Reduzindo o impacto ambiental da produção animal

As previsões do Instituto Mundial de Recursos indicam que a demanda global por proteína animal irá aumentar para 445 milhões de toneladas por ano até 2050 ou em 70% em comparação aos dias de hoje. A dimensão da mudança é enorme. Mesmo com os apelos por um consumo mais equilibrado de proteína animal e substituições por alternativas vegetais, a demanda deve crescer. Possibilitar uma produção animal sustentável é, portanto, de suprema importância.

Dr. David Nickell, Vice-presidente de Sustentabilidade da DSM Produtos Nutricionais na ANH, descreve a abordagem vitoriosa da DSM para ajudar a enfrentar as demandas globais por proteína animal produzida de forma sustentável.

Aumentar a produção respeitando os limites planetários

A demanda por proteína animal continua aumentando sem parar, à medida que a população mundial cresce. Isso se deve a vários motivos, entre eles a maior disponibilidade, a preços mais viáveis, de carne, leite, peixe e ovos. Especialistas de muitas instituições desenharam panoramas prováveis da demanda por proteína animal. O Instituto de Recursos Mundiais prevê um crescimento de 445 milhões de toneladas por ano até 2050 para atender às demandas de uma população de 9,7 bilhões de pessoas. De acordo com os números publicados pela FAO (sigla em inglês para Organização para Alimentação e Agricultura da ONU), isso significa um crescimento de cerca de 70% em comparação aos dias de hoje, ainda que a população mundial só vá crescer 40% no mesmo período. Embora muitas populações precisem elevar sua ingestão de proteína animal para atingir um nível de nutrição equilibrada e saudável, existem, por outro lado, populações cujo contínuo consumo excessivo de carne se tornará um grande propulsor de crescimento. Essa expansão na produção animal coloca os recursos naturais do mundo diante de exigências enormes. E, como foi amplamente divulgado, isso levará a um aumento das emissões dos GEE (gases do efeito estufa) e de impactos ambientais, levando nossos sistemas de alimentação para bem além dos limites planetários. Sustentabilidade na produção de proteína animal é hoje um aspecto central para muitos. São amplos os apelos por mudança.

Realizar uma mudança para sistemas de alimentação mais sustentáveis é complexo, leva tempo e requer transformações nos hábitos alimentares da parte dos consumidores. Para a própria indústria, isso clama por uma mentalidade inovadora e disposição para adotar novas tecnologias rapidamente e em maior escala. Aumentar a produção de proteína animal mantendo-se dentro dos limites planetários irá exigir maiores ganhos de eficiência, que são tipicamente alcançados através da intensificação. Isso implica, entre outras coisas, em mudanças nas infraestruturas das fazendas, na genética animal e nas práticas de criação, mas envolve especialmente uma nutrição aperfeiçoada, uma maior utilização de rações formuladas compostas e o subsequente tratamento do esterco, especialmente com relação aos fluxos de nitrogênio e fósforo para o meio ambiente.

Limitações da terra e escolhas difíceis

Aqui temos um problema. Os crescentes níveis de produção e da densidade nutricional das rações vão exigir quantidades maiores de cereais, grãos e outras matérias-primas alimentares, o que, por sua vez,  requer mais terra. De acordo com a FAO, a área de terra do mundo equivale a cerca de 13 bilhões de hectares, dos quais a produção agrária ocupa 4,9 bilhões. Destes, apenas 1,4 bilhão é utilizado atualmente para cultivos. Os 3,5 bilhões de hectares restantes estão entregues a pastagens e prados permanentes, muitos dos quais são impróprios para cultivo. Escolhas têm de ser feitas tendo-se em vista essas limitações de terra. Precisaremos ou alimentar o gado com grãos mais apropriados para o consumo humano das terras atualmente plantadas (a questão “ração versus comida”) ou, para evitar essa situação, teremos que aumentar a produtividade da terra existente através de cultivos mais proveitosos e uma maior utilização de fertilizantes (o que suscita preocupações com os fluxos excessivos de nitrogênio e fósforo para o meio ambiente).

Como alternativa, poderíamos continuar a aumentar o território disponível para cultivo, o que então suscitaria preocupações sobre uma maior perda de biodiversidade. Cada opção apresenta enormes dilemas, inaceitáveis para muitos observadores. Embora existam opções para aumentar a produtividade de algumas terras de cultivo atuais, há, no entanto, uma preocupação crescente a respeito das doses de aplicação de fertilizantes químicos, interrupção dos ciclos de nutrientes, poluição causada por nitrogênio e fósforo, além da redução de fertilidade e produtividade do solo. Simplesmente não existe terra suficiente e designar mais áreas para a agricultura agravaria ainda mais muitos dos atuais problemas. Para produzir mais proteína animal, é necessária uma forma mais eficiente dentro do âmbito da utilização atual da terra e dos limites de recursos do planeta.

Embora o uso da terra deva continuar a se desenvolver de forma sustentável, a fim de atender à demanda de cultivos para rações e grãos adequados para o consumo humano, já existem soluções disponíveis e inovadoras para se extrair mais valor nutricional de nossos recursos alimentares existentes  em conjunto com as crescentes quantidades de alimentos e subprodutos de ração para os animais.

Extrair mais valor de recursos finitos

A DSM e a Novozymes formaram uma aliança há 20 anos para introduzir a tecnologia de enzimas alimentares exatamente com este propósito – o de se extrair mais valor de nossos preciosos recursos naturais – ou seja, para obter mais de menos. Nós nos concentramos em aprimorar o valor nutricional de matérias-primas existentes para rações e viabilizar a maior utilização de culturas e substratos alternativos. A tecnologia diminui nossa dependência de soja, milho e trigo, mas também possibilita a utilização econômica de uma variedade maior de matérias-primas locais para rações – reduzindo ainda mais o conflito relativo à alimentação de animais com grãos adequados para o consumo humano. Os benefícios são imensos. Melhorar a digestibilidade das rações e reduzir a taxa de conversão alimentar (o que significa menos ração para a produção de uma unidade de carne) é visto como uma das principais alavancas da produção animal sustentável. Além de diminuir a pressão sobre o uso da terra, essa abordagem leva a reduções das emissões indiretas de GEE associadas à produção animal. Igualmente importante é o fato de que, graças à digestibilidade aperfeiçoada, ganha-se com a retenção de nitrogênio na forma de acréscimo de proteína, o que significa menos fluxo de nitrogênio ao meio ambiente via esterco. Isso ajuda ainda mais a reduzir as emissões de GEE na forma de óxido nitroso, que frequentemente é derivado da ureia e amônia. Além disso, reduzir o nitrogênio no esterco ajuda a limitar a quantidade de formas reativas de nitrogênio, que potencialmente entrariam no sistema hídrico – uma grande preocupação referente à qualidade da água – devido à utilização de esterco na terra.

Liberar todo o potencial da alimentação animal

É uma questão de detalhes. A micronutrição é a chave para melhorar o uso eficiente de ração para animais – o único e maior insumo da produção animal, frequentemente responsável por 60% dos custos. Macroingredientes como soja, milho e trigo podem variar enormemente em termos de densidade e valor nutricionais e sua digestibilidade é limitada e ligeiramente complicada por fatores antinutricionais (FANs), encontrados dentro do material. O milho é rico em amido, que é importante como fonte de energia para o animal. No entanto, uma parte significante desse amido permanece bloqueada e não aproveitada, devido às espessas paredes celulares do vegetal. Usar enzimas alimentares específicas, a fim de romper a complexa estrutura fibrosa do grão de milho, libera nutrientes valiosos para o animal, permitindo uma melhora significativa do emprego da ração e uma utilização muito mais eficiente dos recursos. Outros substratos alimentares, como a proteína, também podem ser aperfeiçoados com a utilização de enzimas protease – um grande avanço. A aliança foi líder na mudança a esse respeito, tendo sido a primeira a desenvolver uma protease alimentar, conhecida como Ronozyme® ProAct, possibilitando a utilização mais eficiente da soja e de outros grandes cultivos em rações, assim como de cultivos proteináceos locais. Embora o processamento de alimentos ajude a melhorar a digestibilidade das rações, ainda existem obstáculos a serem superados, especialmente em relação à multiplicidade de FANs encontrados em muitos substratos alimentares. As enzimas alimentares são uma ferramenta eficiente para destruir esses FANs e possibilitar ao fabricante de rações mais flexibilidade nas formulações através de maior uso de ingredientes alimentares variados.

As enzimas alimentares não são apenas ferramentas fundamentais para a utilização eficiente de proteína e carboidratos na ração. Elas também têm sido cruciais na nutrição mineral e, em particular, no tratamento da gestão de fósforo na produção animal. O mundo possui reservas finitas conhecidas de fósforo de rocha inorgânico – um recurso precioso, fundamental para a vida, sob ameaça de esgotar-se em breve, a não ser que novas reservas sejam descobertas. É fundamental que tais reservas minerais sejam administradas de forma sustentável e que nos mantenhamos dentro dos limites apropriados de seu uso. Com as demandas por uma maior produtividade agrícola, mais fosfato de rocha vem sendo utilizado atualmente em fertilizantes à base deste nutriente. Do mesmo modo, com o aumento da demanda por proteína animal, mais fosfato está sendo usado no crescente volume de rações.

Todas as dietas animais contêm uma porcentagem de fosfato de rocha em forma de sais de fosfato, a fim de garantir uma nutrição mineral equilibrada. No entanto, com o surgimento da enzima alimentar fitase da DSM, a produção animal pôde reduzir enormemente sua dependência de fontes de fosfato de rocha. A fitase foi desenvolvida para liberar o fósforo naturalmente ligado ao material vegetal que, de outro modo, não estaria disponível para os animais. As plantas armazenam fósforo em forma de fitato – um conhecido fator antinutricional nas dietas animais. Ao incluir fitase na alimentação, o fósforo é liberado do fitato, tornando-se disponível para ser absorvido e usado no crescimento e desenvolvimento do animal. Isso significa que, ao invés de usar grandes quantidades de fosfato de rocha nas dietas, podemos recorrer ao fósforo naturalmente existente nas matérias-primas vegetais para rações. As implicações são altamente promissoras. Diminuímos com sucesso nossa dependência de reservas minerais naturais finitas e possibilitamos uma gestão mais precisa do fósforo, especialmente com respeito à sua liberação para o meio ambiente via esterco.

Reduzindo o impacto ambiental

A utilização de esterco na terra é importante para a saúde do solo e a produtividade dos cultivos – o esterco é uma boa fonte de fósforo e nitrogênio, necessários ao crescimento das culturas. No entanto, o esterco é também uma grande fonte de liberação desses elementos para o meio ambiente. Se aplicarmos fósforo demais à terra através do espalhamento de esterco, ele pode permanecer no solo por anos, uma vez que sua captação pelas plantas pode ser um processo relativamente lento. Isso significa que o esterco deve ser aplicado de forma econômica ou que mais terra é necessária para descartá-lo, a fim de garantir que os níveis de fósforo no solo não se tornem altos demais. Níveis excessivos de fósforo comprometem a habilidade do solo de retê-lo com o objetivo de apoiar o crescimento vegetal e o fósforo supérfluo é consequentemente lixiviado para o lençol freático. Onde existe fósforo suficiente no solo, a aplicação contínua de esterco poderia exacerbar este problema ainda mais. De maneira semelhante, se a quantidade de nitrogênio no esterco for alta, onde o esterco for aplicado em demasia –  por hectare – pode ocorrer um significante escoamento e lixiviação de nitrato para o meio ambiente aquático. Em algumas partes do mundo isso tornou-se uma das causas principais dos problemas com a qualidade da água doce. A liberação de fósforo para os sistemas de água doce também leva à eutrofização e a uma maior frequência de eflorescência de algas, das quais algumas podem ser tóxicas. Esse é um grande problema para a sustentabilidade e que tem sido destacado por inúmeras autoridades como um limite ultrapassado em muitas regiões. Proteger e melhorar nossas preciosas reservas de água doce é um setor em foco para muitos governos e levou a rigorosas políticas sobre as taxas de aplicação de esterco na terra, tais como as da UE, que são reguladas pela Diretiva de Nitratos da Comissão Europeia. Tais taxas de aplicação e a disponibilidade de terra tornam-se um fator crucial de limitação para a manutenção da biomassa e o tamanho resultante da fazenda. A utilização de fitase na alimentação animal possibilitou uma gestão mais precisa do fósforo e, consequentemente, em muitos casos menos terra é necessária para a aplicação de esterco.

Isso também se aplica no caso das enzimas protease, tais como a DSM’s Ronozyme® ProAct. Por exemplo, pesquisas demonstraram que, ao utilizar essa protease em uma dieta para frangos, a digestibilidade aparente de proteína melhora significantemente, possibilitando assim que o conteúdo de proteína bruta na dieta seja reduzido em até 8%, ao mesmo tempo que o desempenho de crescimento se mantém. Isso não apenas resulta em uma grande economia de fontes de proteína bruta e de uso de terra para cultivos, mas também leva a uma diminuição da produção de amônia e a uma redução de 35% do nitrogênio contido no esterco. Os impactos resultantes são substanciais. No contexto de uma criação de 1 milhão de frangos com uma típica dieta baseada em trigo, alcança-se uma redução de amônia de 3%, em conjunto com aproximadamente 3 toneladas a menos de nitrogênio no esterco. Isso significa que menos terra é necessária para escoar o esterco, o que, neste exemplo, equivale a 11 hectares a menos (baseado em uma taxa de aplicação máxima de nitrogênio de 170kg N/ha). Uma vez que menos terra é utilizada para a gestão de esterco, o fazendeiro pode efetivamente aumentar sua produção de frangos em cerca de 5% sem aumentar o uso da terra para a aplicação de esterco, continuando assim dentro dos limites ambientais da fazenda.

O crescimento da produção animal traz consigo preocupações sobre o despejo do esterco subsequentemente produzido e seu impacto nos ciclos de nutrientes. Gerir esterco de acordo com diretivas de melhores práticas é de vital importância. Está cada vez mais claro, no entanto, que as enzimas alimentares, como a fitase e a protease, têm um impacto significante na subsequente composição química do esterco por causa de sua atuação na alimentação dos animais. Elas, portanto, se tornam uma ferramenta importante na gestão de esterco e no uso da terra.

Enzimas: ferramentas essenciais para uma produção animal sustentável

As enzimas estão sendo cada vez mais reconhecidas como ferramentas verdadeiramente essenciais para uma produção animal sustentável. Elas têm um impacto direto e significante no aprimoramento da digestibilidade de proteínas e carboidratos, extraindo assim mais nutrição das matérias-primas disponíveis, ajudando a reduzir a dependência que a indústria tem da soja não sustentável, possibilitando o maior uso de matérias-primas locais para rações e sendo cruciais para a gestão sustentável de fósforo. Além disso, os impactos decorrentes do uso de enzimas alimentares na composição do esterco, da gestão mais precisa do fósforo e do nitrogênio e do uso da terra – o que leva a uma redução da incidência de eutrofização dos recursos aquáticos – tudo isso é reconhecido como sendo componentes substanciais da produção animal sustentável. 

Junto com sua parceira de aliança Novozymes, a DSM continua inovando com múltiplas tecnologias de enzimas com o propósito de se obter mais de nossos limitados recursos naturais, possibilitando maiores ganhos em produtividade animal dentro dos limites planetários, reduzindo a pegada ambiental de nossos sistemas alimentares, além de acatar os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável 2, 12 e 14 da ONU.

Soluções em nutrição animal baseadas na ciência

A DSM existe para criar vidas melhores para todos. Isso começa por nossos clientes, sem os quais nossa empresa não existiria. Oferecemos a eles as soluções em nutrição animal mais abrangentes do mundo, baseadas em ciência, ajustadas de maneira inteligente para solucionar os desafios comerciais e de sustentabilidade que todos enfrentamos para transformar a maneira como alimentamos o mundo.

O mundo precisa de novos caminhos na área de proteína animal sustentável e a DSM está na vanguarda dessa busca.