Το συγκεκριμένο έργο επικεντρώνεται στην εκτροφή πουλερικών, καθώς τα πουλερικά αποτελούν κατ\’εξοχήν επιβαρυμένα από αντιβιοτικά προϊόντα. Αντικείμενο του έργου είναι η μερική ή/και πλήρη υποκατάσταση των αντιβιοτικών και αυξητικών παραγόντων που χρησιμοποιούνται στα πουλερικά μέσω της χρησιμοποίησης και αξιοποίησης των ωφελειών της βιολογικής δράσης των Κρητικών και εδώδιμων βοτάνων. Κύριος στόχος του έργου είναι η ανάπτυξη καινοτόμων ζωοτροφών με αντιμικροβιακή ή/ και αυξητική δραστηριότητα από Κρητικά και εδώδιμα βότανα με υψηλή περιεκτικότητα σε βιοδραστικές ενώσεις, όπως αλκαλοειδή, πολυσακχαρίτες και πολυφαινόλες.
Επιμέρους στόχοι του έργου είναι:
- Αξιολόγηση και χαρακτηρισμός φυτικών εκχυλισμάτων και βιοδραστικών ενώσεων εγχώριων φυτών και βοτάνων της Κρήτης (in-vitro) τα οποία θα χρησιμοποιηθούν ως πρόσθετα υλών στη διατροφή των ζώων με απώτερο στόχο την μείωση ή και εξάλειψη της προληπτικής χρήσης αντιβιοτικών στα ζώα και κυρίως στα πουλερικά.
- Βελτιστοποίηση της ανάκτησης βιοδραστικών ενώσεων από επιλεγμένα φυτά και βότανα μέσω πράσινων μεθόδων εκχύλισης και απομόνωση τους σε υψηλή καθαρότητα
- Εγκλεισμός βιοδραστικών ενώσεων με σκοπό την αύξηση της βιοδραστικότητάς τους και την ελεγχόμενη αποδέσμευσή τους
- Ανάπτυξη τεχνολογίας τηλεπαρακολούθησης πτηνοτροφίου. Αξιολόγηση βιολογικής δράσης (in-vivo) της επίδρασης των νέων ζωοτροφών εμπλουτισμένων με φυσικούς αντιμικροβιακούς και αντιοξειδωτικούς παράγοντες σε πουλερικά στην πτηνοτροφική παραγωγή
- Ανάπτυξη μια διαδικτυακής “Smart” πλατφόρμας, η οποία θα προσφέρει εξατομικευμένες πληροφορίες, οδηγίες και συμβουλές, με βάση τις ανάγκες του χρήστη.
- Τεχνοοικονομική ανάλυση και η περιβαλλοντική αξιολόγηση των διεργασιών και προϊόντων μέσω ανάλυσης κύκλου ζωής.
Η εντατική κτηνοτροφία συνεπάγεται τη διαμονή μεγάλου αριθμού ζώων σε περιορισμένο χώρο αυξάνοντας το κίνδυνο μόλυνσης με σκοπό να καθίστανται η προληπτική χρήση αντιβιοτικών ως μία κοινή πρακτική για τον περιορισμό αυτού του κινδύνου. Ένας μεγάλος κλάδος της κτηνοτροφικής βιομηχανίας που χρησιμοποιεί εντατικά αντιβιοτικά με σκοπό την ταχύτερη ανάπτυξη των ζώων και την εξάλειψη του κίνδυνου μόλυνσης αποτελεί η πτηνοτροφία. Ο πιο διαδεδομένος τρόπος χορήγησης των αντιβιοτικών στο πλαίσιο της κτηνοτροφίας αποτελεί η ενσωμάτωσή τους σε ζωοτροφές. Προς το παρόν εκτιμάται ότι το 40% των παραγόμενων αντιβιοτικών χρησιμοποιούνται για πρόσθετες ύλες ζωοτροφών. Ωστόσο, παρόλο που τα αντιβιοτικά είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της υγείας και της παραγωγικότητας των ζώων, όλο και περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ότι η χρήση αντιβιοτικών ουσιών στην κτηνοτροφία κινδυνεύει να αυξήσει την αντιμικροβιακή αντοχή στα ανθρώπινα παθογόνα. Πρόσφατες αναφορές δείχνουν ότι η ποσότητα των αντιβιοτικών και των ορμονών που χρησιμοποιούνται στα ζώα θα αυξηθεί κατά 67% έως το 2030, θέτοντας έτσι σε κίνδυνο τη δημόσια υγεία και την παραγωγικότητα. Επομένως, είναι αναγκαία η ανάπτυξη μιας νέας προσέγγισης στην κτηνοτροφική βιομηχανία που στοχεύει στη βελτίωση της ζωής των ζώων κατά την εκτροφή και της ποιότητας των τελικών προϊόντων μέσω της μείωσης ή αντικατάστασης των αντιβιοτικών.
Μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική στη χρήση συνθετικών αντιβιοτικών είναι η αξιοποίηση των ωφελειών της βιολογικής δράσης Κρητικών βοτάνων και φυτών ή αλλιώς φυτοβιοτικών. Φυτοβιοτικά (Phytobiotics, Phytogenics, Botanicals) ορίζονται διάφορα προϊόντα που προέρχονται από φυτά και προσθέτονται στις ζωοτροφές με σκοπό την αύξηση των αποδόσεων των παραγωγικών ζώων και τη βελτίωση της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων. Tα φυτοβιοτικά μελετώνται ως φυσικές πηγές βιολογικά δραστικών χημικών ουσιών, στην προσπάθεια κατάργησης των αντιμικροβιακών αυξητικών παραγόντων (AGP). Σε σύγκριση με τα αντιβιοτικά τα φυτoβιοτικά θεωρείται ότι είναι περισσότερο «φυσικά», λιγότερο τοξικά, ελεύθερα καταλοίπων και επομένως μπορεί να αποτελέσουν ιδανικές πρόσθετες ύλες ζωοτροφών στην εκτροφή των ζώων. Ταυτόχρονα έχουν σημαντικό ρόλο στη διαχείριση της φυσικής μικροβιακής χλωρίδας, στον ανταγωνιστικό αποκλεισμό υποδοχέων στον εντερικό σωλήνα και συμβολή στη διαχείριση του μικροπεριβάλλοντος των εκτροφών, αφενός με τη δέσμευση αέριων ρύπων που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και αφετέρου με τη ευεργετική τους δράση στην αύξηση της πεπτικότητας και στη μείωση της απέκκρισης αζώτου. Σημαντικότερη πηγή φυτοβιοτικών θεωρούνται τα αρωματικά φυτά.
Η Κρητική γη, λόγω των γεωμορφολογικών και βιοκλιματικών συνθηκών της, συνιστά ιδανικό τόπο για την ανάπτυξη αρωματικών φυτών με μοναδική βιοποικιλότητα, τα οποία μπορούν εύκολα να αξιοποιηθούν ως πρόσθετα στη διατροφή των αγροτικών ζώων. Στη βιβλιογραφία υπάρχουν πολυάριθμες εργασίες οι οποίες μελετούν τις αντιμικροβιακές ιδιότητες τόσο in vitro όσο και in vivo φυσικών βιοδραστικών ενώσεων με πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα. Ωστόσο, η έλλειψη μιας συστηματικής καταγραφής των βιολογικών δράσεων των διαφόρων φυσικών βιοδραστικών ουσιών καθώς και η έλλειψη αξιόπιστων εμπορικών και επιστημονικών μελετών οδηγεί σε αβεβαιότητα ως προς τη σωστή επιλογή των φυτογενών ουσιών με αποτέλεσμα να καθίσταται μη εφικτή η εφαρμογή τους σε ζωοτροφές. Επομένως, είναι απαραίτητη η δημιουργία ενός συστήματος με βάση το οποίο θα καθοδηγείται ο χρήστης στην επιλογή των κατάλληλων βιοδραστικών ενώσεων, της κατάλληλης αναλογίας ανάμιξής τους με σκοπό την αποτελεσματική πρόληψη και αντιμετώπιση ασθενειών στην κτηνοτροφία.
Το έργο θα εκμεταλλευτεί νέες τεχνικές εκχύλισης και εγκλεισμού, καθώς και in vivo και in vitro πειράματα για τη μέγιστη αποτελεσματικότητα του τελικού προϊόντος. Η ανάκτηση βιοδραστικών ενώσεων από φυτά και βότανα μέσω πράσινων τεχνολογιών εκχύλισης θα οδηγήσει στην ανάπτυξη μειγμάτων ζωοτροφών που έχουν φυτική βάση τα αιθέρια έλαια, τα βότανα και τα εκχυλίσματα τα οποία είναι γνωστό ότι έχουν μια σειρά από βιολογικά ενεργές ιδιότητες που μπορούν να εφαρμοστούν στη σύγχρονη ζωική παραγωγή. Επιπλέον, ο εγκλεισμός των βιοδραστικών ενώσεων θα συμβάλει στην αύξηση της βιοδιαθεσιμότητάς τους, στη διατήρηση της ενεργότητάς τους καθ’ όλο το μήκος του πεπτικού συστήματος, στη βελτίωση της απορρόφησής τους καθώς και στην κάλυψη των δυσάρεστων ή έντονων οσμών τους που τα κάνουν απωθητικά για τη λήψη τους από τα ζώα. Επιπλέον, στο πλαίσιο της υλοποίησης του έργου θα αναπτυχθεί μια διαδικτυακή “Έξυπνη” πλατφόρμα, η οποία θα προσφέρει εξατομικευμένες πληροφορίες, οδηγίες και συμβουλές, με βάση τις ανάγκες του χρήστη. Το υπολογιστικό σύστημα θα είναι συνδεδεμένο με την βάση δεδομένων, όπου και θα συλλέγονται τα διάφορα είδη πληροφορίας (ετερογενή δεδομένα), τα οποία θα αναλυθούν και εξεταστούν με μεθοδολογίες και τεχνικές Ανάλυσης Δεδομένων (Data Analytics). Το σύνολο των δεδομένων του έργου θα προέρχονται από παραδοσιακές καθώς και νέες πηγές. Πιο συγκεκριμένα, ως παραδοσιακά δεδομένα αναφέρονται τα clinical records, clinical tests, εργαστηριακές μετρήσεις, κ.α. και ως νέες πηγές, εκείνα όπου προέρχονται από την συλλογή με τεχνικές, μέσα και εργαλεία Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT). Στόχος της ανάλυσης και συσχέτισης των δεδομένων είναι εύρεση νέων Μοτίβων συσχέτισης για την αποτελεσματική εκπαίδευση του συστήματος ώστε να επιτευχθεί η βέλτιστη δυνατή εξυπηρέτηση του χρήστη. Το εξαγόμενο “έξυπνο” εργαλείο θα παρέχει στους χρήστες (παραγωγούς έτοιμων ζωοτροφών, κτηνοτρόφους, συνεταιρισμούς) τις απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με τα διάφορα εκχυλίσματα που έχουν αναπτυχθεί, και βάσει των προκαθορισμένων πεδίων που θα συμπληρώνει στο σύστημα, θα επιστρέφει στον χρήστη τις επικρατέστερες οδηγίες ώστε να μπορούν να αποφασίσουν ποιες βιοδραστικές ουσίες θα χρησιμοποιηθούν και σε τι αναλογίες, ανάλογα με τις ανάγκες τους. Ακόμα, η ανάπτυξη της τεχνολογίας τηλεπαρακολούθησης πτηνοτροφίου πρόκειται να αξιοποιήσει τις δυνατότητες ΙοΤ για τη συλλογή δεδομένων από το πτηνοτροφείο και τη διάθεση τους στην εφαρμογή διαχείρισης που θα παρέχεται στους τελικούς χρήστες. Στα πλαίσια του έργου θα αναπτυχθούν αισθητήρες οι οποίοι θα συλλέγουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και θα δίνουν σημαντικές ενδείξεις για την επίδραση των νέων ζωοτροφών στα ζώα και για τη προσαρμογή του κατάλληλου μίγματος. Το ΙοΤ πρόκειται να συνεισφέρει στην παρακολούθηση της αλυσίδας παραγωγής τροφίμων, στην παρακολούθηση των ζώων, στην παρακολούθηση της διατροφής και της δραστηριότητας των ζώων. Επίσης ελέγχονται οι παράγοντες της παραγωγής ώστε να διασφαλιστεί η μεγιστοποίηση της απόδοσης και παράλληλα η διασφάλιση της ευημερίας των ζώων. Τέλος, η ανάλυση του κύκλου ζωής σε όλες τις διεργασίες και τα προϊόντα, θα οδηγήσει στον εντοπισμό και στην εξέταση των περιβαλλοντικών προβλημάτων και στη βελτιστοποίηση των διεργασιών, προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις με λογικό κόστος.
Το προτεινόμενο έργο, ακολουθώντας τις απαιτήσεις της κτηνοτροφικής βιομηχανίας και τις ανάγκες των καταναλωτών, πρεσβεύει μια νέα προσέγγιση που στοχεύει στη βελτίωση της ζωής των ζώων κατά την εκτροφή και της ποιότητας των τελικών προϊόντων μέσω της χρήσης φυτικών ενώσεων με αντιβιοτικές ιδιότητες. Έτσι, η χρήση αντιβιοτικών και ορμονών στα ζώα θα ελαχιστοποιηθεί, μειώνοντας άμεσα το οικονομικό κόστος, ιδίως στους μικροπαραγωγούς, ενώ παράλληλα συμβάλλει στην επίλυση του προβλήματος των ανθεκτικών σε φάρμακα βακτηρίων. Τέλος, η υλοποίηση του σχεδίου θα δημιουργήσει νέες επιχειρηματικές ευκαιρίες για τις συμμετέχουσες εταιρείες και θα προσφέρει οφέλη τόσο στους εμπλεκόμενους επιστήμονες, αλλά και στην κοινωνία.
