Subprogramul 2.1

TRANSFER LA OPERATORUL ECONOMIC – PTE

Contract nr. 43PTE / 2016

Noi soluții nutriționale pentru gaini ouatoare, bogate in celuloza, determinante in creșterea competitivitații unei unitați avicole prin diminuarea costurilor de producție si cresterea calitații oualor

 

RAPORT FINAL

Director proiect

Ing. Vasile BUNDUC

septembrie 2018

Contextul in care a fost elaborata oferta de proiect

Una dintre cele mai mari provocari ale secolului 21 consta in asigurarea unor cantitați suficiente de alimente sanatoase pentru populația care este, la nivel global, in creștere. La nivel de UE, cercetarea si inovarea din nutriția animală sunt fundamentale in susținerea sectorului creșterii animalelor si reprezinta cea mai profitabila investiție pentru acest sector industrial (FEFAC, Vision on animal nutrition, 2016). In ultimii 20 de ani, prin conceptul “form Farm to Fork” nutriția si alimentația animală a venit la rampa cu soluții inovative. Obiectivul activitaților de inovare din nutriția animală este acela de a da raspunsuri pertinente, consistente la cererile producției animale actuale dar si la cererile consumatorilor care sunt tot mai vocale. In acest sens, sunt regandite rețetele furajere atat in ceea ce priveste ingredientele folosite cat si structura lor. Dar aceste rețete, oricat de sofisticate ar fi, au impact in producție doar daca genereaza si beneficii economice. In unitațile avicole cheltuielile de furajare reprezinta 60%-70% din totalul costurilor de producție. Pentru acest motiv, orice analiza a costurilor de producție şi a profitabilitații trebuie sa inceapa cu o analiză a costului furajelor, acestea fiind principalul factor a exercițiului economic.

Scopul proiectului

In contextul prezentat mai sus, un consortiu format dintr-un agent economic (SC Avicola Lumina SA), doua institute nationale din domeniul nutriției animale (IBNA Balotești) si a mediului (ECOIND) precum si o unitate de invațamant superior (USAMV București – Facultatea de Medicină Veterinară) si-au propus implementarea unui proiect a carui scop consta in creșterea competitivitații SC Avicola Lumina SA, producatoare de oua de gaină, prin implementarea unor rețete furajere bogate in celuloza prietenoase fața de mediu si care sa determine atat diminuarea costurilor de producție cat si creșterea calitații nutriționale a oualor.

Obiectivele prevazute

Dezvoltarea unor soluții nutriționale inovatoare, susținute si validate prin date stiințifice mulți si interdisciplinare consistente, care sa raspunda cerințelor mediului industrial privind conversia eficienta a furajelor in alimente cu calitați nutriționale ridicate si creșterea durabilă. Cercetarea si inovarea din nutriția animală sunt fundamentale in sustinerea sectorului creșterii animalelor din UE in condițiile politicii de eliminare a modelului liniar tradițional economic în favoarea unui model circular și de regenerare.
Creșterea competitivitații SC Avicola Lumina prin diminuarea costurilor de furajare, performante productive ridicate si profitabilitate ca urmare a utilizarii soluțiilor nutriționale inovative validate in halele de producție, fapt ce raspunde cerințelor pieții pentru soluții nutriționale specializate. O cerința complexa, cu dimensiuni multiple, conexata bioeconomiei care genereaza, printre altele, creștere economică, dezvoltare durabilă, bunastare.
Obținerea de oua cu certe calitați nutriționale, aspect prin care se raspunde cererii in creștere de proteină animală, la nivel global, intr-un context in continuă schimbare. Există premise dovedite stiințifice ca prezență celulozei, la anumite nivele, in hrana găinilor ouatoare sa se poata obține oua cu calitați de aliment funcțional.
Dezvoltarea de soluții nutriționale corespunzatoare cerințelor dezvoltarii durabile prin folosirea de subproduse vegetale si reducerea impactului procesului de creștere a găinilor ouatoare asupra mediului. La 10 ani de la raportul FAO “Livestock’s Long Shadow” (29 noiembrie 2006) privind impactul semnificativ al creșterii animalelor asupra mediului, producătorii din acest domeniu trebuie sa raspundă prin abordari inovative. Soluțiile nutriționale inovative reprezintă mai mult o parte a soluției, decât o parte a problemei
Dezvoltarea unui parteneriat intre agentul economic (SC Lumina), doua institute nationale din domeniul nutritiei animale (IBNA) si a mediului (ECOIND) precum si o unitate de invațamant superior (Facultatea de medicină veterinară din USAMV București). Acest parteneriat iși propune promovarea inovarii la SC Lumina, pilon al bioeconomiei care reprezinta partea regenerabilă a conceptului de economie circulară promovat de politicile economice ale UE.
Implementarea proiectului si rezultatele obținute in fiecare etapă

ETAPA a I-a: Validarea in condiții de laborator a calitații unor subproduse bogate in celuloza in vederea elaborarii unui set de noi soluții nutriționale pentru gaini ouatoare

Obiectiv specific al etapei Folosirea subproduselor din industria alimentară, in prezenta enzimelor, ca materii prime furajere alternative. Abordare ce corespunde politicilor din UE de eliminare a modelului liniar tradițional economic în favoarea unui model circular și de regenerare

Rezultatele obținute ca urmare a desfașurarii activitaților tehnico stiințifice prevazute in planul de lucru:

►Coordonatorul proiectului (SC Avicola Lumina SA) a trimis un set de materii prime furajere pentru determinarea compoziției chimice primare partenerului 1 (IBNA Balotești): tarațe de grau, 2 sroturi de floarea soarelui, granule de lucernă, șrot de in, șrot de soia, tarațe de orez si drojdie hidrolizată-

► Rezultatele obținute in urma analizelor efectuate din probele de materii prime furajere au arătat ca cele mai mari concentrații de celuloza au fost determinate in: lucerna, șroturile de floarea soarelui si in.

► In conformitate cu rezultatele obținute la determinarea celulozei, s-au transferat pentru a determina digestibilitatea celulozei in prezența unor enzime catre partenerul 2 (ECOIND București) probe de: lucernă, șrot de floarea soarelui si șrotul de in. Pentru a determina din ce materie prima furajera si cu ce enzime (Biozym M6000 sau Kemzyme® Plus Dry) este mai bine digerată celuloza, din materiile prime furajere trimise spre analiza, s-au realizat analize in vitro.

► Cel mai eficient cuplu enzimă- substrat vegetal a fost format din Biozyme M6000 : lucerna in raportul 1 :1.

►S-au elaborat trei noi rețete (R1, R2 respectiv R3) pentru găini care in funcție de nivelul de șrot de floarea soarelui introdus au conținutul de celuloza mai mare decat in rețeta, convenționala, martor cu: 32,5 % (R1), 87,4 % (R2), 145,4 % (R3).

► S-au elaborat trei noi rețete (R1, R2 respectiv R3) pentru găini care in funcție de nivelurile de lucernă si tarațe de orez introduse, au conținutul de celuloza mai mare decat in rețeta, convenționala, martor cu: 16,5 % (R1), 84,0 % (R2), 145,4 % (R3). Tarața de orez a fost introdusa pentru a echilibra conținutul energo proteic.

► Pregatirea, prin marirea capacitatii de ingesta respectiv marirea in volum a gușii, a puicuțelor in perioada la 9-16 săptamani pentru hrănirea in faza de adult cu rețete bogate in celuloza. Această pregatire a demarat in halele experimentale de la IBNA Balotești pe un efectiv mediu de 268 puicuțe din rasa Tetra (9-16 săptamani).

ETAPA a II-a: Validarea noilor soluții nutriționale bogate in celuloza prin microteste desfașurate pe găini ouatoare la nivel de hale experimentale de laborator. Validarea eficacitații soluțiilor nutriționale selectate in urma desfașurarii microtestului la nivel industrial prin transferul lor la Coordonator pentru demararea testarii in halele de producție

Obiectiv specific al etapei Validarea soluțiilor nutriționale elaborate in etapa precedentă prin experimentare pe găini ouatoare la nivel de hale experimentale, ierarhizarea eficacității acestor soluții nutriționale si transferul celor mai bune doua soluții nutriționale pentru experimentare la nivel de hale de producție.

Rezultatele obținute ca urmare a desfaurarii activitaților tehnico stiințifice prevazute in planul de lucru:

►S-au realizat 2 microexperimente in conformitate cu legislația din Romania, timp de 8 săptamani pe 288 găini din rasa Tetra SL, in varsta de 28 săptamani, conform unui protocol experimental aprobat de catre membrii Comisiei de etică din IBNA Balotești.

► In primul microexperiment s-a evaluat un modul de rețete format dintr-o rețeta martor convenționala + 4 noi rețete care au avut inclusa ca sursa de celuloza lucerna , granule, in proporții diferite si enzima BIOZIM. Concentrația de celuloza a fost de 3.71 % in rețeta martor si a variat intre 6,67-8,59 % la noile rețete in funcție de nivelul de lucernă folosit in aceste rețete. Acest modul de rețete a fost folosit in furajarea a 5 loturi: 1 lot martor (M1) si 4 loturi experimentale (E1, E2, E3 si E4)

► In al doilea microexperiment s-a evaluat al doilea modul de rețete format tot dintr-un martor convențional+ 4 noi rețete care au avut incluse, ca surse de celuloza, șrotul de floarea soarelui si lucerna – granule in proporți diferite, precum si enzima cu rol in degradarea celulozei in intestin prin distrugerea fracțiilor celulozolitice. Concentrația de celuloza a fost de 3.76 % in rețeta martor si a variat intre 7,59-8,62 % la noile rețete. Si acest modul a fost folosit pentru furajarea a altor 5 loturi (M2, E5, E6, E7 si E8)

 

 

Hala microteste găini- Pavilionul experimental din IBNA

►Cea mai mare greutate a oualor a fost inregistrată la loturile care au avut in structura rețetei nutriționale lucerna (16.34%) si un nivel de 6% celuloza. Valorile unitaților Haugh inregistrate la ouale recoltate de la găinile furajate cu nutrețuri combinate care au avut 6% celuloza au fost mai mari.

► In urma sacrificărilor effectuate pe parcursul a 24 h, rezultatele obținute in ceea ce priveste segmentele tubului digestiv analizate, au prezentat aspecte morfologice normale (USAMV București). Cecumul, ca segment final al procesului de digestie a prezentat aspecte histologice normale.

► Cantitatea de celuloza degradată / procesată din nutrețurile combinate este direct proporționala cu cantitatea de enzima celulazica folosită (in cazul Biozyme).

►Parametrii biochimici determinați in sangele recoltat la finalul experimentului au aratat ca nivelul de colesterol in sange a scazut odata cu creșterea nivelului de celuloza in rație

►Evaluarea impactului probelor de nutreț si dejecții testate, asupra mediului s-a facut la ECOIND prin compararea valorilor determinate experimental pentru indicatorii fizico-chimici cu valorile maxim admise stabilite prin legislație: Ordinul nr 344/2004 pentru aprobarea Normelor tehnice privind protecția mediului si in special a solurilor, cand se utilizeaza namoluri de epurare in agricultura. Rezultatele obținute au aratat ca furajul si dejecțiile analizate nu prezintă potențial de impact asupra mediului.

► Pentru ierarhizarea soluțiilor nutriționale testate si pentru pentru alegerea celor mai bune solutii nutrionale pe baza performantelor productie/calitate ou/cost/impact de mediu s-a utilizat metodologia de evaluare AHP (ECOIND) care s-a finalizat cu recomandarea a doua rețete, Rețeta Experimentală 1 si Rețeta Experimentală 2, pentru transfer in halele de producție ale coordonatorului.

► In perioada de pregatire a puicuțelor in halele de creștere la Coordonator, pasările au reacționat foarte bine la furajarea noilor rețete, au pastrat curba de greutate si au atins varful de ouat si s-au menținut pe curba de ouat.

► Pentru perioadele in care prețul șrotului de soia crește, noile rețete, pe baza de lucernă si șrot de floarea soarelui, reprezintă o alternativă viabilă si economică

ETAPA a III-a: Analiza semnificației rezultatelor obținute in macrotest (la nivel industrial) pentru creșterea capacitații de inovare a agentului economic, contribuția acestuia in obținerea de oua funcționale si creșterea competivitații.

Hala de producție – Avicola Lumina

Obiectiv specific al etapei Analiza tehnico-financiară a rezultatelor obținute in macrotest prin monitorizarea parametrilor de producție si a costurilor.

In halele de producție de la SC Avicola Lumina au fost testate, fată de o hala cu găini furajate cu rețeta convenționala folosită:

Rețeta Experimentală 1 care a inclus lucerna granulată 6% si șrot floarea soarelui 15%, premix cu enzimă. Nivelul de celuloza fiind de 6,71%
Rețeta Experimentală 2 care a inclus lucerna granulată 8%, șrot floarea soarelui 15%, premix cu enzimă si un antioxidant natural pe baza de extract din struguri (0,015%). Nivelul de celuloza fiind de 7,06%

REZULTATE OBȚINUTE IN HALELE DE PRODUCȚIE ALE COORDONATORULUI CA URMARE A IMPLEMENTARII CELOR 2 REȚETE SELECTATE DINTRE REȚETELE EXPERIMENTATE

Performanțele de producție, dupa cum se vede in tabelul de mai jos, nu au fost afectate de folosirea noilor rețete furajere

 

Tabel

 

 

 

 

 

 

unde: a si c reprezinta diferențe semnificative (P≤0.05) fata de M si E2

S-au obținut oua cu calitați de aliment functional:

 

 

 

 

Conținutul in polifenoli totali ai galbenușului de ou (mg echiv ac galic/g) a fost semnificativ (p<0.05) mai mare in ouale recoltate din hala furajata cu Rețeta E2 (8% lucernă granulate, 15% șrot floarea soarelui si 0,015% antioxidant din struguri).

Concentrația de acid α-linolenic, acid omega 3, a fost semnificativ mai mare (p<0.05) in galbenușurile loturilor experimentale comparativ cu lotul M. Creștere de acid α-linolenic a fost de 17.24%, in cazul lotului E1 comparativ cu lotul M, in timp ce lotul E2 a inregistrat o creștere cu 268,96% fața de M.

In figura de mai jos este prezentată concentrația acizilor grași polinesaturați omega 3 esențiali pentru sanatatea umana : α linolenic (C18:3n3), docosapentanoic (C22 :5n3) si docosahexanoic (C22: 6n3).

 

 

 

 

 

Dupa cum se poate observa in figura de mai jos, concentrația de luteină in ouăle recoltate din hala furajata cu rețeta experimentală E2 a crescut semnificativ (p<0.05) la 25.293 ppm de la 6.825 ppm (M).

 

 

 

 

 

Rezultate financiare Din cauza cheltuielilor de furajare, prin obiectivul general al proiectului privind utilizarea unor noi soluții nutriționale pentru găini ouătoare, bogate in celuloza, s-a urmărit elaborarea si testarea unor rețete furajere (noi soluții nutriționale) care să reducă cheltuielile cu achizitia principalelor materii prime, de exemplu a șrotului de soia – resursa furajeră proteică cu cost ridicat – cu alte surse de proteină, mai ieftine (ex.: lucernă granulată sau șrotul de floarea soarelui) ceea ce poate însemna că au un nivel mai mare de celuloza.

 

 

 

Prin optimizarea rețetelor s-a reușit scăderea prețului de producție al furajului, în medie, cu 10,10% pentru lotul experimental E2 fața de prețul furajului lotului M (ilustrat in tabelul de mai jos). S-a obținut o scadere a prețului la kg de furaj in hala furajata cu rețeta Experimentala 2 cu 0,11 lei/kg, adica 0,99 lei/kg fața de 1,099 lei/kg respectiv 1,103 lei/kg, valori obținute in halele furajate cu rețeta Experimentală 1 respectiv rețeta M.

 

 

 

 

Concluzia rezultatelor obținute la coordonator : Rețeta Experimentală 2 raportată la aceea convenționala (M) a fost mai eficienta economic fără să afecteze sănătatea şi producţia păsărilor, calitatea oualor fiind superioară faţă de cea raportată la lotul M. Această rețeta a constituit conținutul unei cereri de brevet:(nr. de inregistrare OSIM A/00755 din 28.09.2018 )“NUTREȚ COMBINAT CU NIVEL RIDICAT DE CELULOZA (7%) PENTRU GĂINI OUĂTOARE”,; Solicitant: SC Avicola Lumina SA, Constanța.

Fazele de maturitate TLR1-TLR3 (idee, expertiza, rezultate inițiale) erau parcurse de echipa proiectului la ofertare prin: (TRL 1) – studierea literaturii de specialitate privind ideea furajarii pasărilor cu rețete imbogățite in celuloza; (TRL3) – Experimente de laborator privind parametrii de producție in cazul ridicarii nivelului de celuloza in rațiile găinilor. Implementarea proiectului pleacă, prin activitațile primelor doua etape, de la TRL 4. In vederea dezvoltării si validarii in laborator a rezultatelor obținute prin experimentele din faza TLR 3: s-au elaborat 6 noi soluții furajere, imbogațite in celuloza, pentru găini ouătoare. In a doua etapă, a fost validată eficacitatea noilor soluții nutriționale prin microteste realizate in vivo, pe găini ouătoare in cele 2 hale experimentale de la IBNA Balotești. Ultima etapa a proiectului apartin TRL 5 deoarece s-a realizat validarea eficacitații celor mai bune doua soluții nutriționale din microteste, la nivel industrial, prin testarea lor pe găini ouătoare in halele de producție ale SC Lumina. Prin activitațile din ultima etapa s-a analizat semnificația rezultatelor obținute , contribuția acestora in obținerea de oua funcționale si creșterea coordonatorului prin scaderea costurilor de furajare. S-a realizat documentație pentru cerere de brevet privind soluția nutriționala care a fost implementată in producție.

Prin implementarea proiectului s-au obținut la coordonatorul proiectului, SC Avicola Lumina, rezultatele scontate

– scaderea prețului de producție al furajului, în medie, cu 10,10% pentru rețeta implementată (cu granule de lucernă si șrot de floarea soarelui) fața de prețul furajului folosit in mod uzual ceea ce conduce la creșterea competitivitații SC Avicola.

– obținerea de ouă cu caracter funcțional: a crescut concentrația de acizi grași omega 3, nivelul de luteină si polifenoli I galbenusul ouălor recoltate din hala de găini furajata cu rețeta implementata. Ex: acid α-linolenic a crescut cu 268,96% fata de hala martor.

-prin implementarea rețetei au fost respectate normele de protejarea a mediului; determinarile microbilogice nu au semnalat factori de risc.

-prin rezultatele inovative obtinute (noi retete furajere, oua fuctionale) in urma implementarii proiectului s-a realizat promovarea inovarii la SC Lumina.

– in plus a crescut vizibilitatea echipelor de cercetare din institutele naționale (IBNA Balotești respective ECOIND) implicate respectiv USAMV București

Proiectul ,,Noi soluții nutriționale pentru găini ouătoare, bogate in celuloza, determinante in creșterea competitivitații unei unitați avicole prin diminuarea costurilor de producție si creșterea calitații ouălor,, promoveaza folosirea unei rețete imbogațite in celuloza prin includerea in structura a granulelor de lucernă si a șrotului de floarea soarelui. Rezultatele obținute au aratat ca pe langa posibilitatea de a scadea prețul furajului s-au obținut ouă imbogațite in acizi grași omega 3, luteină si polifenoli. Consumul acestor ouă ajuta consumatorii la prevenirea instaurării bolilor cronice.