Além das ferramentas tecnológicas utilizadas na produção animal, a biotecnologia também tem avançado com o objetivo de atingir os mais altos níveis de produção e saúde animal.

Desde 2008 o conceito “One Health”, criado pela Organização Mundial de Saúde (OMS), tem se preocupado em estabelecer estratégias conjuntas, com o objetivo de reduzir os riscos emergenciais e a disseminação de doenças infecciosas resultantes da interface entre animais, humanos e ecossistemas. Diante destes aspectos interdisciplinares, os avanços em pesquisas buscam investigar uma abordagem holística dos principais fatores críticos envolvidos na promoção da saúde e bem-estar.

A biotecnologia moderna, por meio de silenciamento de gene, melhor expressão de outros, a nível molecular, tem possibilitado o desenvolvimento de diferentes tipos de marcadores moleculares e técnicas de análises genômicas e proteômicas, as quais têm permitido várias aplicações práticas na pesquisa e desenvolvimento da agropecuária. Já as ferramentas tecnológicas como os softwares, data base, automações, servem para auxiliar uma tomada de decisão mais assertiva, baseada na análise de dados em tempo real, e até mesmo por histórico (Agro 4.0).

O avanço das ciências ômicas tem permitido melhor compreensão das variantes genéticas e marcas epigenéticas, contribuindo para estratégias que minimizem o desenvolvimento de doenças crônicas. Confira a seguir como as ciências ômicas estão se tornando uma tendência e como elas estão sendo aplicadas nos segmentos de nutrição animal.

A ciência ômica como tendência de pesquisa na produção animal

O termo “Omics” refere-se a diferentes tecnologias usadas para estudar a função, diferenças e a interação entre vários tipos de moléculas que constituem as células de um organismo. Portanto, as ciências ômicas são campos de estudo que fazem parte das ciências biológicas e compreendem os estudos que terminam com “omics”, como Genômica, Proteômica, Metabolômica e Transcriptômica.

Na nutrição animal, diversos aspectos são revisados e discutidos:

• Encurtamento da cadeia de produção
•  Seleção genética
• Formulação de dietas
• Processo de fabricação da ração
• Uniformidade do lote
• Máximo ganho de peso
• Baixa conversão alimentar
• Baixa mortalidade

Todos esses fatores requerem a compreensão das interações entre genoma e nutrientes para otimizar a saúde e a performance dos animais, e isso tem sido desafiador para o segmento. Associar novas tecnologias de pesquisa, oferecer segurança ao consumidor, seguir a legislação vigente e melhorar a produção e produtividade são princípios que movem a cadeia produtiva.

As tecnologias ômicas avançaram para toda a cadeia e o conhecimento adquirido contribuirá para o estudo de dietas personalizadas para prevenir e tratar doenças, aumento de produção, melhoramento genético, controle de patógenos alimentares e assim, garantir a segurança em toda a cadeia alimentar (O'Flaherty e Klaenhammer, 2011).

O desenvolvimento de processos, metodologias e estudo de rotas metabólicas abriram novas portas para a atuação dos cientistas. Essa ferramenta permite caracterizar, identificar e quantificar componentes a fim de entender cada vez melhor os processos intracelulares e extracelulares (Gelelete, 2020).

Na prática, como as ciências ômicas atuam na nutrição animal?

As ferramentas ômicas estão auxiliando na elucidação dos papéis da dieta e dos componentes alimentares. Essa aplicação é ampla, atuando tanto para humanos, quanto para animais. Podendo inclusive, ser utilizada para melhoria de resultados de espécies economicamente importantes (aves, suínos, bovinos e peixes).

A aplicação de ferramentas ômicas e da bioinformática na pecuária já está permitindo uma melhor compreensão da fisiologia animal e sua associação com alimentos, permitindo que nutricionistas elaborem dietas funcionais e precisas que melhorem o desempenho animal com base na exploração de todo o seu potencial genético. Essa inovação acontece na forma de predição de funções biológicas e na compreensão de mecanismos biológicos, tais como aqueles responsáveis por doenças e pela definição de características de interesse para saúde do animal e de produtividade.

Aplicação das ciências ômicas no mercado pet

Além das espécies de interesse comercial, os pets também são beneficiados com essa ciência. Estudo conduzido com cães, fazendo uso da ferramenta metabolômica, é possível avaliar quantitativamente, a resposta dos metabólitos em relação a fatores de mudança, como: ambiente, estado nutricional, estilo de vida, doenças, intervenção terapêutica ou toxicidade (Nicholson et al. 1999).

O uso de cães na metabolômica resulta em inúmeras aplicações para pesquisa de doenças em pets, podendo auxiliar na prevenção ou controle de doenças severas (cardíacas, disbiose intestinal, câncer de bexiga, diabetes mellitus, transtornos relacionados à ansiedade, entre outros), através de fatores ambientais, alimentares, diferenciação entre raças, espécies e idade dos animais. A técnica de metabolômica permite estudar também, a resposta das doenças frente a toxicidade de drogas e o efeito de terapias modificadoras de doenças. A metabolômica geralmente está associada a outras ômicas, como genômica, transcriptômica e proteômica, mostrando-se de grande valia para obter informações mais preditivas do fenótipo de um indivíduo (Carlos, Dos Santos, Fröehlich, 2020).

Ciências ômicas no segmento de ruminantes

Na área de grandes animais, a ciência zootécnica e o melhoramento animal associados à microbiologia e às novas metodologias moleculares, como as ferramentas ômicas, poderão oferecer alternativas para pecuária sustentável de ruminantes. Para isso, o primeiro passo é aumentar o conhecimento existente sobre a diversidade e a estrutura populacional dos metanógenos, sua relação com outros microrganismos ruminais, com a eficiência alimentar do hospedeiro e com a emissão de CH4 para o meio ambiente (Siqueira e Cavigliooni, 2021).

Ciências ômicas na suinocultura e avicultura

Em suínos, as análises de ciências ômicas têm sido úteis para entender como o fígado responde ao estresse ou ao jejum, juntamente com o tecido adiposo (Tao et al., 2017; Ren et al., 2018). Além disso, como o metabolismo muscular, importante para a produção de carne suína, responde a restrições nutricionais específicas, ou a práticas de manejo destinadas a explorar o crescimento compensatório como estratégia nutricional (Lametsch et al., 2006; Liu et al., 2017).

Em frangos de corte e matrizes de postura, as pesquisas deverão continuar como fonte geradora de informações, ligando os principais fatores que precisam estar em equilíbrio no intestino das aves, com a maior expressão de digestibilidade e metabolizabilidade de nutrientes. Dessa forma, elas poderão digerir e absorver os alimentos de forma otimizada, além de gerar produtividade e rentabilidade para a indústria avícola.

A aplicação da ciência ômica na avicultura, tem um papel importante na identificação de mecanismos pelos quais, a sucessão bacteriana ocorre no trato gastrintestinal, em coordenação com o hospedeiro. Essa caracterização, será fundamental para identificação de alternativas livres de antibióticos para modular a microbiota, prevenir enfermidades e melhorar o desempenho das aves.

Avanço das técnicas de melhoria na produção animal para resultados no campo

Com o extensivo avanço das técnicas de melhoria na produção animal, os microrganismos têm sido uma excelente ferramenta na obtenção de resultados. Os quais, vão além do sistema digestivo e da nutrição, as bactérias, fungos, protistas e vírus influenciam diversos aspectos da biologia animal, desde a modulação e maturação do sistema imunológico até mesmo ao comportamento e comunicação. Eles são utilizados também, como alternativas para substituição de antibióticos.

A compreensão desses mecanismos é essencial para a aplicação mais assertiva das necessidades dos animais, seja através de fatores de bem-estar, genética ou nutrição. Essa tríade de fatores, reflete em resultados absolutos no campo. Uma vez que tem se exigido cada vez mais dos animais, o que pode causar grandes desafios em relação à saúde intestinal, digestibilidade de nutrientes e alterações na função da barreira intestinal. Dessa forma, muito ainda há para ser pesquisado, para que então, possamos atingir os mais altos níveis de produção e saúde animal.

A utilização de tecnologias também acontece fortemente na aplicação da microencapsulação, método que pode levar ao desenvolvimento de produtos com novas propriedades funcionais, mais estáveis e com maior vida útil ao produto e que deve crescer rapidamente nos próximos anos. Confira como ocorre o processo de obtenção de microencapsulados e sua aplicação na nutrição animal.