Inovação para a Agricultura
GEEBovMit - Mitigação das emissões de GEE na produção de bovinos de carne – pastagens, forragens e aditivos naturais - PRR-C05-i03-I-000027-LA3.1
- Entidade líder do projeto: INIAV - Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária IP
- Responsável pelo projeto: -
- Site do projeto: https://www.iniav.pt/projetos/Geebovmit-LA3-1
- Parceiros:
Faculdade Medicina Veterinária Lisboa; Associação do Instituto Superior Técnico para Investigação e Desenvolvimento (IST-ID); SeaExpert - Serviços e Consultadoria na Área das Pescas, Lda; Área das Pescas, Lda Terraprima - Sociedade Agrícola Lda; Terraprima - Serviços Ambientais, Sociedade Unipessoal Lda.
- Breve descrição:
A manipulação da dieta é a abordagem mais promissora para reduzir as emissões de CH4 pelos ruminantes. O aumento da digestibilidade da forragem ou o uso de aditivos como probióticos, lípidos, ácidos orgânicos, enzimas e compostos secundários de plantas como as abordagens nutricionais mais relevantes para mitigação das emissões de CH4 pelos ruminantes. Em 2014, um grupo de investigação da Austrália relatou o alto potencial de algumas macroalgas vermelhas na mitigação das emissões de CH4. O bromofórmio e o dibromoclorometano, dois compostos secundários halogenados da alga Asparagopsis taxiformis (A. taxiformis), foram os compostos associados ao efeito na metanogénese, com níveis de redução que podem atingir 98 %. A liofilização das algas é uma maneira eficiente de impedir a volatilização dos compostos halogenados voláteis de A. taxiformis. Contudo, é um processo que consome muita energia, com elevados custos ambientais e económicos, fazendo com que o uso de A. taxiformis como suplementos não seja viável em condições comerciais. Em alternativa foi proposta a imersão das algas em óleos vegetais, como uma forma eficaz de recuperar o bromofórmio a baixo custo. A eficácia deste óleo enriquecido em bromofórmio na redução da metanogénese não foi ainda confirmada assim como também não foi verificado o impacto do seu uso nas performances de crescimento, na saúde e bem-estar dos animais ou na qualidade dos produtos.
- Área Geográfica de Intervenção: Santarém
- Identificação do problema ou oportunidade que se propõe abordar:
Na União Europeia, o programa Fit-for-55 tem como objetivo garantir que o aquecimento global fique abaixo de 1.5 °C em 2050. Para isso uma das prioridades é a redução das emissões de gases com efeito de estufa (GEE), tendo sido estabelecidas como metas de redução a 55 % até ano de 2030, tendo como referência as emissões em 1990, e atingir a neutralidade carbónica em 2050. Em Portugal as emissões de GEE do setor agrícola equivalem a cerca de 10,7 % das emissões nacionais, correspondendo ao metano (CH4) 64.6 %, ao óxido nitroso (N2O) 34,8 % e ao dióxido de carbono (CO2) 0.6 %. Estes gases resultam principalmente da fermentação entérica (51,6 %), dos solos agrícolas (31.8 %) e dos efluentes pecuários (13.3 %). Os bovinos, particularmente de carne, são a espécie pecuária com maior peso nas emissões de GEE, devido à produção de CH4 pelas fermentações que ocorrem no processo de digestão ruminal. A dieta é o principal determinante das emissões de CH4 nos ruminantes e existem diversas estratégias nutricionais para diminuir a metanogénese que se podem enquadrar em dois tipos de abordagens diferentes mas complementares: o aumento da eficiência produtiva, com diminuição das emissões por unidade de produto; e/ou e a redução da produção de metano por unidade de alimento digerido. Nesta segunda abordagem, podem ser utilizados diversos tipos de aditivos na dieta dos ruminantes que reduzem as emissões absolutas de CH4 com graus de eficácia muito variáveis. Recentemente, foi verificado o forte efeito antimetanogénico, de macroalgas da espécie Asparagopsis, atribuído à presença de um composto halocarbonado volátil, o bromofórmio (CHBr3) A liofilização tem sido a técnica utilizada para manter a concentração dos CVHs durante a conservação das algas, com custos energéticos e económicos muito elevados. Foi verificada a viabilidade da obtenção do CHBr3 por imersão das algas em óleos vegetais, mas não existem ainda resultados sobre a eficácia da utilização destes suplementos na dieta dos animais.
- Objetivos visados:
Estudar a estabilidade do bromofórmio em óleo de girassol ao longo de um período de conservação de 12 meses; Estudar a eficácia da inclusão do óleo rico em bromofórmio na redução das emissões de metano em modelos in vitro; Estudar a eficácia da inclusão do óleo rico em bromofórmio na redução das emissões de metano em ovinos e bovinos em acabamento e avaliar os impactos nas performances de crescimento, no bem-estar e saúde dos animais, no metabolismo ruminal e emissões de metano e na qualidade e toxicologia da carne.
- Sumário do plano de ação:
A primeira tarefa corresponde à colheita das algas pela seaExpert e à preparação dos óleos ricos em bromofórmio (Bromoil). Estes processos decorrerão na Ilha do Faial (Açores). Após a acolheita as algas serão imersas em óleo durante cerca de 30 dias, sendo depois separado o óleo que será enviado para o INIAV-Santarém e para a FMV-ULisboa. Será feita a caracterização química das algas e das soluções oleosas e verificada a estabilidade do bromofórmio num período de 12 meses em condições de armazenamento à temperatura ambiente Serão realizados ensaios in vitro num equipamento que permite medir a cinética da fermentação microbiana ruminal ao longo de 48 horas, como método preliminar para avaliação do potencial antimetanogénico do Bromoil para definir as concentrações a utilizar nos ensaios produtivos. Serão realizados ensaios produtivos no INIAV-Santarém com ovinos e bovinos para avaliar o efeito da suplementação com Bromoil no crescimento, qualidade das carcaças e da carne e nas emissões de metano. A medição das emissões individuais de CH4 e CO2 nos bovinos será utilizado um sistema Greefeed (C-Lock Inc., Rapid City, Dakota do Sul, EUA). Após o abate dos animais será feita a apreciação parede ruminal para pesquisa de eventuais lesões degenerativas que possam estar associadas ao suplemento. Será recolhido individualmente o conteúdo ruminal para determinação dos parâmetros químicos relacionados com a função ruminal e a qualidade da carne foi verificada por determinação de parâmetros químicos e físicos. Será feita a pesquisa de resíduos de bromofórmio na carne e/ou gordura na carne e fígado de animais suplementados. Será feita a Análise de Ciclo de Vida da fase de engorda dos novilhos com base nos resultados obtidos nos ensaios produtivos. Os resultados obtidos no(s) ensaio(s) realizado na Fonte Boa (INIAV) servirão para delinear um outro ensaio produtivo em condições de exploração comercial na Quinta da França (Terraprima). Será desenvolvido pela equipa do Instituto Superior Técnico um modelo metabólico baseado na teoria universal Dynamic Energy Budget (DEB). Os modelos DEB seguem os fluxos de energia e massa no organismo, responsáveis pelos diferentes processos metabólicos, para estimativa do carbono armazenado no corpo dos animais e das emissões resultantes do seu metabolismo interno, como o CH4 ruminal.
- Pontos de situação / Resultados:
A produção dos óleos enriquecidos em bromofórmio foi feita em 2 anos consecutivos. As análises realizadas no Bromoil permitiram verificar a boa recuperação do bromofórmio no óleo e a persistência da concentração ao longo de um ano de armazenamento em condições de temperatura ambiente. Foram feitos ensaios in vitro para avaliação do efeito na metanogénese e das doses a utilizar em ensaios in vivo. Foi produzida uma publicação para divulgação dos resultados no Journal of Dairy Science, cujo endereço de Internet é o seguinte https://doi.org/10.3168/jds.2023-23506. Foram realizados dois ensaios com borregos com diferentes doses de suplementação com óleo enriquecido em bromofórmio. Foi confirmada a eficácia do suplemento na redução da metanogénese mas também se registou uma diminuição da ingestão e da taxa de crescimento dos animais. Não foram encontrados resíduos de bromofórmio na carne nem houve alterações nos parâmetros físicos e químicos destes animais. Foram encontradas lesões na mucosa ruminal que poderão estar associadas ao suplemento. Foi submetida uma publicação à revista Animal com os resultados deste trabalho. Foi realizado um ensaio com novilhos em que a avaliação das emissões de metano foi feita in vivo com recurso a um equipamento GreenFeed em que se utilizaram 2 níveis de suplementação. Confirmou-se o efeito da suplementação com o Bromoil na metanogénese. As performances de crescimento dos animais foram de acordo com o esperado, embora com o nível mais elevado de suplementação a taxa de crescimento tenha sido menor. Não foram encontrados resíduos de bromofórmio na carne nem houve alterações nos parâmetros físicos e químicos destes animais. A avaliação macroscópica da mucosa ruminal não evidenciou lesões graves. Na sequência dos resultados já obtidos, está em curso a avaliação de um processo tecnológico que se espera possa reduzir a agressividade do Bromoil nas paredes do rúmen, que se se revelar eficaz poderá ser ainda testado nos próximos ensaios que estão programados. Foram realizadas algumas sessões de divulgação do projeto conforme se indica: Apresentação do projeto GEEBovMit – Mitigação das emissões de GEE na produção de bovinos de carne – pastagens, forragens e aditivos naturais (PRR-C05-i03-I-000027), na sessão pública para assinatura dos projetos. Feira Nacional de Agricultura. Santarém 8 de junho de 2022. Evaluation of methane emissions in experiments with ruminants at INIAV-Fonte Boa. GHG mitigation in livestock research Summit. Fonte Boa, 21st june 2023. Apresentação dos resultados preliminares do projeto GEEBovMit. 3º aniversário do InovTechAgro, Portalegre, 29 de novembro de 2023. Apresentação dos resultados preliminares do projeto GEEBovMit. 3º aniversário do Centro Nacional de Competências para as Alterações Climáticas do Sector Agroflorestal, Lisboa, 13 de dezembro de 2023. https://www.cncalteracoesclimaticas.pt/conferencia-alteracoes-climaticas Efeitos das diferentes dietas na qualidade da carne. Ciclo de Webinares - Pastoreio extensivo nutrição animal e uso de forragens, promovido pela ACRIGUARDA e Centro de Competências do Pastoreio Extensivo, 20 de fevereiro de 2024.