Proiectul COF_SOLID

Etapa I (2011). Activitati preliminare

Activitatea I.1. Identificarea de subproduse / resurse alternative cu potential de utilizare in hrana rumegatoarelor in vederea selectarii acestora pentru a fi testate.

In cadrul acestei activitati au fost identificate si analizate din punct de vedere al relevantei pentru proiect aproximativ 20 de unitati de procesare a plantelor in scopuri alimentare / nealimentare, urmand ca de la acestea sa se colecteze probe de subproduse, in vederea derularii activitatilor planificate in viitoarele faze ale proiectului. Aceste firme au un domeniu de activitate variat, conducand la o gama variata de subproduse, din punct de vedere al compozitiei chimice, valorii nutritive si particularitatilor de valorificat in cursul optimizarii ratiilor pentru rumegatoare.

Activitatea I.2 - Descriere sisteme organice / low input in Romania.

In cadrul acestei activitati au fost analizate principalele caracteristici ale sistemelor de productie ecologica / low-input a laptelui din Romania: pe de o parte elementele definitorii, pe de alta parte cele care influenteaza cadrul de aplicare a rezultatelor proiectului. Spre exemplu, au fost avute in vedere gradul de fexibilitate in adaptarea strategiilor du furajare, gradul de autonomie a fermelor prin prisma resurselor furajere, modul de utilizare a nutreturilor concentrate si a fertilizatorilor, etc.

Derularea acestei activitati permite maximizarea impactului proiectului, prin corecta selectare a variantelor experimentale de studiat, prin preliminarea cailor si metodelor de diseminare a rezultatelor proiectului, etc.

Etapa II (2012): Asigurarea conditiilor experimentale

Activitatea II.1 - Identificarea de necesitati de cercetare in domeniul nutritiei rumegatoarelor.

Aceasta activitate a debutat cu un studiu bibliografic asupra unor nutreturi considerate nou sau sub-utilizate in furajarea rumegatoarelor. Un filtru suplimentar a fost relevanta acestora pentru sistemele de productie ecologice sau low-input.

In acest context, au fost selectate pentru a face obiectul studiului bibliografic sroturile obtinute de a procesarea oleaginoaselor minore, cateva noi subproduse rezultate din evolutia tehnicilor de procesare umeda (wet milling) sau uscata (dry milling) a cerealelor si cateva subproduse rezultate de la utilizarea leguminoaselor pentru alimentatia umana. Nu au fost selectate diverse tipuri de borhoturi (umede/uscate, cu sau fara solubile adaugate, provenite de la diverse specii), sroturile principale, reziduuri de la industria berii, etc. acestea fiind considerate ca fiind bine cunoscute din punct de vedere nutritional.

Scopul studiului bibliografic a fost pe de o parte colectarea si sistematizarea informatiilor publicate asupra acestor nutreturi in reviste internationale, dar mai ales pe identificarea de aspecte insuficient cunoscute din punct de vedere stiintific. Astfel, studiul s-a concentrat pe urmatoarele capitole: generalitati (cultura, etc.), compozitie chimica, valoare nutritiva, efecte la nivel ruminal, efecte la nivelul performantelor animale (nivel, calitate).

Studiul a relevat cunoasterea insuficienta a compozitiei chimice de finete (vitamine, microminerale, substante active) pentru unele subproduse, a unor caracteristici biologice care influenteaza direct sau indirect valoarea nutritiva (degradabilitate ruminala, digestibilitate reala a by-pass-ului ruminal), a efectelor respectivelor nutreturi asupra metabolismului ruminal. Tot in cadrul Activitatii I.1 au fost completate 14 chestionare la nivel de ferma, conform unui protocol dezvoltat de unul din partenerii proiectului FP7 SOLID. Unul din scopurile chestionarului a fost de a sistematiza modul de auto-analiza a fermierilor astfel incat acestia sa poata identifica in cunostinta de cauza probleme tehnice cu care se confrunta in activitatea curenta, iar pe baza acestora sa poata identifica necesitati de transfer tehnologic, respectiv de cercetare. Chestionarele au fost organizare pe cateva capitole, pentru fiecare fiind colectati o serie de indicatori, inputuri, etc. pe baza carora s-au acordat note fiecarei ferme (respectand regulile de confidentialitate impuse prin protocol).

Activitatea I.1. a fost finalizata prin organizarea a doua workshop-uri, unul la Urziceni (26 septembrie 2012) si unul la Campulung (17 octombrie 2012). Organizarea workshop-urilor s-a realizat dupa un protocol comun mai multor tari, membre ale proiectului FP7 SOLID, agreat de toti partenerii. Acestea au fost orientate spre identificarea de aspecte pozitive si exemple de bune practici, dar mai ales spre identificarea de probleme tehnice la nivelul fermelor si a necesitatilor de cercetare / transfer tehnologic asociate acestora.

In cadrul acestei activitati au fost realizate si prezentate doua comunicari stiintifice internationale, dupa cum urmeaza:

# Potential of minor oilseed meals as feedstuff for organic & low input dairy systems (Catalin DRAGOMIR, Marketta RINNE, David YANEZ RUIZ ) prezentata oral la al XV-lea Simpozion International de Tehnologia Nutreturilor, Novi Sad, Serbia, 3-5 octombrie 2012

# Industrial by-products: potential for low-input ruminant feeding and knowledge gaps (Catalin DRAGOMIR, Marketta RINNE, David YANEZ RUIZ ) prezentata oral la al X-lea Simpozion International de Biologie si Nutritie Animala, Bucuresti, Romania, 15 noiembrie 2012

De asemenea, colectivul proiectului a mai contribuit la o comunicare prezentata de catre coordonatorii pachetului de lucru 3 (MTT Finlanda) la Conferinta Internationala asupra Zootehniei Ecologice, Hamburg, Germania, 12-14 Septembrie, 2012.

Activitatea II.2 - Asigurarea logisticii pentru studii in vitro asupra resurselor furajere selectate si demararea acestor studii.

In cadrul acestei activitati au fost colectate pana in acest moment 11 probe de nutreturi. Conform planificarii, a demarat deja determinarea compozitiei chimice a acestora atat compozitia proximala (Weende), cat si concentratia in microelemente (vitamine, minerale, aminoacizi).

De asemenea, a fost identificat portofoliul de metode disponibile pentru studiul nutreturilor, ce vor fi utilizate in functie de necesitatea identificata in cadrul proiectului, pe baza prioritatilor, respectiv a golurilor in cunoastere identificate prin mijloacele mentionate anterior.

In cadrul aceleiasi activitati a fost derulat un test pe vaci de lapte, in biobaza experimentala agro-zootehnica a institutului, in vederea validarii conditiilor experimentale specifice (loturi de animale conform necesitatilor experimentale, acuratetea determinarilor de ingesta si a performantelor productive ale animalelor, etc.).

Activitate II.3 - Asigurarea conditiilor pentru analiza sistemelor organice / low input din punct de vedere al sanatatii si bunastarii animalelor.

In cadrul acestei activitati au avut loc deja cateva intalniri de lucru (via Skype) cu partenerii austrieci pentru a stabili conditiile in care se va realiza analiza sistemelor organice / low-input din Romania si din alte tari partenere ale proiectului.

Aceste analize sunt planificate in etapele urmatoare ale proiectului si se vor realiza in mod gratuit, respectand regulile confidentialitatii, fermierii implicati beneficiind in mod gratuit de rezultatele analizelor si de recomandarile practice care decurg din acestea. Analizele vor viza in principal aspecte legate de sanatatea si bunastarea animalelor si se vor derula conform unui protocol stabilit si agreat de toti partenerii implicati.

Intalnirile de lucru au vizat stabilirea conditiilor pentru realizarea analizelor mentionate stabilirea protocolului de lucru, criteriile de selectare a fermelor, regiunile vizate, modul de valorificare a rezultatelor, etc.

Etapa III (2013): Demararea experimentelor

Activitatea III.1 - Studii in vitro asupra resurselor furajere selectate.

In vederea derularii acestei activitati, au fost colectate de pe piata locala de nutreturi, probe din urmatoarele subproduse:

1. borhot de porumb uscat (4 surse)
2. srot de camelina (3 surse)
3. gluten furajer (3 surse)
4. tescovina uscata / umeda (6 surse)
5. coji de struguri (uscate)
6. srot de samburi de struguri
7. srot de samburi de dovleac
8. srot de samburi de mac
9. srot de germeni de grau
10. srot de in
11. borhot uscat de triticale
12. borhot de bere
13. faina de gluten (3 surse)
14. tarate de orez (3 surse)

Pentru aceste subproduse au fost realizate in primul rand determinari de compozitie chimica. Chiar daca datele de compozitie chimica sunt cel mai usor de determinat / colectat, pentru unele din subproduse inca se inregistreaza neconcordante, valori extreme, etc. generate fie de variatia materiilor prime, fie de tehnologia de procesare. Spre exemplu, la tescovina conteaza mult strugurii din care provine aceasta (ex. albi / negri), la sroturi conteaza capacitatea de extragere a uleiului, la borhotul de porumb conteaza secventa tehnologica aplicata, etc.
Datele de compozitie chimica bruta ce au fost acumulate pana in prezent au relevat o variabilitate medie a continutului de proteina bruta la tescovina si srotul de camelina (distanta de 10-15% intre valorile extreme). Valori atipice inregistrate la anumiti parametri si la anumite subproduse creeaza premisele utilizarii acestora pentru diferite strategii de furajare.

Cu aceasta ocazie, au fost realizate si determinari chimice de finete: profilul de acizi grasi volatili, profilul de aminoacizi, etc. Pentru nutreturile studiate, astfel de date sunt de rare in literature de specialitate si prezinta o variabilitate destul de ridicata.

De asemenea, au fost determinate digestibilitatea in vitro, prin mai multe metode: PIN (pepsin insoluble nitrogen), pepsin-celulaza, Tilley-Terry. Aceste rezultate sunt publicate sau in curs de publicare / diseminare catre publicul larg.

Pentru o parte din nutreturi au fost estimate efectele in vitro asupra unor indicatori ai statusului imun. Astfel, pentru uleiurile de camelina, sofranel si porumb, reprezentand aproximativ grasimile reziduale din sroturile de camelina si sofranel, respectiv din germenii de porumb, au fost determinate astfel:

• uleiurile au fost preparate cu solutii de fosfatidil-colina;
• s-a utilizat sange prelevat de la vaci in lactatie si diluat in mediu de culturi celulare;
• celulele sanguine au fost stimulate si incubate cu mitogeni si diferite concentratii de extracte uleioase;
• au fost determinate proliferarea celulara, precum si subseturile de imunoglobuline si producerea de citokine (prin ELISA).

Rezultatele au aratat un efect antiinflamator al celor trei uleiuri mai redus fata de alte surse (ex. uleiul de masline). Pe de alta parte, uleiul de camelina a avut un efect pozitiv (distinct fata de martor si celelalte uleiuri studiate) asupra producerii de IgA in vitro. De asemenea, uleiul de camelina si cel de porumb au avut un efect de scadere a producerii de IgM in vitro. De asemenea, extrasul apos de tescovina a avut un efect inhibitor asupra proliferarii in vitro de celule sanguine in urma stimularii cu mitogeni, ca si o scadere a sintezei in vitro de TNF alfa. In ceea ce priveste efectul asupra raspunsului imun umoral, extrasul apos de tescovina a indus scaderea producerii de IgA si IgM de catre celulele sanguine stimulate.
La prima vedere, substantele active responsabile pentru aceste efecte sunt unii acizi grasi, in cazul uleiurilor vegetale, respectiv anumiti polifenoli, in cazul tescovinei.

Activitatea III.2 - Demararea studiilor in vivo asupra resurselor furajere selectate

In cadrul acestei activitati au fost programate, conform planului de realizare, doua experimente de nutritie, pentru estimarea efectelor a doua din subprodusele selectate pentru studiu aprofundat, asupra performantelor productive ale vacilor de lapte. in conditii de ferma zootehnica. Aceste experimente au fost planificate sa fie organizate impreuna cu partenerul IMM din proiectul FP7 SOLID (SC Agro Solomonescu SRL).
Experimentele planificate la partenerul privat au fost dublate de experimente similare derulate in biobaza INCDBNA; in conditii de rigurozitate stiintifica ce permit obtinerea de rezultate publicabile in reviste stiintifice de profil.
La momentul raportarii etapei III, au fost organizate si au demarat doua experimente: unul in biobaza INCDBNA, pentru studiul tescovinei si unul in ferma de vaci de lapte a partenerului privat Agro Solomonescu pentru studiul srotului de camelina.

De asemenea, in cadrul acestei activitati au demarat si determinarile de degradabilitate ruminala, pe vaci fistulizate la nivel ruminal. Probele au fost pregatite conform procedurii adaptate de INCDBNA (Dragomir, 2000) saculeti de incubare, care au fost introdusi in rumen pentru 0, 2, 4, 8, 16, 24 si 48 ore, clatiti sumar si congelati in vederea prelucrarii dupa o secventa specifica (spalare / decontaminare mecanica / decontaminare). Saculetii incubati, corespunzatori probelor incubate pana in momentul raportarii etapei III, au fost congelati, fiind astfel depozitati pana la finalizarea incubarilor programate, in vederea prelucrarii simultane si analizei chimice a reziduurilor de incubare.

Tot in cadrul acestei activitati, a fost pregatita, impreuna cu parteneri din pachetul de lucru 3, o lucrare care a fost acceptata pentru prezentare in cadrul celui de-al XVIII-lea Congres Mondial de Agricultura Organica, organizat in 13-14 octombrie 2014, de catre Fundatia Internationala pentru Agricultura Organica:

Novel feeds into organic dairy chain.
Marketta Rinne¹, Catalin Dragomir², Kaisa Kuoppala¹, Jo Smith³ and David Y ez-Ruiz^4
1 MTT Agrifood Research Finland, FI-31600 Jokioinen, Finland, Această adresă de email este protejată contra spambots. Trebuie să activați JavaScript pentru a o vedea.
² National Institute for Research-Development in Animal Nutrition and Biology, 1 Calea Bucuresti, Balotesti, Ilfov, 077015, Romania
³ Organic Research Centre, Elm Farm, Hamstead Marshall, Newbury, Berks, RG20 0HR, UK
⁴ Estacion Experimental del Zaidin (CSIC), Profesor Albareda, 1, 18008, Granada, Spain

Activitate III.3 - Demararea analizei sistemelor organice / low input din punct de vedere al sanatatii si bunastarii animalelor

Lucrarile aferente acestei activitati au fost realizate in colaborare cu Universitatea BOKU din Viena, coordonatorul pachetului 2 din proiectul FP7 Solid. Analiza fermelor a fost realizata conform unui protocol dezvoltat de coordonator si adaptat pentru specificul fermelor low-input din Romania (in ce priveste modul de contentionare a animalelor, modul de furajare, etc.)
Analiza a fost realizata pe mai multe criterii, grupate in patru capitole: hranire, intretinere, sanatate, comportament si a durat intre 5 si 8 ore / ferma, in functie de dimensiunea acesteia. Intrucat protocolul presupune demararea analizei la finalul mulsorii de dimineata, a putut fi analizata o ferma / zi. Analizele efective au durat doua saptamani, in care au fost vizitate ferme din sudul, centrul si estul tarii, fiind precedate de activitati specifice de planificare/pregatire si urmate de o perioada de interpretare a datelor. Ca perioada a fost aleasa a doua jumatate a lunii aprilie, astfel incat animalele sa fie la finalul perioadei de stabulatie sau chiar la inceputul perioadei de pasunat (corelat cu evolutia vremii in acest an). In corelatie cu prognoza meteo, vizitele in ferme au demarat in sudul tarii, la campie, si s-au finalizat in zona de deal-munte.

Fermele analizate in cadrul activitatii III.3.

La momentul raportarii etapei, datele colectate sunt in curs de analiza, fiind de asemenea in pregatire o comunicare stiintifica / un articol stiintific.

Etapa IV (2014): Finalizarea experimentelor

Activitate IV.1 - Finalizarea studiilor in vivo asupra resurselor furajere selectate

In aceasta etapa au fost finalizate studiile in vivo demarate in etapa anterioara, dar au fost realizate de asemenea studii suplimentare (neplanificate initial), care aduc valoare adaugata proiectului. Pe scurt, rezultatele generate de studiile finalizate in aceasta (in vivo, in vitro sau de alta natura) sunt grupate astfel:

• Rezultate de digestibilitate in vitro, prin metoda PIN
• Rezultate de digestibilitate in vitro prin metodele Tilley-Terry si pepsin-celulaza
• Rezultate de degradabilitatea ruminala prin metoda in situ (DTSU, rspectiv DTN)
• Rezultate privind efectele tescovinei si srotului de camelina asupra proteinelor din lapte si imunitatii animalelor
• Rezultate privind efectele tescovinei asupra performantelor productive ale vacilor de lapte
• Rezultate privind efectele srotului de camelina asupra performantelor productive ale vacilor de lapte

Aceste rezultate sunt in curs de valorificare, atat prin transpunerea lor intr-o forma usor de inteles de catre fermieri, cat si prin comunicari si publicatii stiintifice. Daca actiunile de diseminare destinate fermierilor, procesatorilor, etc. (cuprinzand rezultatele imediat aplicabilabile in practica) sunt planificate abia in etapa urmatoare, diseminarea prin comunicari / articole stiintifice a demarat deja din aceasta etapa:

Veronica S. Chedea, Rodica S. Pelmus, Smaranda Toma, Ionelia Taranu, Horia Grosu,Catalin Dragomir (2014). Evaluation of Camelina Meal as a Dietary Source of Polyphenol for Dairy Cow. Bulletin UASVM Animal Science and Biotechnologies, 71(2), 279-280

Ana Cismileanu, Catalin Dragomir, Smaranda Toma, Horia Grosu, Eugenia Mircea (2014) - Comparison between Tilley-Terry and pepsin-cellulase methods, used to predict digestibility of some minor by-products in ruminants. Bulletin UASVM Animal Science and Biotechnologies, 71(2)

Marketta Rinne, Catalin Dragomir, Kaisa Kuoppala, Jo Smith, David Y ez-Ruiz (2014) - Novel feeds in organic dairy chains. Proceedings of the 4th ISOFAR Scientific Conference. Building Organic Bridges, at the Organic World Congress 2014, 13-15 Oct., Istanbul, Turkey (eprint ID 23588), RAHMANN G & AKSOY U (Eds.)

Marketta Rinne, Catalin Dragomir, Kaisa Kuoppala, Jo Smith, David Yez-Ruiz (2014) - Novel feeds for organic dairy chains. Org. Agr., DOI 10.1007/s13165-014-0081-3

Smaranda Toma, C. Dragomir, Ana Cismileanu, Eugenia Mircea, Marketta Rinne, D. Yanez-Ruiz (2014). Feeding particularities of some Romanian winery and oil extraction by-products. XII-th International Symposium of Animal Biology and Nutrition, November 14, 2014, Balotesti

De asemenea, au fost elaborate si trimise pentru recenzie si publicare alte doua articole:

Catalin Dragomir, Marketta Rinne, David Yez-Ruiz - Novel co-products from corn milling and their use in ruminants nutrition

Catalin Dragomir, Marketta Rinne, David Yez-Ruiz - The use in ruminants nutrition of the co-products obtained from the oil extraction from minor oilseeds

Activitate IV.2 - Finalizarea analizei sistemelor organice / low input din punct de vedere al sanatatii si bunastarii animalelor

In acesta etapa au fost prelucrate, analizate si interpretate datele experimentale culese an cadrul Activitatii III.3, din etapa anterioara.
O prima concluzie a fost ca problemele sistemului de productie low-input din Romania nu sunt foarte diferite de cele ale sistemelor low-input din alte zone din Europa (Spania, UK)
O alta concluzie a fost ca sistemul low-input prezinta un nivelul ridicat al starii de sanatate / bunastare, mai mare sau cel putin egal cu cel specific sistenelor de crestere conventionale. Sistemul low-input presupune o incarcatura de animale / ingrijitor mult mai mica fata de un sistem intensiv (cvasi-industrial), deci o mai buna ingrijire a acestora. Cele cateva exceptii identificate (adapare incorecta, aerisire insuficienta, etc.) sunt cauzate mai degraba de lipsa de instruire a fermierilor (ce poate fi corectata prin actiuni de consultanta) decat sistemului de productie in sine.

Rezultatele acestei activitati au condus de asemenea la pregatirea unei comunicari stiintifice / unui articol stiintific:

Marlene K. Kirchner, Conrad Ferris, Leticia Abecia, David R. Yanez-Ruiz, Smaranda Pop, Ilie Voicu, Catalin Dragomir, Christoph Winckler (2014) - Welfare state of dairy cows in three European low-input and organic systems. Org. Agr., DOI 10.1007/s13165-014-0074-2

Etapa V (2015): IN DERULARE