Cientistas da Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) estão investigando a relação entre a genética dos bovinos e os microrganismos presentes no trato digestivo da raça Nelore, a mais popular entre os rebanhos de corte no país. O objetivo central é desenvolver métodos inovadores para diminuir a liberação de metano — um dos principais gases responsáveis pelo efeito estufa — e, ao mesmo tempo, otimizar o aproveitamento nutricional da ração consumida pelos animais.
Detalhes apresentados em evento internacional
Os principais avanços desse projeto, que conta com o apoio da Fapesp, foram detalhados pela pesquisadora Luciana Regitano, vinculada à Embrapa Pecuária Sudeste, situada em São Carlos (SP). A explanação ocorreu em 28 de outubro, durante a programação da Fapesp Week Países Baixos.
Em entrevista à Agência Fapesp, Regitano explicou que a equipe identificou pontos-chave na regulação da digestão do gado e na emissão de metano. “Nossos dados mostram como a variação na expressão dos genes microbianos se conecta diretamente a dois fatores de grande interesse econômico e ambiental: o volume de metano gerado e a eficiência no aproveitamento da ração.”
Impacto ambiental e biologia molecular
A atividade pecuária figura entre as principais emissoras de gases de efeito estufa. O metano surge de forma natural durante a digestão dos ruminantes, episódio comumente chamado de “arroto do boi”. No rúmen, a maior seção do estômago bovino, bactérias e outros microrganismos degradam as fibras vegetais, gerando o gás como subproduto. Além da contribuição para o aquecimento global, esse mecanismo consome de 2% a 12% da energia total que o animal extrairia do alimento.
Para decodificar esse ambiente complexo, os especialistas empregam metodologias integradas de biologia molecular que examinam simultaneamente o DNA, o RNA, proteínas e compostos químicos. “Analisamos simultaneamente os tecidos do bovino e os componentes da microbiota do seu sistema digestivo”, contou Regitano.
Inovações tecnológicas e novos aditivos
O mapeamento do RNA produzido no rúmen permitiu catalogar enzimas ligadas diretamente à melhor conversão alimentar e à redução do gás, criando alvos biotecnológicos para a formulação de novos compostos. “A identificação detalhada das enzimas e rotas metabólicas ruminais abre caminho para soluções biotecnológicas aplicáveis na pecuária de corte”, afirmou a pesquisadora.
Uma das frentes mais avançadas envolve substâncias capazes de desacelerar as enzimas formadoras de metano. Embora já existam aditivos comerciais com ação similar no estágio final do processo, os dados obtidos abrem caminho para inibidores mais precisos. Contudo, alterar a digestão exige cautela, pois o metano consome o hidrogênio excedente da fermentação. O bloqueio total do gás pode acidificar o estômago e prejudicar o animal.
“Nossas estratégias buscam não só inibir a enzima que gera o metano, mas também redirecionar esse hidrogênio para rotas metabólicas benéficas, como a produção de propionato, um ácido graxo essencial que serve como importante fonte energética para o bovino”, explicou Regitano.
Paralelamente, cientistas avaliam probióticos e prebióticos específicos para estimular a colonização permanente de bactérias benéficas no rúmen. O grupo também analisa microRNAs transportados em nanovesículas produzidas pelo próprio bovino para compreender se o animal modula ativamente a comunidade microbiana do estômago.
“Descobrimos que certos microRNAs produzidos pelos bovinos apresentam forte ligação, em simulações de computador, com o funcionamento dos genes dos microrganismos do rúmen”, detalhou Regitano.
Barreiras econômicas e influência inicial
Apesar da identificação de marcadores genéticos associados aos microrganismos, a seleção direta de animais com base na microbiota ainda enfrenta obstáculos financeiros no setor de corte.
“Diferentemente do que se observa na avicultura, na suinocultura ou no gado de leite, a literatura científica e nossos próprios dados confirmam que a seleção genética direta para alterar a microbiota em gado de corte não apresenta um retorno financeiro favorável com as tecnologias atuais”, comparou. “O custo para sequenciar a microbiota e incluir essa informação nos índices de seleção genômica é muito alto frente ao ganho em desempenho produtivo ou redução de emissões. Contudo, em parceria com geneticistas, continuamos avaliando se novas metodologias de avaliação e barateamento de sequenciamento poderão mudar essa equação no futuro.”
Em um estudo desenvolvido junto à ABCZ (Associação Brasileira dos Criadores de Zebu), pesquisadores acompanharam exemplares de Nelore desde o pasto até o confinamento, constatando que os microrganismos adquiridos na fase inicial da vida moldam o desenvolvimento do animal a longo prazo.
“Identificamos diversos microrganismos presentes na fase inicial de pastagem que se correlacionam fortemente com a eficiência alimentar e o ganho de peso medidos meses mais tarde, quando o animal já está no confinamento”, relatou Regitano. “Isso demonstra que, embora a dieta mude radicalmente do pasto para a ração concentrada, a colonização microbiana estabelecida no início da vida a pasto cria um ambiente fisiológico e nutricional favorável cujos benefícios se perpetuam até o abate.”
Desafios com microrganismos desconhecidos
As análises também apontaram que cerca de 40% dos microrganismos encontrados nas amostras não constam em bases de dados internacionais, enquanto cerca de 48% das espécies podem ser inéditas para a ciência. Para contornar essa limitação, a equipe recorre à inteligência artificial.
“Essa tecnologia nos permite prever a função dos genes em escala veloz. Em seguida, pretendemos isolar esses microrganismos e expressar suas proteínas em ensaios laboratoriais, validando experimentalmente o que descobrimos nas simulações feitas em computador”, pontuou a pesquisadora.
