Compreender como o microbioma intestinal influencia no bem estar e na saúde animal. Este conhecimento pode melhorar toda a cadeia produtiva que os envolve, desde a sua criação até o consumo humano dos produtos de origem animal.
Microbioma intestinal dos animais
O microbioma intestinal se refere a microbiota (população de micro-organismos), genes, genomas, hospedeiros, metabólitos da microbiota e proteínas encontrados no intestino dos animais (Mota e Pandolfi, 2021).
A diversidade microbiológica encontrada no trato intestinal dos animais é importante para a digestão e absorção de nutrientes, contribuindo para o seu crescimento e produtividade. Por outro lado, a presença de determinados micro-organismos no trato intestinal pode ocasionar infecções, levando a doenças e reduzindo as taxas de crescimento e aumentando da mortalidade, gerando assim danos à saúde animal e prejuízos econômicos para as empresas.
De acordo com o IBGE, no Brasil os três animais de maior produtividade para fins comerciais, especialmente abate são: aves, bovinos e suínos. Cada um desses animais possui um microbioma intestinal geneticamente formado por uma variedade de espécies que possuem diferentes funcionalidades. Veja abaixo os principais micro-organismos presentes na microbiota desses animais:
Aves: Centenas de espécies bacterianas, sendo Actinobacteria, Firmicutes, Fusobacteria e Bacteroidetes os filos mais importantes (Mota e Pandolfi, 2021);
Bovino: Os filos predominantes são Firmicutes, Bacteroidetes, seguido de Proteobacteria, Tenericute e Actinobacteria (Myer et al., 2015);
Suínos: Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Actinobacteria e Spirochaetes (Lamendella et al., 2011).
Veja que o microbioma dos animais listados possui uma complexa composição de bactérias. No entanto, em alguns casos, micro-organismos como o Clostridium, Escherichia coli e Salmonella sp podem estar presentes na microbiota intestinal, podendo ocasionar danos à saúde e bem-estar desses animais. Dessa forma, compreender e controlar as condições ambientais que podem influenciar diretamente no microbioma intestinal é de fundamental importância para a produção dos animais (bovinos, suínos, aves, entre outros).
Condições ambientais e o microbioma intestinal dos animais
O mundo passa por constantes mudanças ambientais que causam impactos diretos na biodiversidade, na modificação das espécies e no ambiente em que elas vivem. De acordo com a Ourofino saúde animal, essas mudanças podem estar relacionadas a disponibilidade de nutrientes, pH, concentração de oxigênio, dieta, idade, uso de antibióticos, entre outros fatores. Essas modificações podem influenciar no que os animais comem, e consequentemente, no seu microbioma intestinal, atuando diretamente na sua saúde e bem estar.
Visando tornar a cadeia produtiva animal mais eficiente, indústrias e pequenos produtores rurais vêm concentrando os seus esforços na garantia de uma microbiota intestinal saudável, a partir de modificação do ambiente em que os animais estão inseridos. De acordo com as necessidades funcionais e nutricionais, diferentes estratégias podem ser utilizadas para melhorar, controlar e garantir um ambiente saudável para os animais.
Listamos alguns pontos específicos que quando levados em consideração podem equilibrar e balancear a interação entre microbioma intestinal e seus metabólitos, promovendo mudanças benéficas necessárias na composição do microbioma intestinal.
➞Qualidade microbiológica do pasto e da água;
➞Adição de aditivos na ração, melhorando a absorção de nutrientes essenciais;
➞Manejo adequado no sistema de produção, reduzindo o estresse animal;
➞Higiene adequada em toda a cadeia produtiva, evitando a presença de parasitas e de micro-organismos patogênicos causadores de doenças;
A partir dos esforços da ciência e da tecnologia que vem se concentrando na identificação e na avaliação dos micro-organismos que compõem o microbioma intestinal dos animais, é possível verificar como as modificações ambientais e nutricionais podem ser melhoradas para influenciar positivamente na saúde e bem estar dos animais.
Você sabia que a genômica pode estar diretamente relacionada ao bem estar animal?
Genômica e o bem estar animal
Estudos genômicos do microbioma intestinal dos animais possibilitam avaliar a composição da microbiota, identificando desde micro-organismos conhecidos até aqueles ainda não relatados. Dentro desta grande área, tecnologias promissoras como o sequenciamento de DNA, podem auxiliar na identificação dos micro-organismos, facilitando na detecção de doenças e modificações ambientais.
O Correio Braziliense divulgou em 2019 uma pesquisa realizada na Universidade de Princeton que utilizou dados genômicos para avaliar quais os impactos do ambiente na microbiota dos animais domésticos (gado, ovelha) e selvagens (herbívoros). A partir do sequenciamento de DNA realizado nas fezes dos animais, o estudo revelou informações importantes, desde a alimentação dos animais até as bactérias que vivem em seu intestino, bem como parasitas causadores de doenças.
Como vimos anteriormente, alterações na microbiota intestinal animal podem ser ocasionadas por diferentes fatores ambientais e microbiológicos, estando diretamente relacionadas à qualidade da carne que é comercializada.
A equipe de pesquisadores da Neoprospecta possui expertise no sequenciamento de DNA de diferentes tipos de amostras (fezes, água, ração, entre outras) utilizadas para analisar a microbiota animal, e é capaz de analisar a partir dos resultados obtidos os tipos de micro-organismos existentes em cada uma delas.
Utilizando o Banco de informações microbiológicas (BIM) da Neoprospecta, as principais informações a respeito dos micro-organismos identificados nas amostras são avaliadas. Além das características gerais dos micro-organismos, o banco contém informações dos impactos que estes seres microscópicos podem gerar nas matrizes onde foram identificados.
A identificação microbiológica é o primeiro passo para avaliar a microbiota intestinal dos animais, e servir de base para a tomada de decisão em relação a quais condições (ambientais, nutricionais, etc) devem ser modificadas para garantir a saúde e o bem estar animal.
Diagnóstico Microbiológico Digital
Em estudo realizado pela Neoprospecta, o diagnóstico microbiológico digital (DMD), que utiliza sequenciamento de DNA de alto desempenho, foi aplicado para avaliar se o uso de enzimas (xilanase) e probióticos na dieta de frangos era capaz de aumentar a disponibilidade de nutrientes e reduzir os antinutrientes. A partir dessa tecnologia, foi possível observar a microbiota intestinal dos frangos e seus diferentes níveis taxonômicos. Veja detalhes deste caso em nosso blog.
Os resultados obtidos na análise da microbiota intestinal do frango, também podem auxiliar na saúde do animal, uma vez que de acordo com os micro-organismos identificados é possível avaliar a necessidade de suplementação na dieta. Além de verificar se a concentração dos componentes adicionados (enzimas e probióticos) pode ocasionar modificações negativas ao bem estar, causando desde a improdutividade do animal até a morte.
Sequenciamento de DNA
O uso de sequenciamento de DNA é um grande aliado na redução de gases emitidos por bovinos e suínos, que contribuem com 23% do efeito estufa, impactando negativamente nas mudanças climáticas. A partir do sequenciamento de DNA realizado nas fezes desses animais, é possível ajustar os componentes da ração para reduzir bactérias no trato intestinal, e consequentemente, diminuir os gases (especialmente metano) que saem deles, contribuindo com a sustentabilidade do planeta.
Quando o objetivo é identificar e mitigar algum patógeno específico, a Neoprospecta, também realiza a Sorotipagem molecular, com o objetivo de identificar os diferentes sorovares de Salmonella (por exemplo) presentes em toda a cadeia. A sorotipagem possibilita identificar a relação clonal entre os isolados ou seja encontrar a origem/ causa raiz de contaminações. A identificação do sorotipo permite também avaliar a presença de contaminação cruzada no processo e capacidade do micro-organismo alvo formar biofilme. Este conhecimento está diretamente relacionado a garantia da saúde e do bem estar dos animais, garantido processos mais seguros e mais produtivos.
O uso de técnicas inovadoras como o sequenciamento de DNA realizado pela Neoprospecta, vem sendo implementado com todo acompanhamento de pesquisadores especializados na produção animal, e atende às expectativas desse mercado, que exige produtos seguros, de qualidade, sustentáveis e rentáveis.
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Referências
Mota, S.C.A. Pandolfi, J.R.C. Avicultura- Salmonella segue como foco de atenção no setor produtivo. 2021, pp. 18–23. Acesso em: https://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/1136530/1/final9808.pdf
LAMENDELLA, R., SANTO DOMINGO, J.W., GHOSH, S., et al., (2011). Comparative fecal metagenomics unveils unique functional capacity of the swine gut. BMC microbiol., 11(1), 1.
Myer PR, Smith TPL, Wells JE, Kuehn LA, Freetly HC (2015) Rumen Microbiome from Steers Differing in Feed Efficiency. PLoS ONE 10(6): e0129174. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0129174
Autora
Camila M. M. Ferro
Doutora em Engenharia de Alimentos e especialista em vigilância sanitária. Atualmente é conteudista da Neoprospecta