Efeito de aditivos dietéticos no microbioma e resultados metabólicos da fermentação ruminal in vitro

Resumo

A avaliação rápida de aditivos alimentares é fundamental para identificar modificadores potenciais do rúmen que possam melhorar a eficiência na utilização de nutrientes. O estudo tem como objetivo avaliar o efeito de aditivos alimentares nas alterações na composição da microbiota, nos resultados metabólicos da fermentação ruminal e no aprimoramento da eficiência de utilização de nutrientes in vitro. Para isso, o conteúdo ruminal será coletado de 8 vacas leiteiras fistuladas. O conteúdo ruminal coletado será separado em frações sólidas e líquidas, sendo que o líquido ruminal será diluído na proporção de 1:2 usando um tampão de saliva artificial anaeróbico. Posteriormente, 200 ml dessa mistura serão adicionados a um sistema automatizado de gás in vitro (Tecnologia Ankom). Cada frasco Ankom receberá 10 mg/ml de dieta (com ou sem aditivos), 2 g de sólidos ruminais que serão lavados com CO2 livre de oxigênio e selados. O conteúdo ruminal de cada animal será dividido em grupo controle (dieta controle sem aditivo, TMR) e grupos de tratamentos (TMR + aditivos; propionato, lactato, glicerol, aminoácidos gliconeogênicos, melaço, ureia), cada um contendo até cinco níveis de cada aditivo (0,5, 1, 2, 5 e 10%). As fermentações serão realizadas em paralelo, usando frascos triplicados em um desenho randômico, com um total de 15 unidades por rodada. Medições de pressão cumulativa nos frascos Ankom serão registradas a cada 15 minutos para determinar a cinética da fermentação. Em cada frasco, serão coletadas amostras da fase líquida para análise de ácidos graxos voláteis (AGVs), amônia, pH, proteína microbiana e composição da microbiota (16S rRNA). O gás na parte superior do frasco (20 ml) será amostrado e inserido em um extrator de 5 ml para determinar a composição do gás (CH4, CO2, H2) por meio de cromatografia gasosa. Além disso, o projeto FAPESP 2022/00989-1 contará com a colaboração com o Dr. Mantovani na interpretação dos resultados do sequenciamento do metagenoma (16S rRNA) obtidos a partir de amostras ruminais. Como parte do programa BEPE, o estudante terá a oportunidade de expandir seus conhecimentos em nutrição de ruminantes, sequenciamento do metagenoma ruminal e técnicas de bioinformáticas aplicadas a dados da microbiota. Além disso, o estudante participará de outras atividades de pesquisa conduzidas pelo grupo de pesquisa do Dr. Mantovani. Espera-se que um manuscrito científico seja elaborado e publicado em uma revista revisada por pares de alto impacto ao final desta atividade de estágio realizada na Universidade de Wisconsin. (AU)