Subprogramul 2.1
TRANSFER LA OPERATORUL ECONOMIC – PTE
Contract nr. 43PTE / 2016
Noi solutii nutritionale pentru gaini ouatoare, bogate in celuloza, determinante in cresterea competitivitatii unei unitati avicole prin diminuarea costurilor de productie si cresterea calitatii 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 cantitati suficiente de alimente sanatoase pentru populatia care este, la nivel global, in crestere. La nivel de UE, cercetarea si inovarea din nutritia animala sunt fundamentale in sustinerea sectorului cresterii animalelor si reprezinta cea mai profitabila investitie pentru acest sector industrial (FEFAC, Vision on animal nutrition, 2016). In ultimii 20 de ani, prin conceptul “form Farm to Fork” nutritia si alimentatia animala a venit la rampa cu solutii inovative. Obiectivul activitatilor de inovare din nutritia animala este acela de a da raspunsuri pertinente, consistente la cererile productiei animale actuale dar si la cererile consumatorilor care sunt tot mai vocale. In acest sens, sunt regandite retetele furajere atat in ceea ce priveste ingredientele folosite cat si structura lor. Dar aceste retete, oricat de sofisticate ar fi, au impact in productie doar daca genereaza si beneficii economice. In unitatile avicole cheltuielile de furajare reprezinta 60%-70% din totalul costurilor de productie. Pentru acest motiv, orice analiza a costurilor de productie şi a profitabilitatii trebuie sa inceapa cu o analiză a costului furajelor, acestea fiind principalul factor a exercitiului economic.

Scopul proiectului

In contextul prezentat mai sus, un consortiu format dintr-un agent economic (SC Avicola Lumina SA), doua institute nationale din domeniul nutritiei animale (IBNA Balotesti) si a mediului (ECOIND) precum si o unitate de invatamant superior (USAMV Bucuresti – Facultatea de Medicina Veterinara) si-au propus implementarea unui proiect a carui scop consta in cresterea competitivitatii SC Avicola Lumina SA, producatoare de oua de gaina, prin implementarea unor retete furajere bogate in celuloza prietenoase fata de mediu si care sa determine atat diminuarea costurilor de productie cat si cresterea calitatii nutritionale a oualor.

Obiectivele prevazute

  1. Dezvoltarea unor soluții nutritionale inovatoare, sustinute si validate prin date stiintifice multi si interdisciplinare consistente, care sa raspunda cerintelor mediului industrial privind conversia eficienta a furajelor in alimente cu calitati nutritionale ridicate si cresterea durabila. Cercetarea si inovarea din nutritia animala sunt fundamentale in sustinerea sectorului cresterii animalelor din UE in conditiile politicii de eliminare a modelului liniar tradițional economic în favoarea unui model circular și de regenerare.
  2. Cresterea competitivitatii SC Avicola Lumina prin diminuarea costurilor de furajare, performante productive ridicate si profitabilitate ca urmare a utilizarii solutiilor nutritionale inovative validate in halele de productie, fapt ce raspunde cerintelor pietii pentru soluții nutriționale specializate. O cerinta complexa, cu dimensiuni multiple, conexata bioeconomiei care genereaza, printre altele, crestere economica, dezvoltare durabila, bunastare.
  3. Obtinerea de oua cu certe calitati nutritionale, aspect prin care se raspunde cererii in crestere de proteina animala, la nivel global, intr-un context in continua schimbare. Exista premise dovedite stiintifice ca prezenta celulozei, la anumite nivele, in hrana gainilor ouatoare sa se poata obtine oua cu calitati de aliment functional.
  4. Dezvoltarea de solutii nutritionale corespunzatoare cerintelor dezvoltarii durabile prin folosirea de subproduse vegetale si reducerea impactului procesului de crestere a gainilor ouatoare asupra mediului. La 10 ani de la raportul FAO “Livestock’s Long Shadow” (29 noiembrie 2006) privind impactul semnificativ al cresterii animalelor asupra mediului, producatorii din acest domeniu trebuie sa raspunda prin abordari inovative. Solutiile nutritionale inovative reprezinta mai mult o parte a solutiei, decât o parte a problemei
  5. 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 invatamant superior (Facultatea de medicina veterinara din USAMV Bucuresti). Acest parteneriat isi 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 obtinute in fiecare etapa

ETAPA a I-a: Validarea in conditii de laborator a calitatii unor subproduse bogate in celuloza in vederea elaborarii unui set de noi solutii nutritionale pentru gaini ouatoare

Obiectiv specific al etapei Folosirea subproduselor din industria alimentara, 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 obtinute ca urmare a desfasurarii activitatilor tehnico stiintifice prevazute in planul de lucru:

►Coordonatorul proiectului (SC Avicola Lumina SA) a trimis un set de materii prime furajere pentru determinarea compozitiei chimice primare partenerului 1 (IBNA Balotesti): tarate de grau, 2 sroturi de floarea soarelui, granule de lucerna, srot de in, srot de soia, tarate de orez si drojdie hidrolizata-

► Rezultatele obtinute in urma analizelor efectuate din probele de materii prime furajere au aratat ca cele mai mari concentratii de celuloza au fost determinate in: lucerna, sroturile de floarea soarelui si in.

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

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

►S-au elaborat trei noi retete (R1, R2 respectiv R3) pentru gaini care in functie de nivelul de srot de floarea soarelui introdus au continutul de celuloza mai mare decat in reteta, conventionala, martor cu: 32,5 % (R1), 87,4 % (R2), 145,4 % (R3).

► S-au elaborat trei noi retete (R1, R2 respectiv R3) pentru gaini care in functie de nivelurile de lucerna si tarate de orez introduse, au continutul de celuloza mai mare decat in reteta, conventionala, martor cu: 16,5 % (R1), 84,0 % (R2), 145,4 % (R3). Tarata de orez a fost introdusa pentru a echilibra continutul energo proteic.

► Pregatirea, prin marirea capacitatii de ingesta respectiv marirea in volum a gusii, a puicutelor in perioada la 9-16 saptamani pentru hranirea in faza de adult cu retete bogate in celuloza. Aceasta pregatire a demarat in halele experimentale de la IBNA Balotesti pe un efectiv mediu de 268 puicute din rasa Tetra (9-16 saptamani).

ETAPA a II-a: Validarea noilor solutii nutritionale bogate in celuloza prin microteste desfasurate pe gaini ouatoare la nivel de hale experimentale de laborator. Validarea eficacitatii solutiilor nutritionale selectate in urma desfasurarii microtestului la nivel industrial prin transferul lor la Coordonator pentru demararea testarii in halele de productie

Obiectiv specific al etapei Validarea solutiilor nutritionale elaborate in etapa precedenta prin experimentare pe gaini ouatoare la nivel de hale experimentale, ierarhizarea eficacitatii acestor solutii nutritionale si transferul celor mai bune doua solutii nutritionale pentru experimentare la nivel de hale de productie.

Rezultatele obtinute ca urmare a desfasurarii activitatilor tehnico stiintifice prevazute in planul de lucru:

►S-au realizat 2 microexperimente in conformitate cu legislatia din Romania, timp de 8 saptamani pe 288 gaini din rasa Tetra SL, in varsta de 28 saptamani, conform unui protocol experimental aprobat de catre membrii Comisiei de etica din IBNA Balotesti.

► In primul microexperiment s-a evaluat un modul de retete format dintr-o reteta martor conventionala + 4 noi retete care au avut inclusa ca sursa de celuloza lucerna , granule, in proportii diferite si enzima BIOZIM. Concentratia de celuloza a fost de 3.71 % in reteta martor si a variat intre 6,67-8,59 % la noile retete in functie de nivelul de lucerna folosit in aceste retete. Acest modul de retete 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 retete format tot dintr-un martor conventional+ 4 noi retete care au avut incluse, ca surse de celuloza, srotul de floarea soarelui si lucerna – granule in proportii diferite, precum si enzima cu rol in degradarea celulozei in intestin prin distrugerea fractiilor celulozolitice. Concentratia de celuloza a fost de 3.76 % in reteta martor si a variat intre 7,59-8,62 % la noile retete. Si acest modul a fost folosit pentru furajarea a altor 5 loturi (M2, E5, E6, E7 si E8)

Hala microteste gaini- Pavilionul experimental din IBNA

►Cea mai mare greutate a oualor a fost inregistrata la loturile care au avut in structura retetei nutritionale lucerna (16.34%) si un nivel de 6% celuloza. Valorile unitatilor Haugh inregistrate la ouale recoltate de la gainile furajate cu nutreturi combinate care au avut 6% celuloza au fost mai mari.

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

► Cantitatea de celuloza degradata / procesata din nutreturile combinate este direct proportionala cu cantitatea de enzima celulazica folosita (in cazul Biozyme).

►Parametrii biochimici determinati in sangele recoltat la finalul experimentului au aratat ca nivelul de colesterol in sange a scazut odata cu cresterea nivelului de celuloza in ratie

►Evaluarea impactului probelor de nutret si dejectii testate, asupra mediului s-a facut la ECOIND prin compararea valorilor determinate experimental pentru indicatorii fizico-chimici cu valorile maxim admise stabilite prin legislatie: Ordinul nr 344/2004 pentru aprobarea Normelor tehnice privind protectia mediului si in special a solurilor, cand se utilizeaza namoluri de epurare in agricultura. Rezultatele obtinute au aratat ca furajul si dejectiile analizate nu prezinta potential de impact asupra mediului.

► Pentru ierarhizarea solutiilor nutritionale 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 retete, Reteta Experimentala 1 si Reteta Experimentala 2, pentru transfer in halele de productie ale coordonatorului.

► In perioada de pregatire a puicutelor in halele de crestere la Coordonator, pasarile au reactionat foarte bine la furajarea noilor retete, au pastrat curba de greutate si au atins varful de ouat si s-au mentinut pe curba de ouat.

► Pentru perioadele in care pretul srotului de soia creste, noile retete, pe baza de lucerna si srot de floarea soarelui, reprezinta o alternativa viabila si economica

ETAPA a III-a: Analiza semnificatiei rezultatelor obtinute in macrotest (la nivel industrial) pentru cresterea capacitatii de inovare a agentului economic, contributia acestuia in obtinerea de oua functionale si cresterea competivitatii.

Hala de productie – Avicola Lumina

Obiectiv specific al etapei Analiza tehnico-financiara a rezultatelor obtinute in macrotest prin monitorizarea parametrilor de productie si a costurilor.

In halele de productie de la SC Avicola Lumina au fost testate, fata de o hala cu gaini furajate cu reteta conventionala folosita:

Reteta Experimentala 1 care a inclus lucerna granulata 6% si srot floarea soarelui 15%, premix cu enzima. Nivelul de celuloza fiind de 6,71%
Reteta Experimentala 2 care a inclus lucerna granulata 8%, srot floarea soarelui 15%, premix cu enzima si un antioxidant natural pe baza de extract din struguri (0,015%). Nivelul de celuloza fiind de 7,06%

REZULTATE OBTINUTE IN HALELE DE PRODUCTIE ALE COORDONATORULUI CA URMARE A IMPLEMENTARII CELOR 2 RETETE SELECTATE DINTRE RETETELE EXPERIMENTATE

Performantele de productie, dupa cum se vede in tabelul de mai jos, nu au fost afectate de folosirea noilor retete furajere

 SpecificatieMartorReteta
Experimentala 1
Reteta
Experimental 2
Varsta pasarilor25 – 45 sapt25 – 45 sapt25 – 45 sapt
Nr. capete31682.2331309.5831569.29
Consum specific1.8511.8531.851
Intensitatea la ouat, (%)95.6196.1996.15
Greutatea medie a oualor (g/ou)63.8161.2164.02
Culoare galbenus3.77c4.107.80a
Grosimea cojii, mm0.380.380.38

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

S-au obtinut oua cu calitati de aliment functional:

Continutul in polifenoli totali ai galbenusului de ou (mg echiv ac galic/g) a fost semnificativ (p<0.05) mai mare in ouale recoltate din hala furajata cu Reteta E2 (8% lucerna granulata, 15% srot floarea soarelui si 0,015% antioxidant din struguri).

Concentratia de acid α-linolenic, acid omega 3, a fost semnificativ mai mare (p<0.05) in galbenusurile loturilor experimentale comparativ cu lotul M. Crestere 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 crestere cu 268,96% fata de M.

In figura de mai jos este prezentata concentratia acizilor grasi polinesaturari omega 3 esentiali pentru sanatatea umana : α linolenic (C18:3n3), docosapentanoic (C22 :5n3) si docosahexanoic (C22: 6n3).

Dupa cum se poate observa in figura de mai jos, concentratia de luteina in ouale recoltate din hala furajata cu reteta experimentala 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 solutii nutritionale pentru gaini ouatoare, 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.: lucerna granulata sau srotul de floarea soarelui) ceea ce poate însemna că au un nivel mai mare de celuloza.

Prin optimizarea rețetelor s-a reușit scaderea 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 obtinut o scadere a pretului la kg de furaj in hala furajata cu reteta Experimentala 2 cu 0,11 lei/kg, adica 0,99 lei/kg fata de 1,099 lei/kg respectiv 1,103 lei/kg, valori obtinute in halele furajate cu reteta Experimentala 1 respectiv reteta M.

Concluzia rezultatelor obtinute la coordonator : Reteta Experimentala 2 raportata la aceea conventionala (M) a fost mai eficienta economic fără să afecteze sănătatea şi producţia păsărilor, calitatea oualor fiind superioară faţă de cea raportată la lotul M. Aceasta reteta a constituit continutul unei cereri de brevet:(nr. de inregistrare OSIM A/00755 din 28.09.2018 )“NUTRET COMBINAT CU NIVEL RIDICAT DE CELULOZA (7%) PENTRU GAINI OUATOARE”,; Solicitant: SC Avicola Lumina SA, Constanta.

Fazele de maturitate TLR1-TLR3 (idee, expertiza, rezultate initiale) erau parcurse de echipa proiectului la ofertare prin: (TRL 1) – studierea literaturii de specialitate privind ideea furajarii pasarilor cu retete imbogatite in celuloza; (TRL3) – Experimente de laborator privind parametrii de productie in cazul ridicarii nivelului de celuloza in ratiile gainilor. Implementarea proiectului pleaca, prin activitatile primelor doua etape, de la TRL 4. In vederea dezvoltarii si validarii in laborator a rezultatelor obtinute prin experimentele din faza TLR 3: s-au elaborat 6 noi solutii furajere, imbogatite in celuloza, pentru gaini ouatoare. In a doua etapa, a fost validata eficacitatea noilor solutii nutritionale prin microteste realizate in vivo, pe gaini ouatoare in cele 2 hale experimentale de la IBNA Balotesti. Ultima etapa a proiectului apartin TRL 5 deoarece s-a realizat validarea eficacitatii celor mai bune doua solutii nutritionale din microteste, la nivel industrial, prin testarea lor pe gaini ouatoare in halele de productie ale SC Lumina. Prin activitatile din ultima etapa s-a analizeazat semnificatia rezultatelor obtinute , contributia acestora in obtinerea de oua functionale si cresterea coordonatorului prin scaderea costurilor de furajare. S-a realizat documentatie pentru cerere de brevet privind solutia nutritionala care a fost implementata in productie.

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

– scaderea prețului de producție al furajului, în medie, cu 10,10% pentru reteta implementata (cu granule de lucerna si srot de floarea soarelui) fața de prețul furajului folosit in mod uzual ceea ce conduce la cresterea competitivitatii SC Avicola.

– obtinerea de oua cu caracter functional: a crescut concentratia de acizi grasi omega 3, nivelul de luteina si polifenoli I galbenusul oualor recoltate din hala de gaini furajata cu reteta implementata. Ex: acid α-linolenic a crescut cu 268,96% fata de hala martor.

-prin implementarea retetei 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 nationale (IBNA Balotesti respective ECOIND) implicate respectiv USAMV Bucuresti

Proiectul ,,Noi solutii nutritionale pentru gaini ouatoare, bogate in celuloza, determinante in cresterea competitivitatii unei unitati avicole prin diminuarea costurilor de productie si cresterea calitatii oualor,, promoveaza folosirea unei retete imbogatite in celuloza prin includerea in structura a granulelor de lucerna si a srotului de floarea soarelui. Rezultatele obtinute au aratat ca pe langa posibilitatea de a scadea pretul furajului s-au obtinut oua imbogatite in acizi grasi omega 3, luteina si polifenoli. Consumul acestor oua ajuta consumatorii la prevenirea instaurarii bolilor cronice.