Nutrição animal no mundo em transformação

22/07/2020

Outros Tendência

Para se discutir a Nutrição nos tempos atuais faz-se necessário uma pequena retrospectiva da evolução da alimentação (nutrição animal). Esta viagem ao passado nos dará os fundamentos necessários para se entender o que deverá acontecer daqui para frente.

Pode-se afirmar que a alimentação animal começou concomitantemente com a domesticação. A domesticação veio como uma forma de assegurar o acesso aos animais numa área limitada. Até o início da domesticação o homem primitivo vivia da caça, pesca e agricultura exclusivamente extrativista.

Quando começou a restringir o espaço dos animais, o homem notou a necessidade de fornecer alimentos a estes animais – tudo era feito da forma mais empírica possível. Procurava-se, de certa forma, imitar as condições da realidade daquela época, fornecendo algo disponível semelhante ao encontrado na natureza. Não havia conhecimento das necessidades nutricionais dos animais.

Os gregos antigos eram grandes pensadores e filósofos, todavia, eram carentes em habilidade para métodos experimentais ou observação científica. Nem dos homens havia grande conhecimento.

Na Antiguidade

Hipócrates Pai da Medicina – conjeturava que uma vez que as pessoas eram as mesmas, independente do que elas comiam (perto do litoral, versus dietas do interior, por exemplo) deveria existir um nutriente do qual tudo era feito dele. Os trabalhos mais antigos sobre alimentação de animais, que se pode considerar como os primórdios da nutrição animal, estão documentados no período Védico (1.750 – 1.000 a.C.), pela civilização que ocupou o norte da atual Índia.

A civilização védica é a cultura associada ao povo que compôs os textos religiosos conhecidos como Vedas, no subcontinente indiano. Os egípcios antigos também conheciam processos de alimentação animal. Ramsés III (1194-1163 a.C.) construiu seis fileiras de estábulos para 460 cavalos com bebedouros e comedouros.

Na tumba de Petosiris, sumo sacerdote de Thot (IV século a.C.) na Hermópolis Magna, foram encontrados desenhos e escritos que mostravam que os egípcios cercavam o gado e forneciam volumosos durante os períodos de cheia do Nilo. Sabe-se, também, por gravuras e escritos encontrados nas diversas tumbas e pirâmides do Egito, que os egípcios da antiguidade praticavam alimentação forçada de garças, hienas e gansos. Será que foram os egípcios que inventaram o “Foie Gras”???

Sem dúvida havia inúmeros conhecimentos empíricos sobre alguns fatores nutricionais.

O começo

O primeiro experimento nutricional realizado está relatado no Livro de Daniel na Bíblia. Daniel estava entre os melhores jovens capturados pelo Rei da Babilônia quando seus exércitos invadiram Israel e foram escolhidos para servir a corte, como escravos. Daniel tinha que ser alimentado com as iguarias e vinhos da mesa do Rei. Daniel não aceitou e preferiu suas próprias escolhas, que incluía vegetais, sementes e água.

Santorio Santorio (Nasceu em Capodistria, em 29 de março de 1561 e faleceu em 22 de fevereiro de 1636 em Veneza), também conhecido como Sanctorius de Pádua, foi professor em Pádua entre 1611 e 1624, onde realizou diversas experiências sobre temperatura, respiração e peso. Durante trinta anos, Santorio tomou o seu peso e o de todos os alimentos e bebidas que ingeriu, assim como o peso da sua urina e fezes. Ele comparou o peso do que ingeriu com o das suas excreções, verificando que este último era menor.

Formulou a sua teoria da “perspiração insensível” de modo a explicar essa diferença. Embora as suas descobertas tivessem pouco interesse científico, é ainda assim reconhecido pela sua metodologia empírica e famoso pela “cadeira-balança” que construiu para a sua experiência, pioneiro no estudo do metabolismo. A solução para o problema de Sanctorius, a “perspiração insensível”, só veio a ser resolvida no final dos anos 1700, pelo francês, Antoine Lavoisier, que se tornou o “Pai da Nutrição” pelo seu brilhante trabalho em química.

Ele criou medidas de peso nos processos químicos, tendo desenhado um calorímetro que media o calor produzido pelo corpo durante trabalho e consumo de diferentes volumes e tipos de alimentos.

No entanto, um fato interessante que muito ajudou a compreensão da nutrição, foi o ocorrido com Dr. William Beaumont and Alexio St. Martine no século 19. Beuamont era um médico do exército estacionado no Forte Mackinac, no norte de Michigan (USA). Alexio St. Martine era um caçador francês, que foi ferido por um tiro no estômago, num bar. Todavia, esta experiência resultou em achados totalmente desconhecidos na época:

  • Foi determinado que o estômago não era um moedor.
  • Não existia um “espírito” no corpo direcionando alguns alimentos para “bons” propósitos e descartando os “maus”.
  • A digestão ocorria pela ação de sucos digestivos secretados pelo estômago.
  • Os alimentos são digeridos todos ao mesmo tempo, mas em velocidades diferentes e não separadamente e sequencialmente como pensava-se.
  • O barulho do estômago nada mais era que contrações.
  • A gordura era digerida mais lentamente.

A era de ouro

O século 20 tornou-se a “Era de Ouro da Nutrição”, quando a maioria das descobertas de nutrientes aconteceu. A população crescia e era cada vez mais importante a produção de proteína animal para alimentar esta população. Melhoravam-se os animais geneticamente, produziam-se melhores ingredientes e a formulação de dietas específicas ganhava força à medida da descoberta de novos fatores nutricionais e a melhoria das condições ambientais e de saúde animal.

A metodologia experimental permitia a avaliação das exigências nutricionais por espécie animal e por tipo de exploração fosse para carne, leite ou trabalho. A modelagem científica era como prover uma dieta que proporcionasse um animal com as melhores características do produto final, qualidade de carne com produtividade e menor custo possível. As diversas formas de conversão alimentar ou eficiência nutricional ganharam atenção principal.

Relatório Swann

Fato marcante foi o ocorrido em 1969, quando uma comissão criada pelo ministério inglês para estudar o uso de antibióticos na produção animal e medicina veterinária, elaborou o denominado “Relatório Swann”. Nele, foram estabelecidos alguns critérios sobre o uso de APC ́s (Antibióticos Promotores de Crescimento) visando principalmente evitar a resistência dos microrganismos aos medicamentos. Recomendava, então, que não deveriam ser utilizados como promotores de crescimento os antibióticos utilizados na terapêutica humana e veterinária, bem como aqueles que pudessem oferecer resistência cruzada a estes medicamentos.

A modelagem nutricional então é forçada a ser alterada do modelo. Faz-se, então, necessário não mais a simples busca pelo desempenho animal ótimo, mas também pelo atendimento aos desejos dos consumidores. Não resta dúvida que esta nova adequação do modelo força o desenvolvimento de tecnologias e aditivos nutricionais novos que permitam produzir com eficiência e atender às exigências do consumidor.

Pré e probióticos

Aparecem os conceitos de pró e pré-biótico, fitogênicos e uma gama de promotores de crescimento não antimicrobianos – desde óleos essenciais a produtos homeopáticos e novas drogas estimulantes de crescimento (ex: Beta-agonistas) e de melhoria na utilização de ingredientes.

Nos últimos 20 anos, novo capítulo se abriu na nutrição animal, a Biotecnologia que resultou na produção de grãos transgênicos. Esta aplicação de transgenia ainda se concentra na maior produtividade de grãos e resistência a pragas. No entanto, o problema de aceitação pelo consumidor final aumentou as preocupações com sua utilização na produção de ingredientes (grãos com maior valor nutricional).

Atualmente, todas estas novas tecnologias, hormônios, antibióticos, pro – pré-bióticos, produtos transgênicos e mesmo novos quimioterápicos e uso intensivo de certos ingredientes, associados às altas densidades de criação, colocaram pressão adicional na produção animal, relacionados à poluição ambiental. O modelo agora passou a considerar também o meio ambiente.

Da eutrofização dos rios e lagos, em função dos efluentes de criatórios ainda ricos em nutrientes principalmente fósforo (P) e nitrogênio (N), à contribuição do efeito estufa por gases oriundos dos dejetos de animais e de seu metabolismo (NH3, NO2 e metano, no caso de ruminantes) aplicam novas regras à nutrição animal.

Enzimas e nova relação entre nutrientes (AA) são desenvolvidas, procurando uma vez mais adequar a nutrição aos requisitos da atualidade. Neste período, com uma maior conscientização da desigualdade no mundo e a necessidade de se combater a fome, cria-se um forte movimento de amplitude mundial de combate à fome.

O crescente número de habitantes do planeta (7 bilhões atualmente) e as previsões de uma população superior a 9-10 bilhões em 2050, dependendo da fonte utilizada seja ela a FAO (Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentos) ou NGO’s (Organizações Não-Governamentais), fazem com que, alimentar toda esta população, torne-se tarefa das mais árduas e que, certamente, exigirá rompimento de paradigmas.

Passa-se a ter sérias discussões com relação a capacidade do planeta de suprir as necessidades nutricionais da crescente população. Inicia-se um debate entre novos Malthusianos (o mundo vai morrer de fome) e os mais serenos que acreditam que adequadas tecnologias irão resolver o problema de acabar com a fome no mundo.

Proteínas de alto valor biológico

Dentro deste novo escopo da nutrição animal, produzir proteínas de alto valor biológico, com boa rentabilidade para o produtor, de aceitação pelo consumidor final (qualidade e preço acessível), ambientalmente amigável e garantindo a segurança alimentar, tornam-se necessárias a ruptura de alguns conceitos tidos como imutáveis e a compreensão de que novas tecnologias se farão necessárias para atender à nova complexidade da oferta e demanda.

Segurança alimentar

Dentro do conceito de segurança alimentar, podemos inferir que, atualmente, não existe falta de comida no planeta e sim uma tremenda desigualdade na distribuição de alimentos. Dois fatores afetam diretamente esta situação:

  • Um é o grande volume de subsídios pelos países desenvolvidos a suas agriculturas resultando em excessos de produção que forçam a exportação destes excedentes a preços subsidiados, muitas vezes matando a produção doméstica de muitos países que não detêm o mesmo nível de tecnologia.
  • Outro, são as grandes perdas que ocorrem na produção de grãos. Tanto em países pobres como nos ricos, cerca de 30 a 50% de todo alimento produzido é perdido. A diferença é o local da perda nos países ricos as perdas ocorrem pós comercialização nos supermercados, restaurantes e lares, enquanto nos países pobres estas perdas se dão ainda no período pós – colheita (armazenagem e transporte).

Modificação no padrão de consumo

Um ponto que requer máxima atenção e tem a ver diretamente com a nutrição animal é que este crescimento populacional deverá, segundo a ONU (Organização das Nações Unidas), vir acompanhado de uma modificação no padrão de consumo da população mundial. O gráfico a seguir mostra esta alteração: redução no crescimento do consumo de grãos e significativo aumento no consumo de carnes.

Devido ao aumento do poder aquisitivo, principalmente na Índia e China, a demanda por carne e produtos lácteos irá crescer acentuadamente, com menor crescimento para os cereais e raízes ricas em amido. Este gráfico mostra, claramente, a responsabilidade da nutrição animal em permitir que estas previsões se concretizem em um mundo em transformação.

A história confirma que a previsão de Malthus feita no século XIX, numa época onde a fome era ainda mais preocupante, face aos conhecimentos científicos existentes, nem sempre se concretiza. No entanto, independente do imenso arsenal tecnológico disponível para o combate à fome, existem dois contingenciamentos que são inexoráveis: tanto a área cultivável como a água disponível são finitas, não existindo mais tempo de se postergar medidas proativas para sua preservação e uso sustentável.

No caso da água, nutriente de maior volume e importância na nutrição animal, medidas urgentes para conservação e manutenção da qualidade são de vital importância. Isto sem falar nas mudanças climáticas que afetam diretamente estes dois fatores. Grandes estudiosos das relações internacionais concluem que a probabilidade de confrontos entre nações, no futuro, será basicamente em função de suprimento e posse de água.

Modelagem futura

Neste mundo em transformação, considerando toda a complexidade que envolve a produção animal, nós chegamos à conclusão que a modelagem futura tem que ser alterada. A necessidade da produção não é somente eficiência zootécnica mas, sim, produzir sem comprometer o meio ambiente, com aceitabilidade e garantindo segurança alimentar.

Neste contexto, as universidades e institutos de pesquisa, no mundo inteiro, procuram tecnologias que possam alterar a eficiência produtiva dentro do novo contingenciamento. Dentro destas novas tecnologias podemos citar:

  • O uso de promotores de crescimento não antibióticos
  • Enzimas mais eficientes
  • Proteínas e Aminoácidos
  • Nutrigenética e Nutrigenômica
  • Nanotecnologia
  • Modelagem
  • Novos ingredientes / ingredientes alternativos
  • Processamento de ingredientes e qualidade na fabricação
  • Nutrição “in ovo”
  • Biotecnologia
  • Rastreabilidade

Cada uma destas tecnologias daria uma conferência. Desta forma, vamos descrevê-las sucintamente e, mais à frente, nos prenderemos em algumas delas que, em nossa opinião, têm que receber atenção com a maior brevidade possível.

  • O uso de promotores de crescimento não antimicrobianos, independente do organismo utilizado, já desempenha papel fundamental e ao nível do conhecimento atual, novos microrganismos serão utilizados com ações mais específicas e desenvolvidos por biotecnologia. No mesmo campo cresce a utilização de fitogênicos.

 

  • Enzimas mais eficientes e de menor custo, facilitando a utilização de nutrientes, atualmente de baixa disponibilidade, para a espécie alvo. Sejam eles naturalmente produzidos por microrganismos comuns ou geneticamente alterados para estes fins, não somente melhorando a utilização de nutrientes/ingredientes como também reduzindo a eliminação destes para o meio ambiente.

 

  • Proteínas e Aminoácidos: Desde a década de 70 já se conhecia o conceito de “Proteína Ideal”. Sabe-se que os animais não têm exigência de proteína bruta (intacta) à exceção dos anticorpos necessários na fase inicial da vida. Fora disso, um completo fornecimento dos aminoácidos individuais necessários a eficiência nutricional ótima resolveria o problema.

 

  • Nutrigenética é uma divisão da nutrigenômica que visa identificar a susceptibilidade genética a doenças e variação gênica por efeitos da ingestão de nutrientes no genoma. Nutrigenética não deve ser confundida com nutrigenômica que foca no papel que determinados nutrientes têm em ativar genes de específica atividade, seja susceptibilidade para doenças ou determinado processo metabólico. Ambas bastante promissoras no tratamento de doenças metabólicas, mas ainda de pouca expressão na produção animal.

 

  • Nanotecnologia pode a vir ajudar na rastreabilidade e ingredientes melhor processados. Sofre atrasos de implementação face a falta de metodologias adequadas de avaliação de riscos.

 

  • Novos ingredientes – a eventual competição entre animais e humanos por alimentos, realidade não muito distante, forçará o uso de ingredientes alternativos. Obs.: No México foi proibido o uso de milho branco na alimentação animal – regulamento para garantir “tortilhas”, alimento importante na dieta dos mexicanos.

 

  • Nossas fábricas de ração estão, segundo especialista do setor, saindo da “era medieval” e entrando na era da qualidade. Serão necessários melhores equipamentos com maior detalhamento dos processos.

 

  • O alto custo atual e futuro das rações aumenta a necessidade para o desenvolvimento de estratégias alimentares de custo eficiente para produção animal. Modelos matemáticos, bem testados, que representem a utilização de nutrientes para crescimento/produção e que permitam uma aproximação sistemática para a otimização dos programas alimentares, considerando o potencial produtivo local, sexo, ingredientes disponíveis, bem como condições ambientais, econômicas e sociais. As exigências nutricionais devem ser reavaliadas dentro destes novos parâmetros de modelagem.

Destaque para a biotecnologia

Dentro desta plêiade de tecnologias, é nossa opinião que a Biotecnologia seja, neste momento de transformação, a ferramenta que mais benefícios trará à nutrição animal e sua interação com produção, sanidade, sustentabilidade, segurança alimentar e aceitação pelo consumidor.

A Biotecnologia permitirá a obtenção de novos microrganismos que ajudarão os animais a serem menos competitivos com os humanos – um pequeno exemplo: Os cupins dependem, primariamente, de protozoários simbióticos (ex: Trichonympha) que por sua vez dependem de bactérias simbióticas para produção de enzimas digestivas necessárias para digestão de lignina (as ligninases ou lignases e lacases). Estas bactérias (Streptomyces viridosporus T7A, Streptomyces lavendulae REN-7 e Clostridium stercorarium e muitos fungos (Polyporus squamosus, Phlebia radiata e Plerotus ostraetus) têm os genes necessários à produção de lignases.

Hoje, os conhecimentos tornam admissível a incorporação destes genes ou parte deles em bactérias e/ou protozoários ruminais, permitindo que ruminantes utilizem resíduos de lavouras e pastos de baixa qualidade que contêm alto índice de lignificação.

Efeito estufa – através de biotecnologia haverá grande desenvolvimento de processos fermentativos para criação de novas enzimas de menor custo e melhor atividade fim. Principalmente aqueles que diminuirão a excreção de nitrogênio, cujo produto de sua decomposição resulta em NO2 que é 300 vezes mais poluente que metano. A mesma melhoria em processos fermentativos permitirá a criação de novos aminoácidos de baixo custo que reduzirão, ainda mais, os níveis de proteína bruta das rações, ajudando também na redução da contaminação ambiental.

Isto sem considerar a criação biotécnica de novos ingredientes que terão capacidade imunizadora, a exemplo da banana vacina, que imuniza crianças contra difteria, ainda sem uso por questões de falta de informação à população. Esta mesma biotecnologia, que hoje já aumentou a produtividade dos grãos, passará a atuar na melhoria do valor nutricional dos grãos, não somente aumentando a concentração, como sua biodisponibilidade e, também, na eliminação de fatores antinutricionais que muitos deles contêm e que limitam sua utilização plena.

Animais x humanos

O risco da competição entre animais e humanos levará à busca de novos ingredientes, tais como insetos, algas e plantas que, através do uso de novos enzimas e suplementação barata de aminoácidos, se tornarão comuns nos programas de formulação, ao mesmo tempo aliviando a pressão sobre alimentos convencionais que deverão ser dirigidos às populações humanas mais carentes. Rápidos desenvolvimentos em nanociência e nanotecnologias, nos últimos anos, abriram novos horizontes em termos de aplicação nos mais diversos segmentos da cadeia alimentar:

Agricultura:

  • Nanocápsulas para a distribuição mais eficiente de pesticidas, fertilizantes e outros agroquímicos;
  • Nanomateriais para detecção de patógenos animais e vegetais;
  • Nanomateriais para a preservação de identidade (IP) e rastreabilidade;

Embalagens:

  • Nanopartículas (biossensores) para detecção de contaminantes e patógenos;
  • Nanossensores biodegradáveis para monitoramento de umidade e temperatura;
  • Nanoargilas e nanofilmes como materiais para impedir a deterioração e absorção de oxigênio;
  • Nanopartículas como cobertura superficial antimicrobiana e antifúngica;

Suplementos alimentares:

  • Suspensões de nanopartículas como agentes antimicrobianos;
  • Nanoencapsulamento de nutracêuticos para alvos específicos (targeted delivery);

Todavia, a ampla implementação destas tecnologias sofre adiamento face a total falta de uma metodologia e normas de avaliação de riscos ambientais e de saúde pública.

As agências reguladoras temem a repetição do que aconteceu com o amianto e os aerossóis. Exemplo: as nanopartículas poderiam funcionar como “Cavalo de Troia” e levarem substâncias tóxicas e patógenos para diversos órgãos, através da corrente sanguínea. Existe uma rede mundial de estabelecimentos de pesquisa e agências reguladoras para elaborar esta metodologia e facilitar a dispersão da nanotecnologia.

Fabricação de rações

Por último, mas não de menor importância, torna-se imperativa a melhoria dos processos de fabricação de rações, desde o tratamento prévio dos ingredientes, seja por limpeza, aplicação de calor, moagem adequada à mistura e processamento posterior como peletização, extrusão e adequação de tamanho de partículas. Enfim, enriquecendo os ingredientes e não diminuindo suas qualidades intrínsecas por causa de processamentos inadequados ou antiquados.

A nutrição animal neste mundo em transformação vai produzir uma proteína não mais com máxima performance zootécnica mas, sim, com ótima eficiência socioambiental.

Escrito por Alfredo Navarro de Andrade, engenheiro-agrônomo com mestrado e doutorado pela Universidade de Purdue/ Artigo publicado na Animal Business Brasil.

Deixe seu comentário