Isótopos estáveis na determinação de gases de efeito estufa de sistemas integrados: abordagens in vivo e in vitro

• Processo: 24/06301-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Zootecnia - Pastagens e Forragicultura
• Pesquisador responsável: Adibe Luiz Abdalla
• Beneficiário: Thaynã Gonçalves Timm
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10573-4 - Centro de Pesquisa de Carbono em Agricultura Tropical (CCARBON), AP.CEPID
• Assunto(s): Pecuária sustentável Biomassa Cadeia produtiva Isótopos estáveis Gases do efeito estufa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Abordagens nutricionais | Biomassa forrageira | Cadeias produtivas sustentáveis | Caracterização nutricional | Produção animal sustentável

Resumo

O projeto de pesquisa tem como objetivo avaliar a produção in vitro de metano entérico (CH4) a partir de substratos contendo biomassa adequada para o pastejo de ruminantes, incorporando leguminosas, macroalgas tropicais e biocarvão. Busca-se avaliar tanto as contribuições de curto quanto de longo prazo para as emissões de CH4, composições isotópicas e impacto no microbioma ruminal. Experimentos serão conduzidos no LANA-CENA/USP para analisar as diferenças na composição isotópica entre diversas fontes de biomassa usadas como alimentação para ruminantes. Os ensaios abrangerão condições in vitro e in vivo para avaliar sistematicamente a contribuição específica dessas biomassas para a produção de CH4. A composição isotópica do CH4 servirá como uma métrica crítica nessa avaliação, visando avançar na compreensão de sua influência nas emissões de CH4. Os substratos passarão por incubação em frascos de vidro com solução tampão e inóculo. A produção de gás e a concentração de CH4 serão medidas, seguidas pelo tratamento do substrato não degradado para estimar a produção de massa microbiana. Os ensaios simularão condições de fermentação ruminal ao longo de 21 dias, incluindo fases de adaptação, intermediária e estável. Parâmetros como matéria seca e degradabilidade da matéria orgânica serão quantificados, juntamente com análise do efluente de fermentação para pH, ácidos graxos de cadeia curta, amônia e estudos do microbioma ruminal. As amostras passarão por análise das composições isotópicas de carbono (13C) nos alimentos, material não degradado residual e gases. As proporções de diferentes plantas no CH4 serão estimadas, e a composição isotópica do carbono dos gases será determinada usando um espectrômetro de cavidade ring-down. Amostras de efluente serão coletadas para extração de DNA e análise de PCR em tempo real para quantificar genes específicos relacionados a micro-organismos ruminais, incluindo bactérias, protozoários, fungos e genes marcadores funcionais. Um banco de dados (BDD) será desenvolvido contendo informações sobre degradabilidade da matéria orgânica, produção de CH4, ácidos graxos de cadeia curta e números de cópias de genes. Análises descritivas e multivariadas serão realizadas para entender a influência de diversas variáveis nas emissões de metano e no microbioma ruminal. Testes estatísticos, incluindo o teste t de Welch e o teste de Tukey, serão usados para comparações. Este projeto visa contribuir com insights valiosos para mitigar as emissões de metano em sistemas de produção de ruminantes e entender seu impacto na dinâmica do microbioma ruminal. (AU)