AZORUM Project

Rezultate partiale:

Prima faza de executie (Etapa I) a cuprins o activitate, axata in principal pe realizarea de studii care sa permita fundamentarea viitoarelor experimente:

• Studiu tehnico-economic privind impactul proteosintezei microbiene asupra eficientei hranirii rumegatoarelor
Acest studiu a vizat cuantificarea efectelor cresterii eficientei proteosintezei microbiene, in planul valorii nutritive a furajelor si a performantelor productive ale rumegatoarelor. S-a pornit de la o imbunatatirea modesta a eficientei proteosintezei, cu 10%, in conditiile in care in literatura de specialitate apar variatii de la simplu la cvadruplu (ce-i drept pe situatii nutritionale extreme). In acest context, s-a constatat un efect notabil asupra valorii nutritive si a potentialului productiv, ceea ce sustine fezabilitatea solutiei propuse in cadrul proiectului.
• Studiu privind efectul ratiilor asupra circuitului azotului la nivel de ferma. Acest studiu a urmarit propagarea efectelor ale cresteri eficientei proteosintezei de la nivelul individului la nivelul fermei.
• Studiu privind metodele de analiza implicate in estimarea proteosintezei microbiene. In cadrul acestui studiu au fost inventariate metodele potentiale de determinare a proteosintezei microbiene, stabilindu-se si cea mai oportuna metoda. De asemenea, au fost abordate si principiile care stau la baza acestor determinari.

In cadrul primei activitati au fost inventariate metodele de analiza ce vor fi utilizate in proiect , fiind necesara adaptarea unor metode specifice proiectului. Astfel, au fost trecute in revista procedurile de lucru pentru analizele curente (continutul in substanta uscata, proteina bruta, celuloza bruta, grasime bruta, cenusa al ingredientelor ratiilor), au fost revazuti algoritmii de calcul pentru estimarea valorii nutritive a nutreturilor vizate pentru elaborarea ratiilor si au fost dezvoltate metode de analize si proceduri specifice proiectului: prelevarea probelor de urina (colectare totala si spot sampling), analiza derivatilor purinici prin diferite metode (HPLC, TLC, reactia Trinder).

In cadrul celei de-a doua activitati, este de mentionat prezenta echipei proiectului in consortiile a doua proiecte europene (un FP6 SSA FeedSEG, si un FP7 REGPOT Feed-to-Food), ceea ce a permis contactarea acelor parteneri din respectivele proiecte, in a caror arie de interes intra si subiecte legate de metabolismul azotului la rumegatoare. De asemenea, s-a reluat colaborarea cu colectivul de cercetatori de la Departamentul de Zootehnie al Universitatii Gent (Belgia), avand in vedere determinarea nivelului proteosintezei microbiene prin identificarea unor biomarkeri specifici in lapte. A fost contactat si unul din partenerii unui proiect european FP7 (REDNEX) care are printre obiective si studiul proteosintezei microbiene.

In cadrul activitatilor 3 si 4 au fost derulate teste pe tineret ovin mascul pentru calibrarea metodei de estimare a proteosintezei microbiene prin determinarea alantoinei (principalul derivat al bazelor purinice in urina, la ovine) si utilizarea unor ecuatii de predictie specifice. In cadrul acestor teste au fost administrate trei ratii constituite din Iarba de Sudan masa verde in diferite stadii de maturitate (cu un continut proteic din ce in ce mai redus) si doua ratii constituite dintr-un fan bogat in proteina (fan de lucerna) si unul cu un continut mai redus in proteina (fan de orz). In ambele teste au fost detectate modificari clare ale continutului de alantoina in urina (4,048; 2,779; 1,811 mmoli alantoina / zi in primul test, 4,631 respectiv 2,534 mmoli alantoina / zi in al doilea test). Pe baza ecuatiilor de predictie specifice, a fost calculata proteina de origine microbiana, pe baza careia a fost calculata eficienta proteosintezei microbiene care a variat in acelasi sens cu alantoina. Avand in vedere senzitivitatea continutului de alantoina la factorii alimentari au fost elaborate cateva ratii care conduc la eficiente diferite ale proteosintezei microbiene, ce urmeaza a fi testate in etapele urmatoare ale proiectului.

Etapa III

In cadrul acestei etape au fost testate pe animale cateva dintre solutiile nutritionale propuse in etapa anterioara. S-au folosit pentru aceasta facilitatile pentru experiente de digestibilitate pe ovine (custi de digestibilitate) ce permit recoltarea separata a urinei si fecalelor. Pentru aceste experimente au fost achizitionati 8 berbecuti Merinos, ce au fost repartizati aleator in grupurile experimentale prevazute in cadrul celor trei teste desfasurate in aceasta etapa. Astfel, au fost testate o ratie cu amidon rapid degradabil versus o ratie cu amidon lent degradabil, o ratie cu srot rapid degradabil versus o ratie cu srot lent degradabil si o ratie ce reuneste solutiile propuse pe parcursul proiectului (aporturi sincrone de azot si energie, premix vitamino-mineral adaptat) comparata cu o ratie tipica pentru sud-estul tarii.

Experimentul 1
Primul experiment a vizat comparatia intre o ratie cu amidon lent degradabil (din porumb) si o ratie cu amidon rapid degradabil (din orz), in conditiile in care ingredientul proteic a fost srotul de rapita (asemanator srotului de floarea soarelui in ceea ce priveste degradabilitatea ruminala). Cele doua ratii au fost izoenergetice / izoproteice (1,26-1,29 UNL, 124-129 g PDIN, 112-118 g PDIE), diferenta constand in natura si implicit disponibilitatea amidonului in rumen. Experimentul a vizat detectarea unui eventual plus de eficienta a proteosintezei microbiene in cazul mai bunei sincronizari a aporturilor de azot si energie la nivel ruminal in acest caz amidonul din ratie a fost sincroinizat cu azotul rapid degradabil din srotul de rapita.

Pentru acest experiment au fost utilizati 8 berbecuti, adapostiti in custi individuale de digestibilitate pentru ovine prevazute cu sisteme de colectare separata a urinei / fecalelor. Experimentul s-a derulat conform procedurilor specifice unor teste de digestibilitate, la care s-a adaugat recoltarea urinei in vederea determinarii excretei de derivati purinici. In medie, lotul martor a inregistrat un o excreta mai mare de derivati purinici prin urina (12,57 mmoli/zi 9,28 alantoina, 1,77 acid uric, 0,23 xantina, 0,74 hipoxantina) fata de lotul experimental (9,49 mmoli/zi 7,44 alantoina, 1,20 acid uric, 0,25 xantina, 0,60 hipoxantina). Pe baza acestor valori au fost calculate cantitatile medii de proteina microbiana sintetizate zilnic de animalele celor doua loturi. La lotul cu amidon lent degradabil, ratia a condus la producerea a 67,36 g proteina microbiana (PB), echivalenta cu 43,11 g PDIM, iar la lotul cu amidon rapid degradabil, ratia a condus la producerea a 48,85 proteina microbiana (PB), echivalenta cu 31,26 g PDIM. Prin urmare, din punct de vedere a proteosintezei microbiene, ratia cu amidon rapid degradabil (orz) a fost mai putin favorabila. Doua explicatii sustin acest rezultat: proportia crescuta de orz in nutretul combinat predispune la scaderea pH-ului sub optimul pentru proteosinteza ruminala, cel putin in primele ore dupa ingesta. Pe de alta parte, faptul ca o mare parte din energia ratiei a fost rapid degradabila inseamna ca aceasta a fost disponibila o perioada limitata de timp, iar rata cresterii bacteriilor nu a permis asimilarea in intregime a acestui disponibil si utilizarea pentru sinteza microbiana.

Rezultatele acestui experiment au fost incluse intr-o lucrare trimisa pentru prezentare in cadrul celui de-al IX-lea Simpozion de Zootehnie de la Belgrad (7-9 octombrie 2009) si publicare in revista Biotechnologies in Animal Science (Andreea VASILACHI, Smaranda POP, C. DRAGOMIR, Mihaela VLASSA, Miuta FILIP - The influence of replacing slow with rapid starch in the rapeseed based diets for rams on the efficiency of rumen microbial proteosynthesis).

Experimentul 2
Intrucat in primul experiment plusul de eficienta datorat sincronizarii aporturilor de energie si proteina a fost anulat de disponibilitatea limitata in timp a acestora (la lotul experimental sursele principale de energie si proteina fiind rapid degradabile), cel de-al doilea experiment a vizat compararea unor surse de proteina rapid, respectiv lent degradabile (adica srot de soia versus srot de rapita) pe fondul asigurarii energiei printr-o sursa energetica lent degradabila (amidonul din porumbul boabe). Testul a fost realizat pe 8 berbeci, asemanator experimentului anterior. Analizele derivatilor purinici din probele de urina sunt in curs.

Experimentul 3
In cadrul acestui experiment a fost vizata stimularea proteosintezei microbiene prin cumularea mai multor factori favorizanti: sincronizarea aporturilor zilnice de energie si proteina; corelarea dinamicii de degradare a proteinei si energiei in rumen; suplimentarea ratiilor cu substante - factori de crestere pentru microsimbiontii ruminali. In acest sens, a fost testata suplimentarea ratiilor cu un amestec de melasa si srot de rapita. Sunt in curs de analiza probele de urina recoltate, pentru determinarea derivatilor purinici prin HPLC.

Lucrari si comunicari stiintifice realizate în cadrul proiectului

- Andreea Vasilachi, Smaranda Pop, C. Dragomir, Mihaela Vlassa, Miuta Filip (2009) - The influence of replacing slow with rapid starch in the rapeseed based diets for rams on the efficiency of rumen microbial proteosynthesis. Biotechologies in Animal Science (accepted);

- Vlassa Mihaela, Filip Miuta, Pascalau V., Onita F., Coman Virginia (2009) - Purine derivatives determinated by chromatographic methods with application on urine of ruminants. 8th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods & 15th International Symposium on Separation Sciences, September 2-4, 2009, Siofok, Hungary;

- Mihaela Vlassa, Miuta Filip, Violeta Pascalau, Florina Onita, Veronica Avram and Virginia Coman (2009) - Investigation of purine derivatives in urine of ruminants by high performance liquid chromatography. 8th International Symposium of Animal Nutrition and Biology, September 24-25, Bucharest, Romania.