Nanopartículas, software, vacina, rações: inovações visam à produção de alimentos mais sustentáveis

Projeto da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, em Pirassununga, desenvolveu nanopartículas para nutrição de embriões bovinos e software para medir eficiência alimentar nas criações, além de estudos promissores de vacinas para aquicultura e rações para frangos que poderão contribuir para reduzir a ingestão de antibióticos pelas aves

Foto: FZEA/USP Imagens

 21/11/2022 - Publicado há 2 meses

Texto: Júlio Bernardes

Arte: Adrielly Kilryann

Há um ano, pesquisadores da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA) da USP, em Pirassununga, se reuniram de forma inédita formando um hub de pesquisa dedicado a buscar formas de melhorar a produção de alimentos de origem animal. Era o início do projeto Da Fazenda à mesa: produzindo alimentos de forma mais sustentável utilizando biotecnologia, nanotecnologia e inteligência artificial, que acaba de apresentar seus primeiros resultados. A iniciativa teve duração de um ano, porém, as pesquisas realizadas no período terão continuidade, e além dos avanços já alcançados, como nanopartículas para nutrição de embriões bovinos e um software para medir a eficiência alimentar nas criações, também há estudos promissores de novas vacinas para aquicultura e rações para frangos que poderão contribuir para a redução da ingestão de antibióticos pelas aves.

“A partir de uma visão sistêmica, queríamos fazer pesquisa para melhorar a oferta de alimentos, tornando-os mais saudáveis, com sustentabilidade”, afirma ao Jornal da USP o professor Paulo José do Amaral Sobral, coordenador do projeto. “Isso implica olhar para toda a cadeia de produção dos alimentos, no nosso caso, os de origem animal, desde o início, com os embriões dos animais, até o final, por meio da oferta de produtos enriquecidos com ingredientes funcionais.”

A partir de um edital de apoio a Projetos Integrados de Pesquisa em Áreas Estratégicas (Pipae) da Pró-Reitoria de Pesquisa (PRP) da USP, foram iniciados subprojetos envolvendo todos os cinco departamentos da FZEA: Ciências Básicas, Zootecnia, Engenharia de Alimentos, Engenharia de Biossistemas e Medicina Veterinária. “As atividades laboratoriais contaram com a participação de bolsistas da PRP, dez alunos de iniciação científica e sete de pós-doutorado”, diz Sobral. Também atuaram pesquisadores da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF), Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ), Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP), Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) e da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP, da Universidade de Ribeirão Preto (Unaerp), do Instituto de Pesca, Instituto de Zootecnia e das Universidades do Hawai e Wisconsin, nos Estados Unidos.

Paulo José do Amaral Sobral - Foto: Reprodução/FZEA-USP

Paulo José do Amaral Sobral - Foto: Reprodução/FZEA-USP

“Entre os subprojetos desenvolvidos no último ano estão o aumento da eficiência bovina e da fertilidade de rebanhos bovinos por meio de tecnologias invasivas e não invasivas, principalmente tratamentos in vitro descreve o professor. “Em outro trabalho, é estudada a proteção fetal e embrionária para suínos, bovinos e frangos de corte, com vistas ao fornecimento de matrizes para reprodução.”

Eficiência alimentar

Uma cooperação entre os departamentos de Engenharia de Biossistemas e Medicina Veterinária da FZEA trouxe a oportunidade de adotar uma abordagem interdisciplinar para o avanço sustentável da produção animal, combinando nutrição, inteligência artificial e tecnologia da informação. “Os pesquisadores propõem um programa de computador que avalia a eficácia da alimentação animal baseado em ‘assinaturas’ nos genes”, relata Sobral. “Selecionando os animais com melhor eficiência alimentar, o rendimento da produção aumenta, com menor impacto ambiental.”

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Também está em desenvolvimento uma nova geração de vacinas para a aquicultura, a serem aplicadas nos peixes que crescem nos criadouros. “Na piscicultura tem somente uma vacina comercialmente disponível para bactérias e nenhuma para protozoário, que foi proposta no início do projeto. A vacina disponível para bactérias é feita a partir do agente de onde se obtém os antígenos que serão utilizados para imunizar os peixes, sendo que nesse caso há a necessidade de se manter os microrganismos em cultivos em laboratório. Nas vacinas que estamos estudando, os peixes podem ser imunizados com os genes das proteínas candidatas a vacinas ou mesmo com proteínas recombinantes”, relata o professor Antonio Augusto Mendes Maia, da FZEA, que participou do estudo. Proteínas recombinantes são produzidas a partir da modificação de seus genes e se multiplicam em células vivas. “Isso minimiza a manutenção constante de bactérias que produzem proteínas em condições de laboratório. Outra coisa interessante seria fazer com que os genes dos antígenos fossem expressos, ou seja, produzidos, na ração fornecida para os peixes, dessa forma não seria necessário inocular milhares de peixes minúsculos com as vacinas.”

Um dos subprojetos estudou o aproveitamento de resíduos do processamento de alimentos (bagaço de uva, doado por uma empresa privada), tanto como ração para animais como para consumo humano. “Os pesquisadores vão testar o uso de resíduos ricos em princípios ativos encapsulados em ração de frango, de modo a reduzir a ingestão de antibióticos”, relata Sobral. Atualmente, os testes estão em fase inicial, e os primeiros resultados devem ser anunciados até o final do ano. Por fim, um outro experimento envolveu a biofortificação do leite bovino com vitamina E e selênio, micromineral importante nos sistemas antioxidantes do corpo humano.

De acordo com o professor, dentre os subprojetos com resultados mais relevantes estão o das nanopartículas para nutrição de embriões bovinos, que já tem uma patente depositada, e o do uso de tecnologia da informação para avaliar a eficiência alimentar. “Também há avanços nas vacinas para peixes, no entanto, ainda serão necessários testes clínicos. O importante é que todos os subprojetos abriram portas, e por essa razão, é preciso dar continuidade aos estudos.”

Também está em desenvolvimento uma nova geração de vacinas para a aquicultura, a serem aplicadas nos peixes que crescem nos criadouros. “Na piscicultura tem somente uma vacina comercialmente disponível para bactérias e nenhuma para protozoário, que foi proposta no início do projeto. A vacina disponível para bactérias é feita a partir do agente de onde se obtém os antígenos que serão utilizados para imunizar os peixes, sendo que nesse caso há a necessidade de se manter os microrganismos em cultivos em laboratório. Nas vacinas que estamos estudando, os peixes podem ser imunizados com os genes das proteínas candidatas a vacinas ou mesmo com proteínas recombinantes”, relata o professor Antonio Augusto Mendes Maia, da FZEA, que participou do estudo. Proteínas recombinantes são produzidas a partir da modificação de seus genes e se multiplicam em células vivas. “Isso minimiza a manutenção constante de bactérias que produzem proteínas em condições de laboratório. Outra coisa interessante seria fazer com que os genes dos antígenos fossem expressos, ou seja, produzidos, na ração fornecida para os peixes, dessa forma não seria necessário inocular milhares de peixes minúsculos com as vacinas.”

Um dos subprojetos estudou o aproveitamento de resíduos do processamento de alimentos (bagaço de uva, doado por uma empresa privada), tanto como ração para animais como para consumo humano. “Os pesquisadores vão testar o uso de resíduos ricos em princípios ativos encapsulados em ração de frango, de modo a reduzir a ingestão de antibióticos”, relata Sobral. Atualmente, os testes estão em fase inicial, e os primeiros resultados devem ser anunciados até o final do ano. Por fim, um outro experimento envolveu a biofortificação do leite bovino com vitamina E e selênio, micromineral importante nos sistemas antioxidantes do corpo humano.

De acordo com o professor, dentre os subprojetos com resultados mais relevantes estão o das nanopartículas para nutrição de embriões bovinos, que já tem uma patente depositada, e o do uso de tecnologia da informação para avaliar a eficiência alimentar. “Também há avanços nas vacinas para peixes, no entanto, ainda serão necessários testes clínicos. O importante é que todos os subprojetos abriram portas, e por essa razão, é preciso dar continuidade aos estudos.”

Sobral aponta que alguns subprojetos vão se tornar projetos temáticos apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e outros serão incorporados a iniciativas já existentes e a linhas de pesquisa dos professores da faculdade. “A leitura que fizemos do edital foi justamente a de propor projetos temáticos com equipes (hubs de pesquisa) trans e multidisciplinares”, enfatiza. “A FZEA tem cinco departamentos com perfil multidisciplinar que, pela primeira vez nos 30 anos de existência da faculdade, trabalharam juntos” em uma temática importante e estratégica, em consonância com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU).

Mais informações: e-mail pjsobral@usp.br, com o professor Paulo José do Amaral Sobral

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