Compostos vegetais bioativos reduzem a produção de amônia em cultura de enriquecimento de bactérias ruminais hiperprodutoras de amônia

Por que isso importa para agricultores e para o meio ambiente

Rações ricas em proteína são caras e, em bovinos e búfalos, grande parte dessa proteína valiosa é degradada no estômago em subprodutos que acabam poluindo o ar e a água. Este estudo investiga se compostos naturais de plantas e ervas comuns podem ajudar os animais a aproveitar melhor sua proteína enquanto reduzem os resíduos que causam poluição, oferecendo uma possível solução benéfica tanto para os produtores quanto para o meio ambiente.

Proteína demais virando desperdício

Em animais como o búfalo, a primeira câmara do estômago, chamada rúmen, abriga bilhões de micróbios que ajudam a degradar alimentos fibrosos. Alguns desses microrganismos são bactérias “hiperprodutoras de amônia” que convertem muito rapidamente a proteína da ração em amônia. O animal não consegue utilizar toda essa amônia, de modo que grande parte é transformada em ureia e excretada, contribuindo para perdas de nitrogênio nas fazendas e para gases que afetam a qualidade do ar e o clima. Métodos tradicionais para desacelerar essa degradação têm usado tratamentos térmicos ou antibióticos, que podem ser caros ou ter restrições. Isso levou cientistas a buscarem opções mais suaves, à base de plantas, que possam visar os micróbios mais desperdiçadores sem prejudicar o animal ou o restante da comunidade ruminal.

Testando ingredientes naturais de plantas em laboratório

Os pesquisadores coletaram conteúdo ruminal de búfalos fístulados, ou seja, animais com um pequeno acesso cirúrgico que permite a amostragem segura do líquido estomacal. Em seguida, cultivaram uma “cultura de enriquecimento” rica em bactérias hiperprodutoras de amônia sob condições anaeróbicas semelhantes às do rúmen. Nessas provetas controladas, adicionaram diferentes materiais de origem vegetal em vários níveis de dose: óleos essenciais de alho, origanum (orégano), timol (um composto do tomilho) e eugenol (do cravo), além de uma saponina da casca de quillaja e extratos aquosos de goiaba, cannabis e cebolinho. Ao longo de 12 e 24 horas, mediram quanto amônia foi produzida, quão ativas estavam as enzimas que quebram proteínas (proteases) e o crescimento das bactérias-alvo.

Quais compostos vegetais fizeram a maior diferença

Vários dos aditivos de origem vegetal reduziram a formação de amônia nessas culturas de laboratório, mas nem todos funcionaram igualmente ou da mesma forma. O óleo de alho e o timol diminuíram os níveis de amônia nas primeiras 12 horas de incubação, e todos os aditivos testados naquele primeiro experimento reduziram a amônia após 24 horas em comparação com os controles não tratados. No entanto, as alterações na atividade proteásica foram modestas: apenas doses mais altas da saponina de quillaja reduziram notavelmente os níveis de protease após 24 horas, e muitos tratamentos mostraram pouco ou nenhum efeito nessa atividade enzimática. Em um segundo experimento, o óleo de origanum destacou-se claramente: em todas as doses, reduziu acentuadamente a produção de amônia em ambos os tempos e também retardou fortemente o crescimento das bactérias hiperprodutoras de amônia. O eugenol do cravo ajudou apenas em sua dose mais alta e principalmente no tempo inicial. Extratos aquosos de goiaba, cannabis e cebolinho mostraram efeitos limitados e inconsistentes, sugerindo que seus ingredientes ativos estavam muito diluídos ou se degradaram durante a incubação.

Como os óleos vegetais podem moderar micróbios desperdiçadores

As descobertas do estudo estão em concordância com outras pesquisas que mostram que certos compostos vegetais podem desorganizar a membrana celular bacteriana e o fluxo energético. Componentes do óleo de origanum, como o carvacrol, são conhecidos por interferir na superfície bacteriana, enfraquecendo os microrganismos e reduzindo sua capacidade de gerar amônia a partir de aminoácidos. O óleo de alho contém moléculas ricas em enxofre que também podem suprimir micróbios ruminais específicos e têm sido associadas, em outros estudos, a melhor aproveitamento da proteína e até a menores emissões de metano. Ainda assim, neste experimento, os níveis de amônia nem sempre corresponderam à atividade das proteases, provavelmente porque o meio de cultura já continha aminoácidos livres, permitindo que as bactérias produzissem amônia sem precisar secretar proteases adicionais. Isso ajuda a explicar por que a formação de amônia caiu em alguns tratamentos mesmo quando as leituras de protease mudaram pouco.

Dos achados de laboratório para animais vivos

No conjunto, o trabalho mostra que compostos selecionados de origem vegetal podem desacelerar a degradação de proteína por micróbios do rúmen, com o óleo de origanum apresentando a redução mais clara e consistente tanto na produção de amônia quanto no crescimento das bactérias-chave. Para um público leigo, a mensagem principal é que ingredientes herbais bem escolhidos adicionados à alimentação de búfalos podem ajudar os animais a obter mais nutrição da mesma proteína enquanto liberam menos nitrogênio no ambiente. Os autores enfatizam, contudo, que esses resultados promissores em laboratório agora precisam ser testados em animais vivos, acompanhando o uso real da proteína e as perdas de nitrogênio nas fezes, antes que tais aditivos possam ser recomendados com segurança para uso rotineiro na fazenda.

Citação: Chanu, Y.M., Paul, S.S., Dey, A. et al. Bioactive plant compounds reduce ammonia production in enrichment culture of ruminal hyper-ammonia producing bacteria. Sci Rep 16, 8210 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38231-1

Palavras-chave: micro-organismos do rúmen, óleos essenciais, nutrição de búfalos, emissões de amônia, aditivos vegetais para alimentação