pelo Dr. Alex Makol, Dra. Anja Keiner e Dr. Andreas Mueller, Delacon, Áustria

Como consequência direta da estagnação da pesca de captura e do aumento global do consumo de peixe, a aquicultura representa um dos setores de crescimento mais rápido na produção de alimentos.

Contudo, a limitação de matérias-primas marinhas nas dietas de aquicultura e sua substituição por fontes de proteínas e lipídios mais sustentáveis ​​de origem terrestre, em alguns casos, está associada a consequências negativas no metabolismo e no sistema imunológico das espécies da aquicultura e pode retardar o desenvolvimento do setor.

A tendência global de proibir os promotores de crescimento de antibióticos, por medo do desenvolvimento de cepas bacterianas resistentes, e para proteger a saúde dos consumidores, tem levado o setor a investir em pesquisa de alternativas naturais.

Substâncias vegetais em alta

Aditivos fitogênicos para rações (PFAs), comumente definido como aditivos vegetais ou vegetais, representam um grupo de substâncias naturais utilizadas na nutrição animal. Essas substâncias são derivadas de ervas, especiarias, outras plantas e seus extratos consistindo de substâncias vegetais altamente ativas e abrangem muito mais do que óleos essenciais:eles incluem substâncias picantes ou amargas, saponinas, flavonóides, mucilagens ou taninos.

Durante as últimas duas décadas, a pesquisa sobre fitogênicos como ingredientes funcionais em potencial aumentou, e com isso, seu uso comercial no setor de produção animal. Contudo, uma compreensão mais profunda do modo de ação dos compostos bioativos de fitogênicos em peixes e crustáceos é fundamental para melhorar seu uso na aquicultura.

Foi comprovado que alguns dos compostos fitogênicos bioativos estimulam a produção de enzimas digestivas, apoiar a função hepática, modular os desequilíbrios da microbiota intestinal, e possuem potentes propriedades antioxidantes e antiinflamatórias.

Felizmente, durante os últimos anos, cientistas e empresas fizeram muitas pesquisas para elucidar, como fitogênicos específicos podem melhorar a absorção de nutrientes e / ou resistência a doenças e estresse em peixes e crustáceos como uma base importante para a expansão ótima do setor.

A compreensão do modo de ação de misturas fitogênicas complexas recentemente formuladas (blends) ajudará o setor de aqüicultura a usar os fitogênicos disponíveis de maneira adequada, explorar sinergias e antagonismos entre os compostos bioativos e esclarecer as interações com outros ingredientes da ração. Esses fatos ajudarão adicionalmente o setor de aqüicultura a melhorar seu desempenho produtivo.

Efeitos de desempenho de crescimento

O desempenho do crescimento é o parâmetro mais frequentemente usado para determinar o gerenciamento de produção adequado, e pode ser afetado por diferentes fatores, como nutrição, ambiente, patógenos ou manipulação. Manter uma taxa de crescimento ideal em situações de estresse ou mesmo promovê-la em condições normais é uma das principais demandas do setor.

Foi demonstrado que fitogênicos específicos promovem o desempenho do crescimento e a eficiência alimentar em várias espécies de peixes e crustáceos. Por exemplo, O extrato de Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) melhorou o desempenho de crescimento da carpa comum (Cyprinus carpio) quando alimentada por oito semanas.

Extratos de alho (Allium sativum), orégano (Origanum heracleoticum), ginseng, quillaja (Quillaja saponaria), mentha (Mentha piperita) e manjericão (Ocimum basilicum) promoveram desempenho de crescimento da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) em diversos ensaios.

De forma similar, para o peixe-gato do canal (Ictalurus punctatus), desempenho de crescimento e eficiência alimentar foram aprimorados, quando os peixes foram alimentados com óleo de orégano. Esses benefícios podem estar associados a um efeito positivo na composição da microbiota dos peixes, derivado das propriedades antimicrobianas bem descritas do orégano. Extratos de alho e cebola (Allium cepa) apoiaram o crescimento em robalo europeu (Dicentrarchus labrax) e no caso de camarão de perna branca (Litopenaeus vanamei), várias substâncias fitogênicas, como iúca (Yucca schidigera), quillaja, gengibre (Zingiber officinale), curcuma (Curcuma longa) e astralagus (Astralagus membranaceus) promoveram o desempenho de crescimento.

O modo potencial de ação dos fitogênicos individuais mencionados acima, em geral, foi associado a uma melhor palatabilidade da ração, promoveu a secreção de enzimas digestivas, aumento da absorção de nutrientes e efeitos de equilíbrio na microbiota intestinal. É interessante ressaltar que o efeito dos fitogênicos está diretamente relacionado às espécies de peixes, o processo de extração e sua biodisponibilidade de ativos ao invés da taxa de inclusão.

Resiliência de apoio

Uma função imunológica ideal de peixes e crustáceos de cultura é um fator determinante para protegê-los contra infecções por patógenos. Vários estudos foram realizados para determinar como os fitogênicos podem impulsionar o sistema imunológico inato e / ou adaptativo quando suplementados com peixes e crustáceos de cultura. Nesse contexto, O alho é o fitogênico mais estudado em termos de reforço do sistema imunológico e aumento da resistência a doenças.

Por exemplo, pó de alho alimentado com índice fagocítico de peixes de tilápia do Nilo, atividades bactericida e lisozima, bem como aumento da resistência a doenças contra Aeromona hydrophila.

De forma similar, a truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) alimentada com extrato de alho mostrou maior atividade fagocítica, explosão respiratória, atividade da lisozima e, consequentemente, reduziu a mortalidade de peixes quando desafiado com Aeromona hydrophila.

Recentemente, foi provado que uma mistura de óleo de alho e extratos de plantas labiatae suplementados por nove semanas aumentaram a resistência a doenças e a resposta do sistema imunológico, promoveu um microbioma mais saudável e reduziu os níveis de cortisol em robalos europeus alimentados com dietas com baixo teor de farinha e óleo de peixe.

De fato, orégano, gengibre e alecrim (Rosmarinus officinalis) demonstraram imunomodular a tilápia moçambicana (O. mossambicus) e a resposta do robalo europeu. O óleo de cúrcuma e Gynura bicolor reduziram a mortalidade de camarões de perna branca infectados com V. harveyi, V. alginolyticus e vírus da síndrome da mancha branca (WSSV), parcialmente devido aos seus efeitos intensificadores sobre a lisozima, atividade da propenoloxidase (proPO) e superóxido dismutase (SOD).

Avançar, parece que os fatores nutricionais e ambientais influenciam consideravelmente o microbioma intestinal. A composição da dieta, incluindo ativos derivados de plantas, portanto, representa um fator crucial, sendo, portanto, responsável pela modificação das populações bacterianas.

Nesse contexto, os fitogênicos podem modular a microbiota intestinal aumentando a proliferação de bactérias lácticas (BAL) como os Lactobacillus e diminuindo a presença de bactérias potencialmente patogênicas. A propósito, Foi demonstrado que os fitogênicos revelam uma atividade mais alta contra bactérias patogênicas do que contra a microbiota comensal.

Provavelmente, existem diferentes mecanismos subjacentes a esta modulação, incluindo efeito antimicrobiano direto e específico contra espécies bacterianas específicas, ou um efeito de inibição de detecção de quorum. Os efeitos antimicrobianos diretos de diferentes fitogênicos contra patógenos específicos foram demonstrados em diferentes ensaios in vitro com base na capacidade de concentração inibitória mínima (CIM) do fitogênico.

Contudo, é importante ressaltar que os resultados obtidos nos ensaios MIC diferem entre as cepas bacterianas. Dependendo do método de extração para os fitogênicos, diferenças na CIM podem ocorrer devido a sinergias potenciais entre os princípios ativos principais e os compostos traço contidos em extratos específicos.

Por exemplo, diferentes extratos derivados de eucalipto (Eucalyptus globulus), orégano, e canela (Cinnamomum verum) têm sido muito eficazes contra vários patógenos de peixes como S. iniae, A. hydrophila, Photobacterium damselae subsp. damselae e V. parahaemolyticus. Os fitogênicos também afetam a detecção de quorum bacteriano, reduzindo a formação de biofilme e suprimindo a produção de toxina bacteriana, que no final, irá inibir ou reduzir a incidência do surto da doença.

Vários extratos de plantas, como fenólicos, flavonóides, alcalóides, e os terpenóides podem atuar como inibidores de detecção de quorum por meio de diferentes mecanismos, como a inibição da síntese de N-acil-homoserina lactonas (AHL), alterar os mecanismos de transporte ou secreção, a ligação e armazenamento de AHLs, ou as ações antagônicas ou inibição de alvos a jusante da ligação ao receptor de AHL.

Efeitos de redução de estresse

O estresse durante a produção da aquicultura está implicado no procedimento de produção (transporte, meia, classificação ou amostragem) e podem ser reduzidas ao mínimo por meio de gerenciamento de produção adequado.

O estresse resulta diretamente na redução do consumo de ração, uma menor taxa de desempenho e maior suscetibilidade a surtos de doenças devido a uma regulação negativa do sistema imunológico e alterações na fisiologia dos peixes, afetando o metabolismo também. Algumas - mesmo quando controladas - práticas de produção (por exemplo, manejo) significam estresse para os peixes cultivados e requerem o uso de anestésicos.

Contudo, as vezes, a própria aplicação do anestésico pode atuar como um estressor. Recentemente, fitogênicos específicos per se têm atraído a atenção, atuando como anestésicos. Concomitantemente aos efeitos anestésicos, os fitogênicos vêm junto com vários dos aspectos benéficos mencionados acima, como a função antioxidante, efeitos antimicrobianos e propriedades redutoras de estresse. O anestésico fitogênico mais estudado é o óleo de cravo, cuja concentração efetiva de anestésico depende da espécie de peixe alvo.

Interessantemente, outros fitogênicos, como Lemon verbena (Aloysia triphylla), Eucalipto (Eucalyptus sp), Lippia alba, manjericão (Ocinum gratissimum) e alho têm mostrado atuar como calmantes ao reduzir os níveis de cortisol na tilápia do Nilo, Robalo europeu e bagre sul-americano (R. quelen). Embora a rota de aplicação seja importante para os efeitos desejados. Considerando que os fitogênicos para sedação durante o transporte e manuseio são aplicados no banho, efeitos gerais de redução do estresse podem ser alcançados com a suplementação de fitogênicos nas dietas.

Conclusões

Os fitogênicos podem modular as funções fisiológicas e a microbiota intestinal, mostrando um claro potencial para melhorar o desempenho de crescimento, e para melhorar a resistência a doenças e estresse em diferentes espécies de peixes e crustáceos de cultura. Contudo, ainda há pouco conhecimento sobre o modo de ação de vários de seus compostos bioativos, possíveis interações e sinergias entre eles, bem como a forma de administração mais adequada.

Consequentemente, mais pesquisas são necessárias para identificar adequadamente os fitogênicos e misturas mais adequados que sejam adaptados aos desafios atuais no setor de produção de aqüicultura. Compreender o modo de ação dos fitogênicos em detalhes representa uma ferramenta crucial no desenvolvimento de novos, bem formulado, produtos eficazes.