O termo “metabolômica” ainda é pouco conhecido nas indústrias da carne e de ovos, no entanto, cada vez mais vamos ouvir falar do uso dessa tecnologia em diversos setores de atuação profissional – incluindo o setor avícola. Trata-se de uma ferramenta emergente e promissora, que representará um verdadeiro avanço no campo da ciência animal e de alimentos.
Em linhas gerais, a metabolômica é o estudo do conjunto dos metabolitos (centenas ou até mesmo, milhares) de uma amostra biológica, seja soro, carne, leite, plasma, ovos, ou qualquer biofluido ou tecido de origem animal ou vegetal. Tal análise permite aos cientistas compreender de forma muito mais completa o metabolismo e a biologia dos sistema em células, tecidos e biofluidos (GOLDANSAZ, et al., 2017; MUROYA, et al., 2020), sendo uma alternativa interessante e emergente para a melhor compreensão do metabolismo animal, ajudando a abordar questões relevantes que influenciam a ciência animal.
A importância do conhecimento do metabolismo se resume devido os metabólitos serem os componentes finais do metabolismo, ou seja, eles representam o que de fato aconteceu no metabolismo dos animais em função de eventos diversos, tais como: mudanças na dieta, exposição a patógenos, uso de pro e prebióticos, eventos estressantes, dentre outros. Esse conhecimento completo do metabolismo, por sua vez, proporciona oportunidades para desenvolvimento de estratégias de controle e predição das características de interesse econômico na produção animal. Especialmente por meio da aquisição de biomarcadores, que podem auxiliar na seleção genética, rastreabilidade e manutenção da qualidade de vida dos animais e de seus produtos.
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Nesse contexto, a avicultura moderna também pode e deve utilizar desta tecnologia para auxiliar no melhor entendimento do metabolismo das aves em situações diversas, bem como para potencializar ainda mais os ganhos genéticos nos programas de melhoramento, contribuindo tanto para a melhoria dos índices de produtividade das criações quanto para a qualidade do produto final e, assim, atender a demanda de mercado mais exigente. Ressalta-se ainda que a metabolômica também é uma ferramenta importante para superar desafios sanitários e de segurança de alimentos para auxiliar na diminuição do risco pela contaminação de agentes biológicos e aumentar a qualidade do produto final.
Modelos de aplicação da metabolômica na indústria avícola
Miopatias
Após décadas de intensa seleção no melhoramento genético para a melhora dos índices produtivos, os frangos de corte começaram a apresentar alguns distúrbios metabólicos relacionados a sua rápida taxa de crescimento como, por exemplo, as miopatias peitorais. De forma que essas miopatias, passaram afetar negativamente as características organolépticas da carne e aceitabilidade do consumidor, gerando perdas anuais milionárias para a indústria avícola ao redor do mundo.
O profundo conhecimento do perfil metabolômico das miopatias popularmente conhecidas como Peito Estriado (PE) e Peito Amadeirado (PA) é uma das vertentes de estudos de grupos de pesquisa em avicultura no mundo todo. O intuito inicial dos pesquisadores é investigar as prováveis bases bioquímicas e metabólicas relacionadas a essas duas miopatias, por meio da análise dos metabólitos dos peitos acometidos com a miopatia e comparado aos peitos em condições normais. Por meio de resultados de pesquisas, é possível constatar que os peitos acometidos com a miopatia apresentam hipóxia ocasionada principalmente por um mecanismo molecular na mitocôndria das células do peito e uma tendência de maior deposição de colágeno pela necrose do tecido muscular (CÔNSOLO, et al., 2020). Abasht et al., (2016) demonstraram que os peitos afetados por miopatias exibiram biomarcadores relacionados ao aumento do estresse oxidativo e degradação muscular. Tal entendimento pode permitir o desenvolvimento de estratégias de controle para evitar o aparecimento desses problemas, seja por meio de aditivos alimentares e/ou fármacos para diminuição do estresse oxidativo ou para evitar eventos de hipóxia e melhor funcionamento das mitocôndrias.
A perspectiva é avançar no estudo de biomarcadores importantes assim como estratégias nutricionais e de manejo que podem ser utilizados pelos produtores, empresas e indústria avícola para a mitigação deste problema.
Probióticos e prebióticos
Outra aplicabilidade que vem sendo recentemente desenvolvida para uso da metabolômica na produção de aves é a avaliação do metabolismo das aves em função da nutrição. O uso de probióticos e prebióticos vem ganhando especial atenção na nutrição de aves devido seu potencial para otimizar direta ou indiretamente a saúde intestinal, manipulando o metabolismo do trato intestinal, incluindo a microbiota. Mas a modulação no metabolismo das aves promovida por esses produtos ainda é pouco desenvolvida.
O estudo do metaboloma dos pro e prebióticos no ambiente intestinal é necessário para alcançar o entendimento sobre as funções dos compostos bioativos no desenvolvimento da saúde intestinal e da imunidade duradoura. Tal conhecimento pode proporcionar estratégias de maximização do uso desses aditivos e promoção dos produtos. É inegável a necessidade prática de identificar novos metabolitos que sejam os principais agentes bioativos que regulam as vias bioquímicas dos sistemas associados ao intestino. O avanço tecnológico nos estudos de metabolômica abriram um caminho para melhor explorar os efeitos dos prebióticos e probióticos na saúde intestinal das aves (WU, et al., 2022).
O conhecimento das interações entre as células intestinais das aves e probióticos, bem como seus metabólitos requer um desenvolvimento contínuo, possibilitando o preenchimento de lacunas nesta área. Tal conhecimento pode ser utilizado, inclusive, para desenvolvimento de produtos para agir especificamente em vias metabolômias de interesse, maximizando a ação dos produtos.
Ainda nesse contexto, pesquisas que visam integrar dados de metabolômica e metagenômica, vem ganhando espaço na comunidade científica, gerando grande conhecimento sobre como a microbiota intestinal modula o metabolismo das aves, proporcionando maior imunidade e melhor qualidade de vida e índices produtivos. Enfatizando, o conhecimento do metabolismo abre oportunidade para desenvolvimento de produtos direcionando o metabolismo dos animais para aquisição de respostas biológicas mais favoráveis.
Estresse térmico
A compreensão das variações do metabolismo das aves em resposta à alta temperatura ambiente pode fornecer informações importantes sobre os mecanismos moleculares relacionados à homeostase energética dos frangos de corte sob estresse térmico. E, assim, gerar oportunidades de desenvolver estratégias de controle, permitindo melhor desempenho e qualidade de vida desses animais nos meses mais quentes do ano.
No geral, o conhecimento gerado nesse contexto tem grande potencial de contribuição para enriquecer o conhecimento sobre os mecanismos biológicos pelos quais o estresse térmico afeta a produtividade e a saúde animal, bem como a qualidade do produto final. Gerando oportunidades para desenvolvimento de produtos ou condições para mitigar o estresse térmico dos animais, padronizar a produção nas normativas de bem-estar animal e garantindo índices produtivos satisfatórios.
Ainda nesse contexto, a investigação de biomarcadores indicativos de bem-estar animal podem, no futuro, serem utilizados para rastreabilidade e certificação das carnes com selos de bem-estar animal, garantindo ao consumidor a qualidade de vida dos animais de produção.
Conclusões e perspectivas futuras
A utilização do conhecimento gerado pela análise de metabolômica é promissora, visando esclarecer mecanismos biológicos correlacionados á características de interesse e, consequentemente, gerando oportunidades de controle e predição. A identificação de biomarcadores associados às características de interesses econômicos tais como conversão alimentar e rendimento de cortes e carcaças nobres e problemas na produção de aves, como os problemas locomotores e miopatias continuarão a ser importantes. Estas características estão altamente relacionadas com o custo de produção, que poderá ser melhorado significativamente com a seleção de aves mais eficientes e mais resistentes. Além, é claro, da certificação dos produtos de origem animal por meio de metabólitos biomarcadores.
O custo da análise metabolômica tende a ser reduzido, tornando a aplicação dessas tecnologias mais acessível em grande número de animais. Nos estudos do metaboloma, espera-se grande impacto no avanço do conhecimento do metabolismo, de vias metabólicas importantes no processo produtivo, criando novas possibilidades para solucionar problemas complexos da produção animal.
