por Jorge Dias, Director Geral, Sparos, Olhão, Portugal, Paulo Gavaia, Investigador, O Centro de Ciências Marinhas, Faro, Portugal, e Andrew Spicer, CEO, Algenuidade, Stewartby, Reino Unido
Fontes sustentáveis de alimentos são essenciais para uma população mundial em crescimento, colocando pressões adicionais sobre uma indústria de aquicultura em rápido crescimento. A produção eficaz de espécies de aquicultura saudáveis requer alimentos aquáticos nutricionalmente balanceados e de baixo custo; a formulação desses alimentos apresenta muitos desafios, e novas soluções são constantemente buscadas.
Este artigo discute a adequação das algas como matéria-prima sustentável em alimentos aquáticos, bem como os benefícios para a saúde que as algas geneticamente modificadas podem agregar, como aumento da absorção nutricional, imunoestimulação e saúde e bem-estar intestinais.
A indústria de alimentos aquáticos é altamente orientada para os custos. As matérias-primas utilizadas nas rações devem fornecer todos os nutrientes essenciais exigidos por uma determinada espécie, mas isso deve ser equilibrado com o custo. A disponibilidade dessas matérias-primas também é uma consideração muito importante, já as saídas das fábricas para a produção de ração para peixes podem ficar em torno de 150 a 200 mil toneladas por ano.
Ingredientes sazonais ou com disponibilidade muito baixa no mercado são, Portanto, melhor evitado. Não surpreendentemente, pesquisadores estão continuamente procurando soluções alternativas de alimentação, e uma das mais promissoras delas são as microalgas.
Procurando novos alimentos aquáticos
As microalgas têm sido usadas como parte da cadeia de alimentação viva em incubatórios de aquicultura há algum tempo, mas agora existe um impulso para explorar esses organismos em rações formuladas. Esta tecnologia ainda está em seus primeiros dias e, Atualmente, o uso de microalgas como ingredientes de ração a granel ainda está um pouco distante, devido a custos e limitações de disponibilidade do produto.
Como resultado, o foco atual está no uso de produtos de algas como ingredientes funcionais para melhorar os alimentos tradicionais durante períodos sensíveis do ciclo de produção, ou em situações específicas decorrentes de práticas agrícolas. As microalgas têm grande potencial como fonte de ingredientes funcionais, oferecendo benefícios suplementares junto com nutrição básica, preencher uma lacuna notável no setor da alimentação aquática.
Abrindo a porta para novas abordagens na aquicultura
Uma década atrás, alimentos aquáticos continham muita farinha de peixe colhida do mar, mas este é um recurso limitado e uma fonte alternativa de proteínas e lipídios - particularmente lipídios ricos em ácidos graxos ômega-3 poliinsaturados, como o ácido docosahexaenóico (DHA) - seria altamente benéfico.
Cada vez mais, peixes estão sendo criados em alimentos aquáticos contendo altos níveis de soja ou proteínas vegetais, mas freqüentemente mostram algum grau de resposta inflamatória intestinal a essas dietas. À medida que a proporção de peixes consumidos globalmente atribuídos às capturas silvestres reduz, e a intensidade relativa das fazendas de peixes e a pressão para produzir mais peixes por unidade de área aumenta, a importância da saúde e do bem-estar dos peixes está se tornando mais urgente e mais ênfase está sendo colocada no desenvolvimento e aplicação de estratégias preventivas para reduzir as perdas devido a doenças comuns.
Os imunoestimulantes, como a lactoferrina, são potencialmente benéficos para a saúde intestinal dos peixes; a incorporação de lactoferrina na alimentação aquática seria um meio possível de minimizar os efeitos negativos de outros componentes da alimentação. A lactoferrina também pode atuar como uma capacidade preventiva adicional, aumentando a capacidade imunológica dos peixes de responder a um evento de estresse ou uma doença, e melhorando sua resistência a bactérias e vírus, potencialmente modificando o microbioma intestinal.
Esta abordagem está sendo direcionada pelo especialista em algas do Reino Unido, Algenuity, que estabeleceu uma tecnologia para produzir comercialmente relevante, cepas de microalgas recombinantes expressando uma variedade de proteínas desejáveis - incluindo lactoferrina e outras - com o objetivo de incorporar as algas modificadas como potenciais ingredientes funcionais da alimentação aquática.
As microalgas projetadas ricas em proteínas e lipídios contribuem com valor nutricional, bem como bioatividade específica e benefícios de saúde associados, potencialmente reduzindo perdas e aumentando os ganhos em termos de conversão de alimentação - uma situação ganha-ganha. Em colaboração com Sparos, um desenvolvedor de novos produtos para a indústria da aquicultura, e o Centro de Ciências Marinhas (CCMAR), ambos localizados em Portugal, ensaios de prova de conceito foram conduzidos para explorar o uso e a eficácia dessa biomassa como ingrediente incorporado em rações para aquicultura.
Sparos tem anos de experiência no fornecimento de dietas experimentais a pesquisadores e empresas de aquicultura, além de oferecer instalações de teste para analisar qualquer dieta específica. Atualmente, está produzindo pequenas quantidades de ração contendo baixos níveis de algas enriquecidas com lactoferrina e avaliando-as para determinar a dose mais eficaz a ser incluída nas rações, bem como a melhor formulação.
Melhorar o desenvolvimento ósseo
Embora os ganhos no crescimento geral e a redução nas perdas sejam os principais benefícios, o valor e a saúde geral dos peixes de viveiro também podem ser uma função de seu desenvolvimento e bem-estar esquelético. De acordo, a equipe também observou atentamente o efeito das cepas que expressam lactoferrina no desenvolvimento ósseo em peixes, usando peixe-zebra - que são frequentemente usados em pesquisas biomédicas, por exemplo, para estudar o câncer, diabetes e doenças cardiovasculares - como espécies-modelo.
A grande vantagem do peixe-zebra é sua velocidade de desenvolvimento; resultados significativos estão disponíveis em dias, ao invés de semanas, e pode ser facilmente transposto para outras espécies. O CCMAR está investigando o efeito da própria microalga - com e sem lactoferrina - ao invés da dieta, com resultados promissores.
Nos primeiros experimentos, larvas foram expostas à água, Foi avaliado o extrato de etanol e dimetilsulfóxido (DMSO) das microalgas por três dias e o aumento do desenvolvimento ósseo do opérculo. O DMSO e os extratos etanólicos mostraram aumento do desenvolvimento ósseo variando de 27 a 43 por cento, indicando que, no contexto da biomedicina e nutracêuticos, existem fatores anabólicos associados às microalgas.
Microalgas nativas e modificadas foram investigadas, com resultados positivos obtidos até mesmo da biomassa de tipo selvagem, enquanto a biomassa transgênica produziu um benefício positivo aprimorado, sugerindo que os efeitos observados são devidos a uma combinação de compostos e / ou proteínas.
Outros experimentos foram realizados com a criação de peixes-zebra com rotíferos alimentados com o tipo selvagem e com algas modificadas por um mês, e diferenças foram observadas no desenvolvimento esquelético. A lactoferrina é conhecida por promover o desenvolvimento osteoblástico em outros modelos, e isso também foi observado no peixe-zebra.
Dentro de 30 dias, foi possível fazer análises confiáveis da expressão gênica dos genes marcadores ósseos responsáveis pelas diferenças entre os dois tipos de microalgas. Com as algas modificadas, houve um claro aumento no desenvolvimento e na qualidade do esqueleto, e os genes relacionados ao desenvolvimento do osteoblasto também foram regulados positivamente, produzindo mais osso e células adicionais.
Conclusão
As microalgas têm grande potencial como matéria-prima sustentável, não só na aquicultura, mas na alimentação animal em geral. A data, o principal problema é a baixa disponibilidade de mercado, bem como o valor agregado percebido. Progresso significativo foi feito para resolver esse problema nos últimos anos. O trabalho começou, por exemplo, na criação de um modelo de negócios eficiente e econômico para a produção em grande escala de alimentos aquáticos à base de algas.
Estudos adicionais sobre o peixe-zebra irão explorar o efeito das microalgas projetadas pela Algenuity nos genes do sistema imunológico, histologia e crescimento, antes da transposição para outras espécies de peixes de interesse comercial. O futuro dos ingredientes de alimentos aquáticos à base de microalgas parece muito promissor.
