Emissão de metano entérico de vacas leiteiras suplementadas com iodofórmio em dose

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12797 (2023) Citar este artigo

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A emissão de metano entérico (CH4) é um dos principais gases de efeito estufa provenientes do gado. Estudos demonstraram que o iodofórmio é um potente mitigador da formação de CH4 no rúmen in vitro. Este estudo teve como objetivo quantificar o potencial do iodofórmio como aditivo anti-metanogênico para vacas leiteiras e investigar os efeitos no consumo de ração, produção de leite, digestibilidade da ração, microbioma ruminal e indicadores de saúde animal. O experimento foi conduzido em um delineamento em quadrado latino 4 × 4 usando quatro vacas leiteiras holandesas dinamarquesas em lactação, canuladas no rúmen, duodenal e ileal. Os tratamentos consistiram em quatro doses diferentes de iodofórmio (1) 0 mg/dia, (2) 320 mg/dia, (3) 640 mg/dia e (4) 800 mg/dia. O iodofórmio foi suplementado por via intrarruminal duas vezes ao dia. Cada período consistiu em 7 dias de adaptação, 3 dias de digestão e coleta de sangue e 4 dias de medições de trocas gasosas usando câmaras respiratórias. A produção de leite e o consumo de matéria seca (CMS) foram registrados diariamente. Amostras de rúmen foram coletadas para análises microbianas e investigadas quanto aos parâmetros de fermentação. O sangue foi coletado e analisado para indicadores metabólicos e de estado de saúde. O consumo de matéria seca e a produção de leite diminuíram linearmente no máximo 48% e 33%, respectivamente, com o aumento da dose. O rendimento de metano (g CH4/kg DMI) diminuiu no máximo 66%, enquanto aumentos de até 125 vezes foram observados no rendimento de hidrogênio (g H2/kg DMI) com o aumento da dose de iodofórmio. A digestibilidade total da MS, MO, PB, C, FDN e amido não foi afetada pelos tratamentos, mas grandes mudanças, exceto para FDN, foram observadas na digestão dos nutrientes do rúmen para o intestino delgado. Alguns indicadores de atividade microbiana ruminal perturbada e dinâmica de fermentação foram observados com o aumento da dose, mas o número total de bactérias ruminais não foi afetado pelo tratamento. Os biomarcadores séricos e plasmáticos não indicaram efeitos negativos do iodofórmio na saúde das vacas. Concluindo, o iodofórmio foi um potente mitigador da emissão de CH4. Entretanto, o CMS e a produção de leite foram afetados negativamente e associados a indícios de fermentação ruminal deprimida. Estudos futuros poderão revelar se a depressão na produção de leite e na ingestão de ração pode ser evitada se o iodofórmio for administrado continuamente, misturando-o em uma ração mista total.

O metano (CH4) é um dos principais gases de efeito estufa originados do gado. O potencial de aquecimento global numa perspectiva de 100 anos é 28 vezes maior em comparação com o dióxido de carbono (CO2). Assim, a contribuição do gado para as emissões de gases com efeito de estufa e para as alterações climáticas é substancial1,2. O metano de animais ruminantes origina-se principalmente da fermentação microbiana de alimentos no rúmen. Durante esta fermentação, os micróbios produzem CO2 e hidrogénio (H2), que são convertidos em CH4 pelas archaea, um domínio especial dos microrganismos. A metanogênese reduz eficientemente a pressão parcial de hidrogênio (H2) no rúmen, que serve como doador de elétrons no processo, onde CO2 e H2 são convertidos em CH4 e H2O pelas arquéias metanogênicas3. Essa remoção contínua sustenta a fermentação ruminal, eliminando o efeito inibitório do H2 na microbiota4. Assim, o aumento da pressão ruminal de H2 pode afetar negativamente a digestão das fibras, o consumo de matéria seca (CMS) e a produtividade animal5. Sob inibição substancial da metanogênese, o H2 também pode ser eructado em quantidades significativas6,7.

Historicamente, compostos halogenados como adipato de tricloroetila, pivalato de tricloroetil, bromofórmio e clorofórmio demonstraram ser potentes inibidores da formação de CH4 em estudos in vitro e in vivo8,9,10. A atividade anti-metanogênica geralmente está relacionada ao número de halogênios na molécula, sendo os compostos contendo iodo os mais eficientes, seguidos pelos análogos bromados e clorados11. O mecanismo sugerido envolve a reação irreversível dos compostos halogenados com vitamina B12 reduzida para inibir a transferência do grupo metil dependente da cobamida e bloquear a função das enzimas corrinóides no processo de metanogênese . Outro mecanismo possível é a inibição competitiva da produção de CH4, servindo como aceitadores terminais de elétrons concorrentes .