por Karthik Masagounder, Evonik Operations GmbH
Seunghan Lee e Brian Small, Universidade de Idaho
A truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) é muito popular entre os consumidores - especialmente porque é classificada entre os cinco peixes mais saudáveis para comer - por isso é uma espécie importante para os produtores de aquicultura. O aumento do custo da matéria-prima e da alimentação é sempre uma preocupação para os produtores de alimentos para trutas e peixes. O custo da alimentação é contribuído em grande parte pelo nível e fontes de proteína na dieta.
Os níveis de proteína bruta (PB) têm tradicionalmente variado de 42 por cento a 48 por cento, dependendo do tamanho do peixe, em rações de produtores comerciais para a truta arco-íris (Hardy, 2002). Na última década, produtores de ração reduziram significativamente os níveis de farinha de peixe (FM) nas rações, substituindo-o por fontes alternativas de proteína, especialmente os de origem vegetal. Isso ajuda os produtores a lidar com os preços voláteis do FM, entre outros benefícios.
No entanto, não é uma troca direta. Os perfis de aminoácidos das refeições de proteína vegetal diferem daqueles da proteína FM (NRC, 2011), e isso pode limitar seus níveis em alimentos para peixes. Os aminoácidos suplementares podem ajudar a atender aos requisitos fisiológicos para limitar os aminoácidos e têm sido cada vez mais usados em formulações de rações para peixes com base em alimentos à base de proteínas vegetais.
Minimizando a dependência de fontes de proteína intactas
Os peixes requerem uma dieta bem balanceada em aminoácidos, em vez de CP, per se. Os aminoácidos suplementares permitem que os produtores minimizem a dependência de fontes de proteína intactas para atingir o nível alvo de aminoácidos individuais nas rações e reduzir os níveis de PB na dieta.
Uma compreensão mais precisa das necessidades nutricionais da truta e da digestibilidade da matéria-prima desempenha um papel importante na redução bem-sucedida dos altos níveis de FM e PB na dieta e dos custos gerais com a alimentação.
Embora muitos nutricionistas usem os dados do National Research Council (2011) como base para as necessidades de nutrientes de peixes e camarões ao formular rações, a indústria de alimentos aquáticos desenvolveu, até certo ponto, recomendações paralelas mais elevadas para atender às necessidades de peixes em condições de produção dinâmicas.
As necessidades de nutrientes dos peixes não são constantes em condições de produção comercial e podem ser afetadas por vários bióticos (por exemplo:idade, potência de crescimento, sexo e condições de saúde) e fatores abióticos (qualidade da água). Os requisitos de certos aminoácidos e energia também podem ser afetados pelo estresse associado às práticas de cultivo de peixes, como densidade de estocagem, classificação, rede, e transporte de peixes.
Portanto, as necessidades de certos nutrientes gerados em condições ideais de cultivo podem se tornar limitantes em condições desafiadoras para a saúde. Como os peixes que seguem diferentes histórias dietéticas lidam com o estresse não está claro, especialmente durante períodos de estresse crônico. A conexão potencial entre dieta e estresse tem implicações significativas para a saúde e o bem-estar dos peixes.
Nossa hipótese é que tanto o conteúdo dietético de PB quanto de FM podem ser reduzidos, mantendo o desempenho de crescimento e a eficiência alimentar, se os requisitos de aminoácidos essenciais (EAA) foram atendidos. Contudo, conteúdo reduzido de PB e FM na dieta pode afetar o desempenho dos peixes sob condições de estresse crônico, visto que os requisitos de certos aminoácidos funcionais podem se tornar limitantes.
Portanto, conduzimos um estudo para avaliar os efeitos da redução dos níveis de FM e PB na dieta, enquanto mantém os níveis de EAA, no desempenho de crescimento, composição do corpo, expressão do gene metabólico muscular, e resposta ao estresse crônico da truta arco-íris, com e sem lidar com o estresse.
Avaliação do desempenho de crescimento em condições de criação em laboratório
Oito dietas experimentais (isocalóricas) com um planejamento fatorial 4 × 2 foram formuladas para conter dois níveis de FM (20%, 5%) e quatro níveis de CP (48%, 45%, 42%, 39%). As dietas foram suplementadas com níveis crescentes de aminoácidos limitantes para manter os níveis dietéticos de EAA. A redução da farinha de peixe (em 15%) na dieta foi compensada pelo aumento do concentrado de proteína de soja (em 8-10%), concentrado de proteína de milho (em ~ 3%) e farinha de subproduto de aves (em ~ 2%).
O nível de proteína dentro de cada nível de FM foi reduzido, reduzindo os níveis de inclusão de fontes de proteína (principalmente farinha de subproduto de aves, DDGS, concentrado de proteína de milho) e aumentando os níveis de farinha de trigo e óleo de peixe. Os aminoácidos foram equilibrados com o aumento dos níveis de fontes suplementares.
Todas as dietas foram formuladas para ter uma energia digestível constante de 17,8 MJ / kg. Truta (~ 35 g, peso corporal inicial) foram alimentados até a saciedade aparente duas vezes ao dia durante nove semanas para avaliar o desempenho do crescimento em condições de criação em laboratório, e depois por mais seis semanas com e sem exposição ao estresse de manuseio (30 segundos de perseguição seguidos de 30 segundos de exposição ao ar) duas vezes por semana.
O ensaio de crescimento de nove semanas demonstrou que a redução dos níveis de FM na dieta de 20 por cento para 5 por cento reduziu significativamente o crescimento dos peixes e aumentou a taxa de conversão alimentar (P <0,05). A redução dos níveis de PB na dieta de 48 por cento para 42 por cento não afetou o crescimento da truta, ingestão de ração ou FCR, enquanto mostra melhorias significativas na taxa de eficiência de proteína e eficiência de retenção de proteína.
Contudo, a redução adicional da CP para 39 por cento causou uma queda no peso corporal, embora também tenha resultado em melhorias adicionais na retenção de proteínas. Um nível de FM na dieta de 20 por cento aumentou significativamente a matéria seca de corpo inteiro, PB e EAAs totais (P <0,05) em comparação com 5 por cento de inclusão de FM enquanto o nível de PB da dieta diminuiu significativamente a matéria seca, gordura crua, e energia bruta, mas aumentou as EAAs totais (P <0,05).
Embora o nível de energia digestível (17,8 MJ / kg) tenha sido mantido constante nas dietas, reduzir o nível de proteína na dieta aumentou o teor de gordura de todo o corpo dos peixes (13% de gordura para a dieta de 48% de PB versus 15% de gordura para a dieta de 39% de PB, em base úmida). Sabe-se que a utilização de energia é menor para proteínas em comparação com lipídios em trutas (Schrama et al. 2018), que poderia ter desempenhado um papel no aumento da deposição de gordura na dieta reduzida em proteínas.
Lidar com o estresse aumentou significativamente os índices de estresse plasmático, incluindo cortisol, glicose e atividade da lisozima. Contudo, a redução dos níveis de FM e CP não teve efeito sobre os índices de estresse medidos (P> 0,05). A expressão de mRNA de genes na via gcn2 / eif2α / atf4 no tecido muscular (normalizado contra arp), conhecido por ser desencadeado em resposta à privação de proteínas ou aminoácidos, foram avaliados.
O controle geral não reprimível 2 (gcn2) diminuiu com o aumento do nível de PB na dieta acima de 42 por cento (P <0,05), mas não houve efeitos dietéticos (níveis de FM ou CP) na expressão de eif2α (fator de iniciação eucariótica 2α) ou atf4 (ativando fator de transcrição 4). No total, os resultados da expressão gênica sugerem limitações de aminoácidos no metabolismo da proteína muscular como resultado da alimentação com dietas abaixo de 42 por cento da PB, mesmo quando suplementado com EAA sintético para atender às necessidades dietéticas conhecidas. O crescimento reduzido dos peixes com expressão aumentada de gcn2 em CP abaixo de 42 por cento sugere as possibilidades de requisitos mais elevados para certos aminoácidos.
Melhorando a sustentabilidade da produção de trutas
Este estudo demonstrou que 5 por cento de FM na dieta é insuficiente para o desempenho de crescimento máximo, possivelmente por causa da redução de estimulantes alimentares, e promotores de crescimento não identificados associados com FM. Também, diferenças na digestibilidade dos nutrientes entre as dietas não podem ser descartadas.
As dietas balanceadas para EAAs mostram uma oportunidade de reduzir o nível de PB de 48 por cento para 42 por cento na alimentação de trutas juvenis sem qualquer redução no desempenho de crescimento, composição do corpo, suficiência metabólica de aminoácidos ou tolerância ao estresse crônico, ao mesmo tempo em que melhora a utilização de proteína na dieta. Os resultados deste estudo podem ser usados para ajudar a melhorar a sustentabilidade da produção de trutas.
