巴西Embrapa研究内洛尔牛瘤胃微生物组以减少甲烷排放

Elton Alisson, de Leiden (Países Baixos) | Agência FAPESP – Pesquisadores da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) investigam a interação entre os microrganismos do intestino (microbiota) e a genética do gado Nelore, raça de corte mais criada no Brasil. O objetivo é criar estratégias para reduzir a emissão de metano, importante gás de efeito estufa, e melhorar o aproveitamento da ração pelos animais. Alguns dos principais resultados da pesquisa, apoiada pela FAPESP, foram apresentados pela pesquisadora Luciana Regitano , da Embrapa Pecuária Sudeste, em São Carlos (SP). A palestra ocorreu na quarta-feira (28/10), durante a FAPESP Week Países Baixos fapesp.br/week/2026/netherlands. Em entrevista à Agência FAPESP , Regitano explicou que a equipe identificou pontos-chave na regulação da digestão do gado e na emissão de metano. “Nossos dados mostram como a variação na expressão dos genes microbianos se conecta diretamente a dois fatores de grande interesse econômico e ambiental: o volume de metano gerado e a eficiência no aproveitamento da ração.” A pecuária é uma das principais fontes de gases de efeito estufa. O metano é gerado durante a digestão natural dos bovinos, processo conhecido popularmente como “arroto do boi”. No rúmen, a maior câmara do estômago do animal, microrganismos quebram as fibras dos vegetais e, durante esse trabalho, produzem o gás. Além do impacto climático, essa produção consome de 2% a 12% de toda a energia que o boi obteria da ração. Para entender e intervir nesse ambiente, a equipe da Embrapa usa técnicas conjuntas de biologia molecular que analisam, ao mesmo tempo, o DNA, o RNA, as proteínas e outras substâncias químicas. “Analisamos simultaneamente os tecidos do bovino e os componentes da microbiota do seu sistema digestivo”, contou Regitano. Luciana Reginato: “Nossos dados mostram como a variação na expressão dos genes microbianos se conecta diretamente a dois fatores de grande interesse econômico e ambiental: o volume de metano gerado e a eficiência no aproveitamento da ração” ( foto: Elton Alisson/Agência FAPESP ) Ao mapear as moléculas de RNA que estavam sendo produzidas no rúmen, os cientistas catalogaram enzimas ligadas ao melhor aproveitamento da ração e à menor produção de metano, que representam alvos biotecnológicos para o desenvolvimento de novos aditivos para o rebanho. “A identificação detalhada das enzimas e rotas metabólicas ruminais abre caminho para soluções biotecnológicas aplicáveis na pecuária de corte”, afirmou a pesquisadora. Uma das linhas mais avançadas é a formulação de compostos capazes de bloquear ou desacelerar as enzimas responsáveis por formar o metano. Hoje já existem aditivos comerciais que agem no final desse processo, mas os dados da Embrapa mostram novos caminhos metabólicos para criar inibidores mais precisos e eficientes. Intervir na digestão do gado, no entanto, exige cuidado. A produção de metano absorve o hidrogênio livre que sobra da fermentação dos alimentos. Se a formação do gás for simplesmente bloqueada, o acúmulo de hidrogênio pode tornar o estômago ácido (alteração de pH) e prejudicar a digestão. “Nossas estratégias buscam não apenas inibir a enzima que gera o metano, mas também redirecionar esse hidrogênio para rotas metabólicas benéficas, como a produção de propionato, um ácido graxo essencial que serve como importante fonte energética para o bovino”, explicou Regitano. Outra linha de pesquisa foca no desenvolvimento de probióticos (microrganismos vivos benéficos) e prebióticos (ingredientes alimentares e fibras que nutrem seletivamente bactérias desejáveis). Ao desvendar as exigências nutricionais das bactérias associadas à menor emissão de gás e à alta conversão alimentar, é possível formular suplementos dietéticos que favoreçam a colonização permanente dessas linhagens no rúmen. A equipe também estuda como o próprio boi controla os microrganismos de seu estômago. Para isso, os cientistas isolaram minúsculas bolsas de transporte (nanovesículas) produzidas pelo organismo do animal. Elas carregam moléculas (microRNAs) resistentes que ajudam a regular a atividade dos genes. “Descobrimos que certos microRNAs produzidos pelos bovinos apresentam forte ligação, em simulações de computador, com o funcionamento dos genes dos microrganismos do rúmen”, detalhou Regitano. A hipótese, que agora passa por testes em laboratório, é que o animal usa essas moléculas para modular as bactérias do seu estômago. Como esses microRNAs são estáveis e fáceis de reproduzir artificialmente, eles podem virar uma base para novas tecnologias reguladoras. A equipe já encontrou marcadores genéticos do boi associados a certos microrganismos, mas selecionar diretamente os animais de corte com a melhor microbiota ainda esbarra nos custos, aponta Regitano. “Diferentemente do que se observa na avicultura, na suinocultura ou no gado de leite, a literatura científica e nossos próprios dados confirmam que a seleção genética direta para alterar a microbiota em gado de corte não apresenta um retorno financeiro favorável com as tecnologias atuais”, comparou. “O custo para sequenciar a microbiota e incluir essa informação nos índices de seleção genômica é muito alto frente ao ganho em desempenho produtivo ou redução de emissões. Contudo, em parceria com geneticistas, continuamos avaliando se novas metodologias de avaliação e barateamento de sequenciamento poderão mudar essa equação no futuro.” Em um estudo feito com a Associação Brasileira dos Criadores de Zebu (ABCZ), o grupo acompanhou animais Nelore do pasto até a engorda final no confinamento. O trabalho mostrou que as bactérias que se instalam no estômago do bezerro ainda no pasto influenciam o desenvolvimento do animal pelo resto da vida. “Identificamos diversos microrganismos presentes na fase inicial de pastagem que se correlacionam fortemente com a eficiência alimentar e o ganho de peso medidos meses mais tarde, quando o animal já está no confinamento”, relatou Regitano. “Isso demonstra que, embora a dieta mude radicalmente do pasto para a ração concentrada, a colonização microbiana estabelecida no início da vida a pasto cria um ambiente fisiológico e nutricional favorável cujos benefícios se perpetuam até o abate.” Os estudos revelaram também que a microbiota do estômago influencia traços de comportamento do gado. Isso reforça a importância de enxergar o bovino como um holobionte – conceito que define o animal hospedeiro e toda a sua comunidade de microrganismos como uma unidade ecológica única e integrada. A Embrapa agora amplia a pesquisa para outras raças e climas, em parceria com instituições dos Estados Unidos, Irlanda, Alemanha, Austrália e Países Baixos. “A consolidação dessas redes internacionais nos permite compreender como diferentes ambientes e genótipos interagem com o microbioma, assegurando que o avanço científico se traduza em tecnologias práticas e sustentáveis para a pecuária tropical”, avaliou Regitano. A despeito dos avanços, os estudos revelaram um significativo desafio científico: a imensa maioria dos microrganismos que vivem no rúmen é totalmente desconhecida. “Cerca de 40% do que identificamos nas amostras do gado Nelore não figuram em nenhum banco de dados internacional. Deparamo-nos com uma quantidade imensa de genes cuja função no organismo ainda não sabemos qual é”, relatou a pesquisadora. As análises indicam que aproximadamente 48% das espécies microbianas encontradas podem ser inéditas para a ciência, a maioria nunca isolada em laboratório. Para superar essa lacuna, Regitano estabeleceu parcerias com especialistas em bioinformática e inteligência artificial (IA). “Essa tecnologia nos permite prever a função dos genes em escala veloz. Em seguida, pretendemos isolar esses microrganismos e expressar suas proteínas em ensaios laboratoriais, validando experimentalmente o que descobrimos nas simulações feitas em computador”, pontuou a pesquisadora. Mais informações sobre a FAPESP Week Países Baixos em: fapesp.br/week/2026/netherlands .