FITOMIN Project

Proiect PN II FITOMIN
Contract nr. 51-025 / 18.09.2007

Lista contacte:

Obiectivele proiectului:

1. Promovarea agriculturii sustenabile si cresterea securitatii alimentare prin elaborarea unor solutii nutritionale moderne care sa reduca inputurile de minerale, mai ales de metale grele, in vederea reducerii, pe termen lung, a impactului poluant al sectorului cresterii animalelor asupra calitatii solului si a apei de suprafata
2. Certificarea si promovarea unor aditivi furajeri de natura fitogenica, premisa de valorificare a resurselor naturale vegetale autohtone, a dezvoltarii locale, regionale si nationale; Prin atingerea acestui obiectiv se va realiza o baza de stimulare a parteneriatelor intre institutii de cercetare si sectorul privat
3. Cresterea competitivitatii de cercetare dezvoltare prin stimularea parteneriatelor in rezolvarea unor probleme complexe si crearea mecanismelor de implementare a solutiilor nutritionale si produselor noi rezultate din proiect
4. Formarea unui retele de lucru virtuale care prin acest proiect, sa-si mareasca experienta si vizibilitatea internationala (in cercetarea privind implicatiilor sectorului cresterii animalelor asupra calitatii mediului, pe termen lung), in vederea elaborarii unor proiecte in parteneriate cu institutii de renume din alte tari apartinatoare UE
5. Consolidarea rolului stiintei in promovarea eticii si egalitatii de sanse in cercetare prin faptul ca din echipa proiectului 65% sunt femei, 40% tineri cercetatori (sub 35 de ani) si 10% doctoranzi

Rezultate asteptate:

1. Rezultate stiintifice care sa fie publicate in reviste de specialitate din fluxul principal de cunoastere. Cresterea vizibilitatii echipei de cercetare si participarea in proiecte de cercetare FP 7
2. Formarea unor parteneriate cu implicarea firmelor inovative din domeniul promovarii resurselor naturale autohtone in vederea protejarii mediului si a sigurantei alimentare
3. Certificarea unor furaje cu aditivi furajeri de natura fitogenica
4. Consolidarea rolului stiintei in societate prin promovarea eticii si egalitatii de sanse in cercetare

Progresul proiectului :

In perioada septembrie decembrie 2007 a avut loc:

• prima intalnire a consortiului (07.12.2007, IBNA Balotesti);
• predarea primei etape a proiectului (15.12.2007 catre autoritatea contractanta).

Lucrari publicate sau sustinute la reuniuni stiintifice nationale si internationale

Lucrari publicate in tara (reviste B +)
• Arabela Untea, Rodica Criste, Tatiana Panaite, Daniel Radutoiu, 2009 , Evaluation of phytogenic potential (Rosa Canina) of the weaned piglets diets on copper and zinc absorption and elimination through faeces , Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj Napoca, vol.66 (1-2), ISSN 1843-5262, 80-86
• Radutoiu D., Costache I., 2008 , Spontaneous plants with potential in the obtainment of phytogenical additives , Annals of the University of Craiova. Seria Biologie, Horticultura, Tehnologia prelucrarii produselor agricole, Ingineria Mediului. Vol. XIII (XLIX): 173-178. Edit. Universitaria Craiova. ISSN 1435 - 1275.

Lucrari publicate in strainatate
• Radutoiu Daniel, Costache Iulian, 2009 , Preliminary data regarding the introduction of some spontaneous plants in the obtainment of phytogenical additive , Research People and Actual Tasks on Multidisciplinary Sciences: Vol. I (ISSN 1313-7735), 179-182, Lozenec, Bulgaria.

Lucrari sustinute la simpozioane desfasurate in tara
• Viorica Tamas, Daniela Belala, Mariana Popescu, Liliana Cruceanu, F. Ionescu, Alina Manescu, 2009 , Researches for obtainig from affordable natural sources, replacements of certein chemically synthetised animal feed additives , Hofigal International Sympozium - Ecological agriculture-priorities and perspectives - Ion Ionescu de la Brad Iasi University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Faculty of Agriculture, 22-24 October 2009

Lucrari sustinute la simpozioane desfasurate in strainatate
• Untea A., Criste R., Olteanu M., Olaru R., Enache L., 2009 , Estimation of Fe and Zn concentration from 3 nourishing supplements to organizing a nutrition experiment on weaned piglets , 4th International Symposium on Recent Advances in Food Analysis, Prague, Czech Republic, 4-6 November 2009, prezentare poster.
• Arabela Untea, Rodica Diana Criste, Tatiana Panaite, Anca Bercaru, 2008 , Research regarding the effect of the dietary alfalfa on Cu, Zn, Mn balance in weaned piglets , XXXVIIIth Annual Meeting European Society for New Methods in Agricultural Research, Krakow, Poland, 27-31 August, prezentare poster.

Faza I : Studiu comparativ privind reglementarile si practicile din tarile dezvoltate pentru evitarea poluarii solului si a apei prin dejectiile animalelor crescute In sistem intensiv

Aria tematica si obiectivul vizat prin activitatile fazei :

Promovarea agriculturii sustenabile si cresterea securitatii alimentare prin elaborarea unor solutii nutritionale moderne care sa reduca inputurile de minerale, mai ales de metale grele, in vederea reducerii, pe termen lung, a impactului poluant al sectorului cresterii animalelor asupra calitatii solului si a apei de suprafata

Activitatile desfasurate in aceasta etapa au fost urmatoarele:

• Activitatea I.1 (tip: A.2. 1.) Studii privind cerintele si recomandarile pentru suplimentarea . hranei porcilor cu microelemente minerale
• Activitatea I.2 (tip: A.2. 1.) Studii privind solutiile propuse in literatura de specialitate pentru reducerea riscului de poluare a solului si apei prin microelemente concentrate in dejectii
• Activitatea I.3 (tip: B.2 .) Diseminare pe scara larga a proiectului si a rezultatelor sale

In cadrul acestor activitati au fost realizate studii privind:

• Raportul dintre cerinte / recomandare / suplimentare in ceea ce priveste aportul de microelemente in hrana diferitelor categorii de porci ( tineret, porci la ingrasat, finisare) - studiul face referire la problematica excesului de minerale (cu referire expresa la Fe, Cu, Mn, Zn ) din ratia porcilor, exces care apare datorita rapotului dintre cerintele fiziologice si productive stabilite de instante stiintifice ( NRC 1968; IBNA /Burlacu ,1983)/ si recomandarile practice universitare si industriale
• Legislatia si normele UE referitoare la diminuarea factorilor de risc asociati cresterii animalelor in sistem intensiv- cu referire la prevederile din Codul Bunelor Practici Agricole si Cele Mai Bune Tehnici disponibile pentru sistemele de crestere intensiva a animalelor
•Analiza comparativa privind biodisponibilitatea microelementelor din diferite surse de minerale care se adauga in hrana animalelor - in acest studiu sunt prezentate date privind: definirea biodisponibilitatii; factorii care afecteaza biodisponibilitatea mineralelor; biodisponibilitatea relativa a microelementelor din diferite sarurile anorganice adaugate In hrana porcilor; solutii de Imbunatatire a biodisponibilitatii microelementelor (chelatii metalo organici, aditivii fitogenici)
• Actiunea preparatelor enzimatice pentru disponibilizarea mineralelor din diferite resurse vegetale prezente In hrana animalelor de ferma- studiul scoate In evidenta fatul ca suplimentarea enzimelor In hrana animalelor este recomandata In scopul stimularii digestiei nutrientilor si eliminarii sau minimalizarii efectelor negative a unor componenti specifici din hrana asupra digestiei nutrientilor.
• Consideratii privind particularitatile determinarii microelementelor din furaje , dejectii si probe biologice (urina, ser, organe )- sunt prezentate particularitatile procedurilor de pregatire a probelor In functie de tipul lor; determinarea microelementelor (Fe, Cu, Mn, Zn) se va realiza cu ajutorul spectrometriei de absorbtie atomica
• Identificarea unor surse naturale vegetale ca surse alternative la premixurile minerale (amestecuri de saruri chimice) din furajele pentru porci- Partenerii P1, P3 si P4 au identificat peste 30 de surse naturale vegetale care au fost caracterizate

Pe parcursul etapei coordonatorul contractului a realizat mai multe activitati de management printre care s-a numarat si organizarea primei Intalniri a consortiului care realizeaza proiectul S-a pregatit materialul care a fost transmis pentru a vizualiza proiectul prin pagina web: www.ibna.ro.

Concluziile raportului tehnico stiintific au fost urmatoarele:

• Sectorul cresterii animalelor este in prezent pe locul 2 sau 3 in topul activitatilor care creeaza serioase probleme mediului inconjurator atat la nivel local, cat si la nivel global.
• Porcul depinde de aportul zilnic de minerale asigurate prin hrana. Mineralele reprezinta aproximativ 5 % din totalul masei corporale a porcilor, ele fiind esentiale pentru majoritatea proceselor metabolice de baza care au loc In organismul animal.
• Se cunosc cerintele fiziologice de minerale pentru porci (NRC; Burlacu/ IBNA, etc) dar nu se stie exact cat mai trebuie adaugat, fata de continutul existent In furajele ratiei, pentru obtinerea de productii performante din punct de vedere cantitativ, calitativ, economic si ecologic. In practica, suplimentarea cu microelemente minerale a hranei animalelor se face conform recomandarilor producatorilor de premixuri (concentrate, amestecuri) minerale. Aceste recomandari care nu se bazeaza pe date stiintifice sunt de 2, 3 ori mai mari decat necesarurile stabilite de instantele stiintifice. Astfel apar In mod constant excese de minerale In hrana.
• Profesorul Rincker si colab., (2005) arata ca daca prezenta microelementelor in hrana porcilor este absolut indispensabila asigurarii performantelor de crestere si sanatate, problema raportului necesar/ supliment se acutizeaza in loc sa se rezolve. De exemplu, cantitatile de cupru si zinc, metale grele cu potential toxic conform directivelor europene, sunt folosite in exces datorita rolului lor de promotori de crestere dar si datorita marjelor de siguranta largi practicate de nutritionisti. In concluzie, dejectiile sunt foarte concentrate in aceste elemente, care acumulate in sol, au efecte toxice asupra plantelor si microorganismelor, devenind o problema de mediu in zonele unde se practica cresterea intensiva a animalelor.
• Codul Bunelor Practici Agricole si Cele Mai Bune Tehnici disponibile pentru sistemele de crestere intensiva a animalelor mentioneaza mai multe aspecte referitoare la protectia mediului printre care si minimalizarea emisiilor provenite de la dejectii In sol si In apele subterane.
• Din considerente de siguranta alimentara si calitatea mediului, continutul maxim de microelemente in furaje, reglementat in prezent prin EC: nr. 1334/ 2003, a scazut in mod continuu. Pentru Cu acest grafic al reducerii nivelurilor admise prin normele UE este, in cazul porcilor la ingrasat: 175 ppm (Dir. UE 70/524/1970)- 170 ppm (EC 1334 / 2003)- 30 ppm (propunerea German Standing Committee for Feedstuffs pentru revizia EC 1334 in anul 2012).
• Cheia micsorarii cantitatilor de minerale din premixuri este aceea a maririi biodisponibilitatii lor din hrana. Biodisponibilitatea mineralelor este puternic afectata de forma sub care se regasesc In hrana (ingesta) deoarece acest aspect este decisiv In procesul de absorbtie. O'Dell (1984) defineste biodisponibilitatea ca fiind proportie de nutrient absorbit si utilizat din Intreaga cantitate ingerata.
• Problema raportului intre recomandare/ supliment este acutizata de faptul ca marea majoritate a premixurilor este reprezentata de amestecuri formate din sarurile anorganice ale microelementelor care au o disponibilitate relativ mica.
• Se ridica problema gasirii unor produsi care sa contina microelemente intr-o forma din care sa fie usor biodisponibile la nivel intestinal astfel ca balastul de mineral excretat sa fie cat mai mic. Primii vizati au fost compusii organici dar dupa 30 de ani de cercetari comunitatea stiintifica ramane divizata in ceea ce priveste eficacitatea utilizarii lor (Profesor K. Manner, Universitatea din Berlin, 2007).
• Studierea aditivilor fitogenici ca alternativa la premixurile minerale in hrana animalelor, mai exact a porcilor, este o abordare moderna care corespunde epocii pe care o traim, aceea in care omul se intoarce cu fata spre natura, unul din obiectivele proiectului de altfel.

In ceea ce priveste folosirea aditivilor fitogenici ca alternativa la premixurilor minerale de natura chimica se ridica problema ca absorbtia si biodisponibilitatea microelementelor din plante este afectata de formarea chelatilor insolubili cu acidul fitic. Una din solutiile pentru solubilizarea a fitatilor este fitaza.

Rezumatul fazei a II a : Identificarea si caracterizarea unor plante furajere si specii de flora spontana susceptibile a fi surse valoroase minerale, pentru adaos in hrana porcilor (tineret, la ingrasat, finisare)

Aria tematica si obiectivul vizat prin activitatile fazei :

Promovarea agriculturii sustenabile si cresterea securitatii alimentare prin elaborarea unor solutii nutritionale moderne care sa reduca inputurile de minerale, mai ales de metale grele, in vederea reducerii, pe termen lung, a impactului poluant al sectorului cresterii animalelor asupra calitatii solului si a apei de suprafata

Obiectivele principale ale acestei etape au fost urmatoarele:
• promovarea unor aditivi furajeri de natura fitogenica
• cresterea competitivitatii de cercetare dezvoltare prin stimularea parteneriatelor In rezolvarea unor probleme complexe

In cadrul etapei au fost realizate mai multe activitati:

• S-au identificat si s-au obtinut resurse vegetale (de cultura) bogate in minerale care au fost conditionate in vederea utilizarii lor ca sursa de microelemente (Cu, Zn, Fe, Mn)in hrana purceilor. Partenerul 5 ( SC Transapicola SRL ) a Infiintat In primavara acestui an o cultura comparativa de lucerna, In vederea testarii efectului produs de un fertilizant foliar (Fertcomplex ) bogat In microelemente asupra compozitiei chimice a lucernei. S-au realizat patru tipuri de tratamente. Determinarile chimice au confirmat ca prin toate tipurile de tratamente s-a obtinut o imbogatire a lucernei in microelemente comparativ cu lucerna netratata. Dupa cosire, masa vegetative a fost lasata pentru uscare In camp, fanul fiind macinat. Tinand cont de rezultatele obtinute In cadrul experimentului pe lucerna s-a trecut la tratarea cu doze ridicate de Ingrasamant foliar, obtinut la SC Transapicola SRL, Imbogatit In microlelmente a doua hectare de ovaz nud, doua hectare de triticale, trei hectar de grau, respectiv un hectar de porumb boabe In vederea obtinerii unor furaje Imbogatite In microelemente, furaje necesare In etapele urmatoare a proiectului. Tot cu Fertcomplex s-a tratat o suprafata de 1000 mp ocupata de urzici. Dupa recoltare, urziciile s-au uscat dupa care au fost macinate In vederea administrarii la purcei. Au mai fost identificate atat de P5 cat si de P4 (SC Hofigal) si alte resurse vegetale de cultura : catina, frunzele de catina, srotul de morcovi, pulberea uscata de topinambur tuberculi, am arantul.
• Identificarea speciilor din flora spontana, cu continut ridicat de minerale, metode de conditionare si preparare pentru a fi testate in hrana porcilor. Echipa de botanisti de la Universitatea din Craiova (P3) a recoltat macese, urzica recoltata din flora spontana, macese, afine fructe si frunze, oregano. Materialele vegetale au fost caracterizate botanic si s-au adus, conditionate, la IBNA (CO) in vederea caracterizarii chimico nutritionale si a realizarii testarii efectelor pe porci. Partenerul 4 propune pulberea uscata de coada calului.
• Caracterizarea compozitiei chimice a surselor naturale de minerale in vederea evaluarii valorii nutritive si a continutului de microelemente s-au realizat de catre coordonatorul proiectului (CO), de catre echipa de la IBA (P1) pentru determinarile de minerale din contraprobele primite de la P3 respectiv P5. Resursele vegetale identificate de P4 (Hofigal) au fost carcterizate in laboratoarele societatii. Pe baza analizelor chimice realizate de CO si P1 ca si a calculelor de valoare nutritiva s-au formulat:

• retete cu lucerna (pe categorie de greutate) care urmeaza a fi utilizate in experimentul din etapa urmatoare. Nivelul de minerale din premixul adaugat ratiei va fi micsorat cu 40 %
• o reteta de baza (pe categorie de greutate) structurata pe porumb si srot de soia, pentru utilizarea in experimentele cu sursele din flora spontana
• s-a stabilit ca se va experimenta si un adaos 1% urzica de cultura, uscata si macinata. Nivelul de minerale din premix va fi redus cu 30%. S-a optat pentru faina de urzica deoarece este mai usor de incorporat in nutretul combinat
• macesele care vor intra in testare vor fi macinate si introduse la nivel de 2% in ratia purceilor in timp ce nivelul de minerale din premix va fi redus cu 10 %
• analizand si probele de afine (fructe si frunze ) ca si cele de sovarv (origano) s-a constatat ca oregano este o sursa valoroasa de minerale. Oregano va fi luat in studiu ca si fructele de afine. Aceste doua materiale vegetale vor fi studiate la purcei prin introducerea a 2% material uscat in ratia purceilor. Nivelul de minerale din premix va fi redus cu 10 %

• Referitor la studierea unui raport convenabil Intre materiile prime selectate de echipa de la SC Hofigal pentru prepararea de concentrate furajere s-au stabilit patru scheme tehnologice privind variante posibile de asociere in amestecuri botanice cu rol de premix.

Faza a III a: Experimentari de determinare a biodisponibilitatii mineralelor din aditivii fitogenici in prezenta fitazei la tineret porcin, categoria cu nivelurile cele mai Inalte de saruri minerale adaugate prin premixurile chimice

Aria tematica si obiectivul vizat prin activitatile fazei :

Promovarea agriculturii sustenabile si cresterea securitatii alimentare prin elaborarea unor solutii nutritionale moderne care sa reduca inputurile de minerale, mai ales de metale grele, in vederea reducerii, pe termen lung, a impactului poluant al sectorului cresterii animalelor asupra calitatii solului si a apei de suprafata

Obiectivele principale ale acestei etape au fost urmatoarele:

• promovarea unor aditivi furajeri de natura fitogenica, premisa de valorificare a resurselor naturale vegetale autohtone, a dezvoltarii locale, regionale si nationale
• formarea unui retele de lucru virtuale care prin acest proiect sa-si mareasca experienta si vizibilitatea la nivel national si international

In cadrul etapei au fost realizate mai multe activitati:

• Activitatea III.1 (A2.2) Elaborarea modelului experientelor de digestibilitate pentru aprecierea biodisponibilitatii mineralelor din aditivi fitogenici utilizati in prezenta fitazei;
• Activitatea III.2 (A2.6 )Experimentarea modelului pentru aprecierea biodisponibilitatii microelementelor din ratii cu oregano, afine, catina folosite In prezenta fitazei;
• Activitatea III.3 (A2.6 ) Experimentarea modelului pentru aprecierea biodisponibilitatii microelementelor din ratii cu minim un amestec botanic din flora spontana, alternativ la premixurile chimice;
• Comunicarea si publicarea unor lucrari stiintifice

S-au obtinut urmatoarele rezultate:

Protocolul de lucru elaborat cuprinde urmatoarele capitole:

• Obiectivele cu specificarea obiectivului general, obiectivelor specifice si ale actiunilor aferente acestor obiective;
• Experimentele care se realizeaza, cu prezentarea datelor privind: codul experimentului, cazare, durata experimentului, sacrificari, materialul biologic;
• Programul de nutritie cu precizari privind ingredientele ratiilor, produsele testate (forma si rata lor de includere in nutreturile destinate hranirii purceilor);
• Lotizarea cu precizari privind: codul de lot, caracteristica distincta a ratiilor fiecarui lot;
• Masuratorile realizate: performantele zootehnice, bilantul mineral si statistica. Protocolul mai cuprinde si perioada de masurare, specificul masuratorii si indicatorul;
• Probele care vor fi recoltate separate in subgrupe: probe recoltate in controlul de calitate al furajelor, probe recoltate in bilantul mineral, probe recoltate la sacrificari. Protocolul prevede la fiecare tip de proba: perioada de recoltare, caracteristica, conditionarea si determinarile realizate;
• Metodele biochimice de analiza capitolul vizeaza precizari privind determinarea, metoda utilizata si aparatura;
• Rezultatele preconizate sunt prezentate prin parametrul realizat si relevanta acestuia pentru proiect.
  • Prezentarea fitoaditivilor testati, in aceasta etapa, pe purcei in perioada postintarcare (10-30 kg). Pe langa datele prezentate in raportul etapei a doua (caracteristici morfologice ) se aduc precizari privind locatia exacta de unde s-a facut colectarea si modul de uscare a fitoaditivilor din flora spontana care au fost testati (macese, sovarv, afine si coltul babei) si a celor cultivate (catina de cultura SC Transapicola SA; Fitoconcentratul V1 produs de Partenerul 4 -SC HOFIGAL SA) ; La acest capitol sunt prezentate la fiecare fitoaditiv date privind studiile care atesta utilizarea lor in terapia veterinara si umana.
  • S-a organizat un test interlaboratoare pentru a afla valoarea reala a concentratiilor de microelemente din plante, date necesare pentru a calcula nivelul de includere al acestora in ratiile purceilor, in cadrul experimentelor de bilant mineral. Testul s-a organizat avand in vedere dificultatile intampinate in caracterizarea plantelor recoltate din flora spontana. Macesele nu au intrat in studiu ele fiind deja testate pe purcei la momentul lansarii testului. La test au participat 6 laboratoare: IBNA Balotesti (coordonatorul proiectului); Institutul de Bioresurse Alimentare (Partenerul 2) ; Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Metale Neferoase si Rare-IMNR ; Institutul de Chimie Alimentara Bucuresti; Institutul de Igiena si Sanatate Publica Veterinara; Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Pedologie, Agrochimie si Protectia Mediului;
  • Pe parcursul prezentei etape s-au realizat 3 experimente (finalizate) plus unul care este in decurs de desfasurare:
    • Exp 1 - cu macese ( Rosa Canina ) finalizat
    • Exp 2 -cu sovarv ( Origanum vulgare ) si fructe de afine ( Fructus myrtillus )-finalizat ; Plantele au fost utilizate individual si in amescte; Premixul ratiilor experimentale nu a continut saruri de Fe, Cu, Mn iar Zn a fost redus cu 50% fata de premixul lotului martor
    • Exp 3 -cu sovarv ( Origanum vulgare ) si coltul babei ( Tribulus terestris )- finalizat ; Premixul ratiilor experimentale a continut saruri de Fe, Cu, Mn si Zn reduse cu 50% fata de premixul lotului martor
    • Exp 4/ cu catina ( Hippophae rhamnoides l. ) a inceput ; Premixul ratiilor experimentale contine saruri de Fe, Cu, Mn si Zn reduse cu 50% fata de premixul lotului martor
  • S-au realizat 2 lucrari stiintifice :
    • Arabela Untea, Eugenia Mircea, Tatiana Panaite si Rodica Diana Criste, Effect of supplementary Rosa Canina and Phytase to weaned piglets (10-30 kg) on Cu, Mn and Zn absorption , Trace Elements in Food, Roma, Italia, 3-4 April 2009 , prezentare poster.
    • Radutoiu Daniel, Costache Iulian, 2009 Preliminary data regarding the introduction of some spontaneous plants in the obtainment of phytogenical additive ; Research People and Actual Tasks on Multidisciplinary Sciences, pag. 179- 182.

Trebuie precizat ca datorita decimarii fondurilor contractate la proiect, s-a lucrat pe un numar mic de purcei si nu au fost testati toti aditivii pe care i-am avut la dispozitie.