Stéphane Frouel, Julie Castier e Maxime Hugonin da Mixscience, França, relatório sobre um ensaio em Portugal para avaliar o potencial de um fitogénico comercial para melhorar a resistência e o desempenho da truta arco-íris Oncorhynchus mykiss desafiada por Yersinia ruckeri
Efeito de uma solução fitogênica comercial na truta arco-íris
Oncorhynchus mykiss) desafiado por Yersinia ruckeri
por Stéphane Frouel, Gerente de Projetos de Aquicultura, Julie Castier, Gerente de Projetos RID e Maxime Hugonin, Gerente de Produto de Aquicultura, Mixscience, França
A aquicultura é o setor de produção de alimentos que mais cresce no mundo, contribuindo para um terço da produção global de peixes para alimentos.
Os benefícios nutricionais do consumo de peixe têm uma relação positiva com a disponibilidade de proteínas, o que ajuda a diminuir as taxas de pobreza nos países em desenvolvimento.
A truta arco-íris Oncorhynchus mykiss é uma das espécies aquáticas cultivadas mais importantes. Os especialistas presumem que o consumo mundial de truta arco-íris atingiu 950, 000 toneladas por ano no início deste ano.
A maior parte deste volume está sendo fornecido pela aquicultura, com o volume global de vendas de trutas cultivadas atingindo cerca de 830, 000 toneladas. O custo relativamente alto continuado do salmão fez com que a truta arco-íris se estabelecesse como uma alternativa mais barata de peixe, oferecendo muitos dos mesmos benefícios para a saúde.
Os especialistas prevêem uma taxa composta de crescimento anual para o mercado mundial de trutas arco-íris de aproximadamente 5% nos próximos 10 anos.
No entanto, esta indústria de trutas enfrenta desafios contínuos e doenças que afetam significativamente a lucratividade e a qualidade da produção agrícola.
Uma doença grave em Salmonídeos
Entre as principais doenças bacterianas, A doença da boca vermelha entérica (ERM) é uma doença bacteriana septicêmica grave de espécies de peixes Salmonídeos. É causada por Yersinia ruckeri, uma enterobactéria gram-negativa em forma de bastonete que tem uma ampla gama de hospedeiros, ampla distribuição geográfica e causa perdas econômicas significativas.
Esta doença recebe o nome de hemorragias subcutâneas que aparecem nos cantos da boca e da língua, com outros sinais clínicos incluem exoftalmia, escurecimento da pele, esplenomegalia e inflamação do intestino grosso com acúmulo de líquido amarelo espesso. A bactéria entra no peixe através das lamelas de guelras secundárias e, a partir daí, ele se espalha para o sangue e órgãos internos. A data, a principal solução para este problema continua a ser o uso de antibióticos, graças à sua facilidade de uso e efeitos rápidos no tratamento curativo.
Infelizmente, o uso e abuso de produtos químicos levanta preocupações de saúde pública, como resistência aos antibióticos e efeitos adversos no meio ambiente. Isso, por sua vez, tem levado, em alguns casos, a esses remédios, conferindo à produção aquícola e seus produtos associados uma imagem pública negativa. A fim de explorar alternativas, pesquisas ativas estão em andamento, o que reduzirá seu uso.
Nutrição e aditivos para rações com propriedades antibacterianas e / ou imunomodulatórias específicas são cada vez mais importantes para apoiar a indústria em muitos desses desafios.
Entre essas alternativas, que inclui soluções como fitogênica, benefícios interessantes foram encontrados, como melhoria de desempenho de crescimento, otimização da eficiência alimentar e resistência a doenças.
Um deles, desenvolvido por Mixscience, França, provou sua eficiência em escala de laboratório para campo em diferentes espécies aquáticas (Hugonin et Frouel, 2019). Neste estudo, os autores procuraram explorar sua eficácia na resistência da truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) a uma infecção por Yersinia ruckeri.
Além disso, a fim de estender a aplicação a toda a cadeia de valor da indústria da truta e para garantir que o produto possa ser aplicado na fazenda ou na fábrica de rações por meio do processo de extrusão, o produto foi testado diretamente na alimentação extrudada ou revestido na alimentação após o processo. As bioeficácias resultantes foram então comparadas.
Prova de truta
O ensaio foi realizado em instalações interiores em Portugal, com a truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) originou-se de uma fazenda comercial da espécie experimental em teste. Os peixes foram transferidos para as instalações experimentais por um transportador devidamente autorizado e mantidos em quarentena sanitária por três semanas.
Nenhuma mortalidade significativa ou sinais patológicos foram observados em associação ao seu transporte. Durante este período de quarentena, os peixes foram mantidos e alimentados com uma dieta comercial padrão para trutas.
O ensaio teve três fases experimentais distintas:um período de adaptação, um período de alimentação e um período de desafio, conforme descrito na Figura 1. O ensaio compreendeu um total de quatro tratamentos dietéticos, todos baseados em uma única formulação basal.
Esta formulação básica continha 20 por cento de proteínas derivadas do mar (farinha de peixe e hidrolisado de peixe) e ingredientes vegetais, como concentrado de proteína de soja, glúten de trigo, farinha de glúten de milho, refeição de grãos de soja, ervilhas inteiras e trigo. Uma mistura de óleo de peixe e óleo de colza foi usada como a principal fonte de lipídios. Esta dieta basal foi suplementada com aminoácidos essenciais cristalinos e uma fonte de fosfato inorgânico para evitar quaisquer deficiências nutricionais. Todas as dietas eram isonitrogênicas (44 por cento de proteína bruta), isolipídica (22 por cento de gordura bruta) e isoenergética (22,5MJ / kg).
Esta dieta serviu para alimentar os tratamentos de controle positivo não desafiado [PC] e de controle negativo desafiado [NC]. Esta fórmula basal também foi suplementada com o aditivo de teste a cinco kg / tonelada [EX fitogênico], com o produto sendo incorporado no macerado (pré-extrusão).
A fim de comparar as aplicações de extrusão e cobertura, uma dieta contendo a fórmula basal também foi coberta com o aditivo de teste a cinco kg / tonelada [TD fitogênica] após a extrusão.
As dietas eram fabricadas com extrusão e todos os ingredientes em pó, incluindo o fitogênico (EX fitogênico), foram misturados de acordo com as formulações alvo em um misturador de dupla hélice e moídos (abaixo de 400 µm) em um moinho de martelo de micropulverizador. As dietas foram fabricadas por meio de extrusora dupla-rosca em escala piloto, com diâmetro de parafuso de 55,5mm e temperatura variando de 106 a 111ºC. As rações foram secas em leito fluido vibratório.
No caso do tratamento com fitogênicos revestidos de cobertura (TD fitogênica), após a secagem, os óleos e o produto foram aplicados por revestimento a vácuo. A suspensão de óleos e aditivos foi pulverizada sobre os grânulos sob vácuo (800 mbar) por aproximadamente dois minutos.
Fase I - Teste de desempenho de crescimento
Um estoque de truta arco-íris com peso corporal médio inicial (IBW) de 26,8 ± 1,6g foi alimentado com uma das quatro dietas experimentais durante 35 dias. Os peixes cresceram em tanques quadrangulares de PVC (volume:750L) abastecidos com água doce recirculada.
Durante o julgamento, a temperatura média da água foi de 15 ± 0,3ºC e o nível médio de oxigênio dissolvido foi de 6,4 ± 0,5mg / L. Os peixes foram submetidos a um regime de fotoperíodo controlado de 12:12 (claro:escuro). Os peixes eram alimentados manualmente até a saciedade visual, com três refeições por dia (09:00, 14h00 e 17h00) durante os dias de semana e duas vezes por dia (09h00 e 14h00) nos fins de semana. O máximo cuidado foi tomado para evitar o desperdício de ração e permitir uma quantificação precisa do consumo de ração e os peixes foram pesados no início e no final do experimento.
Fase II - Desafio da doença com Yersinia ruckeri
Após 35 dias de alimentação, peixes de cada tratamento dietético foram submetidos a um forte desafio de doença com Yersinia ruckeri, isolado da truta arco-íris em Portugal. As bactérias foram rotineiramente cultivadas a 22˚C em caldo de soja tríptica (TSB) ou em ágar de soja tríptica (TSA) suplementado com NaCl a uma concentração final de um por cento (p / v).
Ambas as culturas foram armazenadas a -80˚C em TSB suplementado com 15 por cento (v / v) de glicerol. Para
preparar o inóculo para injeção nas cavidades peritoneais dos peixes, 100 µL de bactérias armazenadas foram cultivadas durante a noite a 22˚C em TSA. As bactérias foram coletadas exponencialmente do TSA e ressuspensas em TSB estéril. Com base em dados de desafio anteriores, a concentração bacteriana pretendida para matar 20-30 por cento dos peixes (LD50) foi obtida por leitura de absorbância e ajuste contra sua curva de crescimento para 4 x 106 unidades formadoras de colônias (CFU) / ml. A concentração bacteriana foi confirmada por plaqueamento das culturas resultantes em placas de TSA e contagem das unidades formadoras de colônias (UFC / ml).
Após os 35 dias de período de alimentação, 80 peixes por tratamento dietético com peso corporal médio (100 ± 5g), foram transferidos para a sala de desafio e injetados intraperitonealmente com 100 µl de Yersinia ruckeri (3,6 x 106CFU / ml). A única exceção foram os peixes do tratamento PC, que foram injetados intraperitonealmente com um volume idêntico de solução salina balanceada de Hanks (HBSS). Depois disso, grupos de 20 peixes injetados intraperitonealmente (Yersinia ou HBSS) foram distribuídos aleatoriamente em aquários de 60L.
Durante o período de desafio de infecção, cada tratamento dietético foi testado em quadruplicado. A mortalidade dos peixes foi registrada por 17 dias, com o peso de todos os peixes mortos anotados. Apesar de mostrar um apetite reduzido, os peixes foram alimentados com a dieta correspondente durante o período de desafio. As condições de criação na água foram mantidas idênticas às registradas durante a fase de desempenho de crescimento (temperatura:15 ± 0,5 ° C; oxigênio dissolvido> 6,0mg / L).
Impacto do fitogênico no desempenho
Nenhuma mortalidade ocorreu durante o período de alimentação antes da instalação do desafio, indicando que o fitogênico não teve nenhum efeito adverso em condições normais.
Ao final do período de alimentação experimental de 35 dias (Fase I), a truta arco-íris mostrou um aumento de 3,9 vezes do peso corporal inicial nos tratamentos de melhor desempenho. Os tratamentos dietéticos não tiveram efeito significativo no peso corporal final (PCF) e na taxa de crescimento específico (SGR) (P <0,05).
Portanto, nem a suplementação fitogênica nem o modo de aplicação de ração (pré ou pós-extrusão) pareceram afetar os critérios de desempenho na truta arco-íris [Tabela 1].
a ausência de significância estatística e dentro de uma faixa muito aceitável, o tratamento com produto aplicado por top-coating a 5kg / tonelada (TD fitogênica) tendeu a apresentar ligeiro aumento do FCR, e, consequentemente, um PER menor, do que Phytogenic EX, em que a mesma dose do produto foi aplicada na mosturação (pré-extrusão). Embora não seja considerado problemático, esse aspecto deve ser avaliado durante um período de alimentação mais longo.
Efeito do fitogênico na resistência a doenças
Depois do desafio, a mortalidade total de peixes do tratamento PC (não infectados com Yersinia ruckeri, mas injetado com HBSS) foi baixo e atingiu apenas 3,8 ± 2,5 por cento.
A meta inicial do desafio era 20-30 por cento de mortalidade. No presente ensaio, o desafio foi mais forte do que o esperado, uma vez que a mortalidade total observada nos peixes desafiados foi de 42,5 ± 6,5 por cento [ver Figura 2].
A suplementação alimentar com fitogênicos na dose igual a 5 kg / ton mostrou forte efeito protetor contra infecção por Yersinia ruckeri em truta arco-íris. Em comparação com os peixes alimentados com a dieta NC, aqueles alimentados com Phytogenic TD e Phytogenic EX mostraram uma redução relativa significativa da mortalidade (variando de 41 a 47 por cento, respectivamente). O aditivo estabilizou rapidamente o impacto da Yersinia, uma vez que a mortalidade não evoluiu oito dias após o desafio, ao passo que aumentou continuamente no tratamento com NC.
Ambos os modos de aplicação de mash (pré-extrusão) e cobertura (pós-extrusão) foram considerados eficazes, sugerindo que o fitogênico não perde sua bioeficácia no processo de extrusão.
Controle efetivo
Este estudo avaliou o efeito protetor de um fitogênico comercial sobre o desempenho de crescimento e resistência da truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) a uma infecção por Yersinia ruckeri.
Um objetivo secundário também foi comparar o impacto do processo de extrusão na bioeficácia dos ativos contidos no produto, comparando a extrusão ou aplicações de cobertura.
Concluímos que este aditivo alimentar fornece controle eficiente para trutas em condições desafiadoras, qualquer que seja o modo de aplicação. Esses resultados consolidaram a eficácia já demonstrada do produto em diferentes espécies aquáticas e confirmam que este fitogênico pode ser considerado como uma abordagem holística para o controle do uso de antibióticos em todos os sistemas de aquicultura.
