma solução para o aumento da eficiência alimentar e da saúde animal. Mais recentemente, o mercado consumidor passou a exigir alternativas para esse uso e, desde então, a pesquisa se debruça na busca por novos aditivos para a alimentação bovina. Umas delas é integrar as ferramentas de nanotecnologia, meta-ômicas (metagenômica, metatranscriptômica e metabolômica), bioquímica e nutrição animal para o desenvolvimento de novos aditivos que melhorem a produtividade do rebanho brasileiro e a sustentabilidade ambiental.

Esse é o foco do trabalho das pesquisadoras da Embrapa (Campo Grande, MS) Marlene de Barros Coelho e Fabiane Siqueira. De olho no rebanho bovino brasileiro, com 214 milhões de cabeças, produzindo mais de 10 milhões de toneladas de carne com, aproximadamente, R$ 13 milhões de reais do custo total de produção associados à nutrição (ABIEC, 2020), as especialistas apostam que a integração dessas áreas além de aumentar a eficiência produtiva do animal, reduz o tempo a campo, impactando diretamente na produção de metano (CH₄) por quilo de carne produzido.

“Os gastos com a nutrição estão entre 50 e 60% do custo total. O desempenho animal reflete no manejo nutricional. O desafio é aumentar a oferta do produto (carne), em quantidade e qualidade, produzindo mais em menor tempo, com qualidade e respeitando o meio ambiente”, afirma Coelho, pesquisadora em nanotecnologia. A pressão aumenta com um cenário mundial para 2050, no qual a população chega a 9,7 bilhões, o que exigirá um aumento de 76% na produção mundial de carne e 63% de leite.

Siqueira e Coelho comentam que novos aditivos podem ser utilizados para alterar os parâmetros de fermentação ruminal e modular o metabolismo do animal, de forma mais eficiente em transformar os alimentos que são consumidos, e levando o conhecimento em nutrição animal para outro patamar.

Entre as possibilidades, um aditivo eficiente com foco em desestimular a produção de hidrogênio, produzido naturalmente dentro do rúmen devido ao processo de fermentação ruminal. Esse hidrogênio é o precursor para a produção de metano. “Quanto mais hidrogênio temos ali no meio, mais metano será produzido. Então uma das estratégias é buscar aditivos que interfiram na produção de hidrogênio no rúmen animal”, detalha a especialista em genômica Fabiane Siqueira.

Outra perspectiva é inibir o crescimento de microorganismos metanogênicos, microorganismos que produzem metano. “Se conseguirmos reduzir a população desses microorganismos é possível diminuir a produção de CH₄”, explica Siqueira. Também é possível vislumbrar a produção de enzimas que melhorem a digestibilidade das forragens, da dieta.

A pesquisa de Siqueira e Coelho na Embrapa Gado de Corte (MS) integra ferramentas de nanotecnologia e metagenômica como forma de chegar aos novos aditivos. A metagenômica é uma abordagem que permite estudar, simultaneamente, os genomas de todos os microorganismos que habitam um nicho ecológico (como o ambiente ruminal), sem a necessidade de realizar culturas individuais. Os metagenomas são obtidos por meio de sequenciamento de nova geração mais análise computacionais robustas.

Já a nanotecnologia lida com o desenvolvimento de tecnologias em escala nanométrica (objetos < 10^-9m) e as nanopartículas são facilmente transportadas, absorvidas pelo trato gastrointestinal e utilizadas pelos animais. O desenvolvimento de nanopartículas minerais são soluções que as pesquisadoras apostam mais a médio prazo e trazem efeitos significativos, com eficiência maior a custo menor, sem deixar resíduos nos produtos finais – leite e carne.

Os estudos em nanotecnologia e metagenômica da Embrapa estiveram na Agrotins 2021 (minutagem 4h54m), apresentados por Fabiane Siqueira e Marlene Coelho, e as pesquisadoras disponibilizaram a publicação “Metagenômica, nanotecnologia e nutrição animal: alternativas para o uso de antibióticos e mitigação de gases de efeito estufa“, gratuita, sobre o assunto.