Bismetionina de zinco é um complexo branco com estequiometria 1:2 do íon metálico Zn2+ com ligante metionina, C5H11NO2S, com dois sítios de coordenação na posição axial (L), obtido em pH 10, a 80 oC. O processo de obtenção em escala laboratorial, patenteado por membros da equipe deste projeto (Patente PI0304995-7A, publicada em 2005), mostra que o composto é insolúvel em meio neutro ou básico, tornando-se bastante inerte em ambientes altamente reativos, enquanto que em meio ácido (pH<3), o composto torna-se totalmente solúvel, aumentado a sua reatividade. Sua aplicação como aditivo alimentar para animais poligástricos, como os ruminantes, tem sido investigada e avaliada, uma vez que a baixa solubilidade em meio neutro garante a sua integridade, não sofrendo ação dos microrganismos ruminais. Ao ser levado ao estômago químico do animal, devido a sua acidez, o complexo torna-se solúvel, disponibilizando o micromineral zinco. Dessa forma, neste projeto pretende-se produzir este complexo em maior escala a fim de utilizá-lo como aditivo alimentar para ruminantes, visando auxiliar o desenvolvimento sócio econômico do Estado de Goiás. O foco do projeto objetiva-se produzir e caracterizar o complexo em termos estruturais (análise elementar) e estabilidade térmica, além do teor de água de cristalização e umidade. Esta parte da pesquisa está associada ao Projeto ¿Desenvolvimento de produto para prevenção de fotossensibilização de ruminantes a pasto com o uso de Bismetionina de Zinco¿ aprovado na Chamada Pública 8/2017 ¿ Startups, pela FAPEG, onde a autora desta proposta faz parte da equipe executora. Desta forma, especificamente neste projeto pretende-se estudar parâmetros físico-químicos e o controle de qualidade do complexo em questão.

Geral

Produzir e caracterizar o aditivo alimentar para ruminantes (bismetionina de zinco), visando auxiliar o desenvolvimento sócio econômico do Estado de Goiás. Propõe-se aplicar esse aditivo no controle da fotossensibilização, que é um problema recorrente em bovinos, sobretudo naqueles manejados em sistema de pastejo, que representam a grande maioria do rebanho nacional.

Específicos

Especificamente, pretende-se:

1. Produzir o micronutriente em maior escala e avaliar os parâmetros físico-químicos de controle de qualidade.
2. Caracterizar estruturalmente por meio de técnicas como Espectroscopia no Infravermelho e análises elementares.
3. Determinar a estabilidade térmica do complexo por Análise Termogravimétrica (TG/DTG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC).
4. Formar recursos humanos por meio de uma abordagem multidisciplinar e inter-institucional.
5. Promover transferência da tecnologia gerada pela constituição de empreendimento de base tecnológica.

Metas

1. Desenvolver tecnologia para preparação de microminerais quelatados.

2. Consolidação de um GRUPO de pesquisa que promova o desenvolvimento científico e tecnológico em microminerais para nutrição animal.

3. Formação de recursos humanos de alta qualificação nos setores acadêmico e empresarial.

4. Transferência de tecnologia e suporte técnico especializado dos produtos/processos gerados na execução deste projeto, tendo como ênfase o estímulo a novos empreendedores.

        Nos países tropicais, a subnutrição é normalmente aceita como sendo uma das limitações mais importantes para animais em pastejo. Embora vários pesquisadores relacionem a baixa produção animal à deficiência de energia e proteína, têm-se observado que mesmo quando a forragem disponível na pastagem é abundante, o gado definha (MENDONÇA Jr. et al., 2011). Pesquisas sobre o assunto têm destacado o desequilíbrio mineral (deficiência ou excesso) nos solos e nas forragens como os principais responsáveis por essa deficiência. Trabalhos de Conrad et al. (1985), mostraram que os minerais são dieteticamente essenciais para todos animais e tem influência direta sobre a eficiência na produção.

        Os minerais são classificados em macrominerais e microminerais ou traços. Os macrominerais estão normalmente presentes na carcaça dos animais em nível superior a 100 ppm (Ca, Cl, Mg, P, K, Na e S). Os microminerais estão presentes em níveis inferiores a 100 ppm (Cr, Cu, F, Fe, I, Mn, Mo, Se, Si e Zn). A função biológica dos macrominerais é basicamente estrutural, enquanto que os microminerais agem como catalisadores ou ativadores em sistemas enzimáticos e hormonais (SILVA, 2017).

        A principal fonte de minerais em pastejo é a forragem, que incluem na sua constituição boa parte dos minerais necessários aos animais. Em países tropicais, como o Brasil, a forragem apresenta níveis baixos de certos elementos, principalmente os microminerais. Desta forma, para se alcançar uma produção mais eficiente e lucrativa, é necessário incluir na alimentação dos animais, os elementos que se apresentarem deficientes, na forma de complementos minerais (PEIXOTO et al., 2005; TOKARNIA et al., 2000).

        Muitos técnicos especializados em nutrição animal têm aumentado o teor corporal de microminerais fornecendo-os na forma de sais inorgânicos (óxidos, fosfatos, carbonatos ou sulfatos). Contudo, pesquisas realizadas por Naylor e Ralston (1991) demonstraram que a porcentagem de minerais absorvidos nesta forma é no mínimo imprecisa, não atendendo aos requisitos necessários para uma boa performance do animal. De fato, requerimentos minerais específicos são difíceis de serem definidos, uma vez que as necessidades exatas dependem, além da forma química em que os microminerais são administrados, de inúmeras inter-relações entre os minerais.

Uma alternativa útil que tem sido recentemente aplicada é o fornecimento na ração de microminerais na forma de complexos metálicos, conhecidos como “microminerais quelatados” ou “microminerais orgânicos”. De acordo com essa tecnologia os microminerais são ligadas a biomoléculas orgânicas, por exemplo na forma de polissacarídeos (KENNEDY et al., 1993), aminoácidos (GUO et al., 2001), proteínas (ECKERT et al., 1999) ou fragmentos de proteínas), formando complexos metálicos estáveis nas degradações ruminal, estomacal ou intestinal.

        Na forma quelada, a absorção dos microminerais, após administração oral, tem-se apresentado mais eficiente, levando a uma diminuição da toxicidade e da eliminação fecal (CAO et al., 2000), bem como a um aumento da carcaça, lactação, eficiência de reprodução e resposta imune dos animais (OLSON et al., 1999; WARD et al., 1999). Deve-se ressaltar, que o aumento da absorção dos microminerais pelo animal, reflete na diminuição da eliminação fecal de íons de metais de transição (“metais pesados”). Elevadas concentrações desses íons nas fezes dos animais levam a contaminação do meio ambiente, uma preocupação que atualmente vêm se intensificando que, provavelmente, será regulamentado no futuro próximo.

        Nesta pesquisa pretende-se produzir um complexo de zinco e caracterizá-lo quanto as suas propriedades físico-químicas, em termos estruturais e estabilidade térmica. Esta pesquisa faz parte do projeto “PREVENÇÃO DE FOTOSSENSIBILIZAÇÃO DE RUMINANTES A PASTO COM O USO DE BISMETIONINA DE ZINCO” que trata da fotossensibilização, ou seja, um problema recorrente em bovinos, sobretudo naqueles manejados em sistema de pastejo, que representam a grande maioria do rebanho nacional. Tal enfermidade pode ser ocasionada pela ingestão de toxinas que podem ser derivadas de algumas plantas, drogas e também de fungos, sendo estes últimos considerados os de maior impacto devido ao maior número de incidência de casos (REID et al., 1980).

        Neste sentido, pretende-se desenvolver, de forma racionalizada, microminerais quelatados com propriedades fotossensibilizantes. Outra preocupação da pesquisa é a transferência da tecnologia para o setor privado, por meio de parcerias orientadas pela demanda das empresas ou pela oferta da universidade. Acredita-se que esta interação fornecerá suporte técnico especializado tanto ao setor industrial como à pecuarista estimulando atividades de empreendedorismo favorecendo a criação de novas empresas, resultado dos trabalhos executados e estimulada pelo ambiente propício de incubação de empresas.

        O desafio da pesquisa é o fornecimento de um aminoácido (metionina - protetor hepático) que seja absorvida pelo ruminante (proteção no rumém), adicionado com o mineral zinco, importante na proteção da pele, que deve ser fornecido e absorvido. Além disso, a Bismetionina de Zinco será preparada seguindo a metodologia descrita na patente PI0304995-7A, publicada em 2005, porém transpondo os resultados em escala de bancada para uma escala industrial. Isto envolverá a geração de parâmetros físico-quimicos e do controle de qualidade do produto.