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A alimentação com torta de sementes de cânhamo altera o intestino bovino, a microbiota respiratória e reprodutiva

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Sep 30, 2023

A alimentação com torta de sementes de cânhamo altera o intestino bovino, a microbiota respiratória e reprodutiva

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8121 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Um número crescente de estudos investigou a viabilidade de utilizar subprodutos do cânhamo como ração animal; no entanto, seu impacto nos microbiomas da pecuária permanece inexplorado. Aqui, avaliamos os efeitos da alimentação com torta de cânhamo na microbiota gastrointestinal, respiratória e reprodutiva em novilhas de corte. Novilhas mestiças Angus (19 meses de idade, peso corporal inicial = 494 ± 10 kg [EP]) foram alimentadas com dieta de terminação à base de milho contendo 20% de torta de cânhamo em substituição a 20% de grãos de destilaria secos de milho com solúveis (MS base; Controle; n = 16/grupo) por 111 dias até o abate. O fluido ruminal e swabs nasofaríngeos profundos (dias 0, 7, 42, 70 e 98) e swabs vaginais e uterinos (no abate) foram coletados, e a microbiota avaliada usando o sequenciamento do gene 16S rRNA. A dieta afetou a estrutura da comunidade ruminal (d 7−98; 0,06 ≤ R2 ≤ 0,12; P < 0,05), nasofaríngea (d 98; R2 = 0,18; P < 0,001) e vaginal (R2 = 0,06; P < 0,01) microbiota. As novilhas alimentadas com torta de cânhamo tiveram maior diversidade microbiana no rúmen, menor riqueza microbiana na vagina e maior diversidade e riqueza microbiana no útero. Além das comunidades microbianas distintas no rúmen, nasofaringe, vagina e útero, identificamos 28 táxons principais que foram compartilhados (≥ 60% de todas as amostras) nesses locais de amostragem. A alimentação com torta de sementes de cânhamo parece alterar o intestino bovino, a microbiota respiratória e reprodutiva. Nossos resultados sugerem que pesquisas futuras com o objetivo de avaliar o uso de subprodutos do cânhamo na dieta do gado devem considerar seu impacto no microbioma animal e na saúde animal mediada pelo microbioma e na eficiência reprodutiva. Nossas descobertas também destacam a necessidade de pesquisas que avaliem o impacto dos alimentos e produtos de higiene pessoal associados ao cânhamo no microbioma humano.

Para aumentar a produtividade animal de forma sustentável, a indústria pecuária procura melhorar a eficiência alimentar e explorar alimentos alternativos e novos1. A busca para identificar alternativas alimentares de baixo custo e subutilizadas também é impulsionada por um aumento nos custos das fontes tradicionais de alimentação e um aumento na competição entre gado e humanos por culturas alimentares1. Alimentos alternativos locais, como coprodutos da produção de etanol (grãos de destilaria de milho e trigo)2,3 e subprodutos de oleaginosas (farelo de soja e canola e casca de semente de algodão)4,5,6 demonstraram ser viáveis alternativas alimentares. Nos últimos anos, tem havido um interesse crescente em explorar a viabilidade de alimentar com cânhamo industrial e seus subprodutos bovinos7,8,9, ovinos10, caprinos11, porcos12 e aves13. O interesse renovado no uso de subprodutos do cânhamo industrial como ingredientes alternativos para rações deve-se (1) à legalização do cultivo industrial do cânhamo em muitas partes do mundo; e (2) a crescente demanda global por cânhamo industrial das indústrias de alimentos e bebidas, cuidados pessoais e animais7.

A semente do cânhamo industrial possui altas concentrações nutritivas (proteínas, lipídios, minerais e vitaminas) e também é rica em antioxidantes e compostos bioativos, que juntos a tornam atraente para uso em alimentos funcionais e na medicina humana7,14. O óleo extraído da semente de cânhamo contém grandes quantidades de ácidos graxos poliinsaturados, conhecidos por seus efeitos protetores contra doenças cardiovasculares, câncer e condições inflamatórias15. Dois ácidos graxos essenciais, ácido linoléico (18:2 ômega-6) e ácido alfa-linolênico (18:3 ômega-3), estão contidos em maior abundância no óleo de cânhamo em comparação com outros óleos vegetais15. Além disso, as propriedades antioxidantes (por exemplo, tocoferóis e tocotrienóis)15,16, antiinflamatórias17 e antimicrobianas (por exemplo, terpenos voláteis)18,19 do óleo de semente de cânhamo o tornam atraente para as indústrias de alimentos funcionais e farmacêuticas14,15.

 0.05), microbial diversity (Shannon diversity index) was greater in hempseed cake-fed cattle on d 42, 70, and 98 (Fig. 2B; P < 0.05). A number of bacterial genera in the rumen microbiota were differentially abundant between the control and hempseed cake diets starting on d 42 (Fig. 3). Eubacterium nodatum group, Lachnospiraceae UCG-002, Oribacterium, Prevotellaceae UCG-001, Prevotellaceae UCG-004, and Rikenellaceae RC9 gut group were among those genera enriched in the rumen microbiota of cattle fed hempseed cake. Defluviitaleaceae UCG-011 (d 42 and 70) and Succinivibrio (d 42) genera, however, were reduced in relative abundance in the hemp group compared to the control cattle./p> 0.05) and there were no significant differentially abundant genera between the two diet groups at any of the sampling times (P > 0.05)./p> 0.05), hemp heifers tended (P = 0.07) to have lower microbial richness (total number of ASVs) compared to control heifers (Fig. 5B). Eight bacterial genera (Agathobacter, Cellulosilyticum, Clostridium, Fusobacterium, Negativibacillus, Paeniclostridium, Romboutsia and Ruminococcus gauvreauii group) were differentially abundant between the two diet groups (Fig. 6; P < 0.05). All but one of these genera, Fusobacterium, were more relatively abundant in the vaginal microbiota of the control cattle than in the hemp cattle./p> 0.05) (Fig. 7A) or microbial richness (P > 0.05) (Fig. 7B). Despite the sample size being small, significant differences were detected in microbial diversity between the two groups, with hemp heifers having lower Shannon diversity index values (P < 0.05) (Fig. 7B). The inverse Simpson's diversity index also tended (P = 0.068) to be lower in the uterus of hemp heifers compared to control heifers. Hemp heifers had greater relative abundance of Bacteroidota (38.7% vs. 22.3%) and a reduced relative abundance of Proteobacteria (10.9% vs. 27.7%) and Campylobacterota (0.04% vs. 0.35%) compared to control group heifers (P < 0.05) (Fig. 7C)./p>