Os ácidos orgânicos e a levedura autolisada reduzem o impacto dos agentes patogênicos nos peixes Gestão de micotoxinas na pro dução de animais de pecuária: um modelo para a aquicultura? Mantendo você naturalmente informado | Número 58 | Aquicultura
5 principais indicadores de desempenho na aquicultura
Quando foi o seu último check-up do desempenho intestinal?
ÍNDICE
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Os ácidos orgânicos e a levedura autolisada reduzem o impacto dos agentes patogênicos nos peixes
Gestão de micotoxinas na produção de animais de pecuária: um modelo para a aquicultura?
Explicação dos indicadores de desempenho aquático
David Bal, Antonia Tacconi PhD, Benedict Standen PhD, Anwar Hasan MSc
Rui A. Gonçalves MSc
O aumento da demanda por proteína aquática está intensificando a produção da aquicultura, o que está aumentando a incidência de doenças. Elevadas densidades populacionais e elevadas produções orgânicas proporcionam ótimas condições para a disseminação de agentes patogênicos, incluindo um vasto leque de micro-organismos, vírus, parasitas e fungos. Os ácidos orgânicos e produtos de levedura autolisada podem reduzir o impacto dos agentes patogênicos, auxiliando o desempenho e a rentabilidade.
O crescimento e a sustentabilidade futuros da indústria da aquicultura dependem da capacidade do setor para identificar fontes alternativas de proteína para substituir o farelo de peixe nas rações aquáticas. Consequentemente, estão dispo níveis muitas alternativas novas, p. ex., farelo de insetos, farelo de macroalgas ou proteína unicelular. Contudo, os custos elevados e a disponibilidade limitada continuam sendo desafios a superar. Os farelos à base de plantas parecem ser uma das soluções mais promissoras e viáveis, mas um problema comum é a presença de micotoxinas.
2 SCIENCE & SOLUTIONS
A equipe internacional para assuntos de aquicultura da BIOMIN explica os 5 principais indicadores de desem penho aquático.
BIOMIN
EDITORIAL
Quando foi o seu último check-up do desempenho intestinal? A indústria da aquicultura está atravessando um período de rápido crescimento e investimento devido à alta demanda por proteína aquática. As técnicas de produção intensificaram-se e a inovação nas técnicas de manejo estão sendo constantemente implementadas para maximizar a produtividade. Graças às inovações, os peixes estão sendo produzidos até no deserto! Porém, a indústria da aquicultura também deve permanecer adaptável para se manter naturalmente à frente. A simples adoção de novas tecnologias não é garantia de sucesso. As espécies aquáticas são extremamente sensíveis a um grande número de fatores externos que devem ser gerenciados ao longo do ciclo de produção. Tradicionalmente, a gestão de doenças na indústria da aquicultura implica a administração de antibióticos. Contudo, diretrizes regulamentares e a demanda de consumidores por produtos à base de peixe e camarão sem antibióticos mudaram o mercado. Graças à introdução de alternativas naturais, aditivos para rações, tais como ácidos orgânicos, fitogênicos e probióticos, podem ser utilizados no lugar dos antibióticos para redução do desafio de doenças. No primeiro artigo da página 4 deste número da Science & Solutions abordamos os resultados obtidos com ácidos orgânicos e levedura. A utilização de proteínas à base de plantas em rações aquáticas é uma alternativa rentável ao farelo de peixe. Os produtores devem estar cientes de que as fontes de proteínas à base de plantas são muitas vezes contaminadas por micotoxinas prejudiciais. A indústria da aquicultura tem relativamente poucos conhecimentos ou experiência sobre como lidar com esses fatores
antinutricionais em comparação com outros produtores de gado terrestre. Na página 9, Rui Gonçalves destaca cinco sugestões de gestão que o setor da aquicultura pode empregar graças à experiência acumulada pelo setor da pecuária. Por último, assim como acontece em qualquer indústria, a medição e o monitoramento do desempenho são essenciais. A medição contínua dos indicadores de desempenho, como os apresentados na página 15, possibilitará a identificação precoce de problemas de modo que os ajustes necessários possam ser feitos para garantir a máxima rentabilidade. Você utiliza algum ou todos estes indicadores de desempenho no seu negócio? Independentemente da fórmula que utiliza, fale com o seu representante BIOMIN sobre a implementação de melhoramentos no seu desempenho. Esperamos que aprecie a leitura deste número da Science & Solutions, que o mantém naturalmente informado.
Plinio Barbarino DSc Diretor-geral MMEA e Diretor de Desempenho Intestinal
Editores: Ryan Hines, Caroline Noonan Colaboradores: Plinio Barbarino DSc, David Bal, Antonia Tacconi PhD, Benedict Standen PhD, Anwar Hasan MSc, Rui Gonçalves MSc. ISSN: 2309-5954 Marketing: Herbert Kneissl, Karin Nährer Se desejar obter uma cópia digital e mais informações, Gráficos: GraphX ERBER AG visite: http://magazine.biomin.net Pesquisa: Franz Waxenecker, Ursula Hofstetter Se desejar obter cópia de artigos ou assinar Science & Editora: BIOMIN Holding GmbH Solutions, contate-nos no e-mail: Erber Campus, 3131 Getzersdorf, Áustria magazine@biomin.net Tel: +43 2782 8030, www.biomin.net
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BIOMIN 3
Os ácidos orgânicos e a levedura autolisada reduzem o impacto dos agentes patogênicos nos peixes David Bal Regional Technical Manager – Aquaculture
Antonia Tacconi PhD Global Product Line Manager – Acids
Benedict Standen PhD Product Manager – Microbials
Anwar Hasan MSc Regional Technical Manager – Aquaculture
O aumento da demanda por proteína aquática está fomentando a intensifi cação da produção, o que está aumentando a incidência de doenças. Eleva das densidades populacionais e elevadas produções orgânicas proporcionam ótimas condições para a disseminação de agentes patogênicos, incluindo um vasto leque de micro-organismos, vírus, parasitas e fungos. Os ácidos orgânicos e os produtos com levedura autolisada podem reduzir o impacto desses agentes patogênicos, auxiliando o desempenho e a rentabilidade. EM SUMA • A utilização de antibióticos na produção aquática está diminuindo graças às demandas do consumidor, mas a ameaça de perdas financeiras devido a doenças está sempre presente. • As alternativas aos antibióticos incluem ácidos orgânicos, levedura autolisada e extratos de plantas. • Os ácidos orgânicos têm propriedades antimicrobianas, que controlam e previnem doenças. • A levedura autolisada auxilia os sistemas imunológicos. • Conforme se demonstrou em experimentos, o Biotronic® Top3 e o Levabon® Aquagrow são alter nativas interessantes à medicação tradicional para controle de agentes patogênicos. 4 SCIENCE & SOLUTIONS
Ameaças bacterianas As bactérias podem sobreviver muito bem em ambientes aquáticos, principalmente quando a temperatura da água aumenta ou quando ocorre um desequilíbrio nos sistemas de exploração. Porém, estas bactérias podem causar significativas perdas financeiras. Bactérias dos gêneros Aeromonas, Edwardsiella, Pseudomonas, Streptococcus, Vibrio e Yersinia podem todas ser patogênicas para os animais aquáticos. Há muitas maneiras de controlar os surtos de doenças bacterianas na aquicultura e um dos métodos de controle mais comuns é o uso de antibióticos. Todavia, uma crescente conscientização dos consumidores que se opõem à utilização de antibióticos na produção de aquicultura significa que alguns produtores estão agora proibidos de vender produtos aquáticos para mercados de exportação. O uso extensivo desses antimicrobianos está associado ao desenvolvimento de cepas de bactérias resistentes a antibióticos e à transferência BIOMIN
Os acidificantes podem melhorar a saúde intestinal, aumentar a utilização de nutrientes reduzindo a carga de agentes patogênicos e aumentar a resistência a doenças sem comprometerem o desempenho em termos de crescimento. BIOMIN 5
OS ÁCIDOS ORGÂNICOS E A LEVEDURA AUTOLISADA REDUZEM O IMPACTO DOS AGENTES PATOGÊNICOS NOS PEIXES
muito forte dos ácidos orgânicos em situações de exposição a Streptococcus agalactiae (Ng et al., 2009) e um elevado potencial para exercer efeitos benéficos no crescimento, utilização de nutrientes e resistência a doenças na tilápia. Embora os efeitos dos ácidos orgânicos nas bactérias patogênicas ainda não sejam totalmente claros, sabe-se que podem ter efeitos bacteriostáticos ou bactericidas, dependendo do estado fisiológico do organismo e das características físico-químicas do ambiente. Os ácidos orgânicos não dissociados são lipofílicos e podem passar facilmente pela membrana plasmática das bactérias. Uma vez no interior das células, onde os níveis de pH são geralmente mais neutros do que no ambiente externo, os ácidos orgânicos dissociam-se nos seus respectivos ânions e prótons. Tradicionalmente, presume-se que a queda de pH citoplasmático causada por este mecanismo é a principal eficácia tóxica dos ácidos orgânicos. Recentemente, foram propostos outros mecanismos de toxicidade, como a capacidade destes ácidos para interferirem na estrutura e na funcionalidade da membrana citoplasmática, bem como interferência no transporte de nutrientes, transporte de elétrons e síntese macromolecular no interior das células. Os cientistas cultivaram diversos agentes patogênicos em um meio de crescimento, com e sem o ácido orgânico melhorado Biotronic® Top3 da BIOMIN. Os agentes patogênicos foram escolhidos com base na sua capacidade para causar a disseminação de doenças e elevadas perdas financeiras na aquicultura, incluindo Aeromonas spp., Edwardsiella sp., Pseudomonas sp., Streptococcus sp.,
de genes de resistência entre diferentes espécies de bactérias. O aparecimento de bactérias resistentes a antibióticos tem impactos negativos, não apenas na aquicultura, mas também na saúde humana. Além disso, tem um efeito negativo sobre a percepção dos consumidores. Por conseguinte, a demanda por alternativas mais ecológicas é maior que nunca. As substâncias antimicrobianas, como os ácidos orgânicos e os extratos de plantas, são agora frequentemente usadas na piscicultura. Além disso, outras soluções, como as paredes celulares de levedura, podem prevenir doenças ao melhorarem o sistema imunológico inato dos peixes, enquanto as vacinas apenas melhoram a imunidade adaptativa (adquirida).
Ácidos orgânicos para controle de agentes patogênicos nos peixes Os ácidos orgânicos, ou combinações de ácidos, são uma ferramenta eficiente na melhoria do desempenho em termos de crescimento, morfologia intestinal e controle de agentes patogênicos na aquicultura. Recentemente, pesquisadores focaram no papel dos ácidos orgânicos e seus respectivos sais na prevenção e controle de doenças, com enorme sucesso. Eles demonstraram, por exemplo, que a suplementação da dieta com sais orgânicos, como o propionato e o butirato, melhoraram a morfologia intestinal sob hipoxia e reduziram os sintomas da enterite (em dietas com elevados níveis de farelo de soja) in O. niloticus (Tran-Ngoc et al., 2016). Do mesmo modo, cientistas demonstraram o efeito antimicrobiano Figura 1.
Inibição do crescimento de agentes patogênicos aquáticos através do Biotronic® Top3 100 90 80
Percentagem de inibição
70 60 50 40 30 20 10 0 A. hydrophila Fonte: BIOMIN
A. salmonicida n 2.500 mg L-1
6 SCIENCE & SOLUTIONS
E. tarda n 2.000 mg L-1
P. fluorescens n 1.600 mg L-1
S. agalactiae
n 1.400 mg L-1
V. harveyi
n 1.300 mg L-1
V. parahaemolyticus
Y. ruckeri
n 1.200 mg L-1 BIOMIN
A levedura autolisada (contendo as paredes celulares e nutrientes disponíveis) é reconhecida na indústria da aquicultura por auxiliar os mecanismos de defesa imunológica.
Vibrio spp. e Yersinia sp. Os pesquisadores observaram que o Biotronic® Top3 reduziu eficazmente o crescimento de todos os agentes patogênicos (Figura 1). O Biotronic® Top3 foi mais eficaz contra agentes patogênicos Gram-negativos, embora também se tenha observado a inibição de Streptococcus. Isto não é surpreendente, visto que a fórmula contém um complexo permeabilizante exclusivo da BIOMIN®, especificamente desenvolvido para enfraquecer a membrana exterior das bactérias Gram-negativas.
Escolher uma solução apoiada pela ciência O mercado dos ácidos orgânicos na aquicultura é vasto e pode ser difícil escolher a solução certa. É importante que os produtos sejam avaliados com recurso a modelos in vitro e in vivo. Uma recente publicação revisada por colegas demonstrou como o Biotronic® Top3, um acidificante melhorado, pode ser utilizado para reduzir os agentes patogênicos e melhorar a resistência a doenças na aquicultura (Menanteau-Ledouble et al. 2017). Em um estudo in vivo, trutas arco-íris livres de agentes patogênicos específicos (SPF) (Oncorhynchus mykiss) foram divididas em dois grupos e receberam uma ração comercial ou a mesma ração suplementada com Biotronic® Top3. Ao fim de 25 semanas, os peixes foram infectados artificialmente com Aeromonas salmonicida através de injeção intraperitoneal (IP), imersão e coabitação. Para fins de controle de qualidade, os peixes de ambos os tratamentos foram também infectados artificialmente para levar em consideração a mortalidade prevista. Assim que a infecção evoluiu, calculou-se a taxa de sobrevivência (Figura 2). Em tanques de controle, observaram-se mortalidades imediatamente, indicando a virulência do agente patogênico. Nos tratamentos com Biotronic® Top3, observaram-se taxas
de mortalidade muito mais lentas, indicando que seria possível abrandar a infecção. Isto pode ser benéfico para os piscicultores, visto que lhes permite identificar e tratar doenças antes de sofrerem avultadas perdas. Ao fim de 35 dias de desafio, os peixes suplementados com Biotronic® Top3 evidenciaram uma taxa de sobrevivência consideravelmente mais elevada (80%) em comparação com apenas 60% em tanques de controle, indicando as capacidades de proteção do Biotronic® Top3. Além disso, as trutas arco-íris que receberam Biotronic® Top3 apresentaram uma taxa de sobrevivência significativamente mais elevada (70%) do que as que não receberam o suplemento (25%) quando desafiadas via injeção IP.
Levedura autolisada para melhorar a imunidade dos peixes marinhos (Lates calcarifer)
O sistema imunológico consiste em uma série de componentes celulares e humorais utilizados para defender o organismo contra substâncias estranhas, tais como microorganismos, toxinas ou células malignas. Respondem a fatores como componentes endógenos ou exógenos que estimulam o sistema imunológico. O sistema imunológico dos peixes divide-se em inato e adaptativo (memória), dividindo-se ainda em defesa mediada por células e fatores humorais (substâncias solúveis). Atualmente, sabe-se que esses sistemas atuam em conjunto para destruírem os invasores ou para desencadearem processos de defesa. O sistema inato inclui todos os componentes presentes no organismo antes do aparecimento do agente patogênico e atua como a primeira linha de defesa com uma reação mais rápida que o sistema específico. Entre esses componentes encontram-se a pele como barreira física, o sistema complemento, as enzimas antimicrobianas, as interleucinas, os interferons e as células de defesa orgânica, como os BIOMIN 7
OS ÁCIDOS ORGÂNICOS E A LEVEDURA AUTOLISADA REDUZEM O IMPACTO DOS AGENTES PATOGÊNICOS NOS PEIXES
Figura 2.
Figura 3.
Curvas de sobrevivência de peixes durante desafio por agentes patogênicos. Os dados representam a mortalidade média através de três meios de infecção
Robalo asiático (Lates calcarifer)
90 80 70 60 50 40
Fotografia cortesia de David Bal
Taxa de sobrevivência (%)
100
0 5 10 15 20 25 30 35 Dia pós-infecção
Controle não infectado
Biotronic® Top3
Ração comercial
Fonte: BIOMIN
Figura 4.
Figura 5.
Taxa de sobrevivência do robalo (Lates calcarifer) após desafio com S. iniae
Leucócitos em circulação (glóbulos brancos) após oito semanas de alimen tação com dietas experimentais e antes de desafio por agentes patogênicos
250
90 80 70 60 50 40 30 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Tempo pós-infecção (dias) Controle
Levabon® Aquagrow
β-glicano
200 150 100 50 0 Controle
Nucleotídeo
Fonte: BIOMIN
granulócitos, monócitos, macrófagos e células "natural killer" (Bayne e Gerwick, 2001; Ellis, 1999; Magnadottir et al., 2011). A levedura autolisada (contendo as paredes celulares e nutrientes disponíveis) é reconhecida na indústria da aquicultura por auxiliar os mecanismos de defesa imunológica. A levedura autolisada consiste em concentrações de células de levedura que morrem e se decompõem, de modo que as enzimas endógenas da levedura decompõem suas respectivas proteínas em compostos mais simples, que ficam então disponíveis para os animais (p. ex., aminoácidos, peptídeos, nucleotídeos). As paredes celulares da levedura autolisada contêm mananoligossacarídeos (MOS), β1,3 e β1,6 glicano, quitina e nucleotídeos. Os β-glicanos são polissacarídeos à base de glicose que têm um efeito imunoestimulante nas espécies aquáticas. Ativam várias células imunológicas, incluindo macrófagos, neutrófilos, 8 SCIENCE & SOLUTIONS
Leucócitos em circulação (x103/µl)
Taxa de sobrevivência (%)
100
Levabon® Aquagrow
β-glicano
Nucleotídeos
Fonte: BIOMIN
monócitos, células "natural killer" e células dendríticas. Os MOS têm três modos de ação principais: melhoria da saúde gastrointestinal, modulação do sistema imunológico e absorção de agentes patogênicos. Foi realizado um estudo para avaliar o efeito de vários estimulantes do sistema imunológico no robalo asiático (Lates calcarifer; Figura 3). Foram testados ao todo quatro tratamentos: um controle (ração comercial), a ração comercial suplementada com Levabon® Aquagrow (levedura autolisada), a ração comercial suplementada com β-glicano e a ração comercial suplementada com nucleotídeos. Ao fim de oito semanas, os peixes foram infectados artificialmente com Streptococcus iniae via injeção IP a 107 UFC/ml. Os resultados demonstraram que, nos tanques de controle, a taxa de sobrevivência foi de apenas 37%, 11 dias após o desafio. O tratamento que continha a levedura autolisada BIOMIN
Os surtos de doenças são uma ameaça persistente à rentabilidade das explorações de aquicultura, mas a suplementação da dieta com Biotronic® Top3 pode melhorar as taxas de sobrevivência.
Levabon® Aquagrow apresentou a taxa de sobrevivência mais elevada: 57%. Estimulantes do sistema imunológico simples (β-glicano e nucleotídeos) demonstraram uma taxa de sobrevivência intermediária de 43% (Figura 4). Os peixes alimentados com Levabon® Aquagrow apresentaram maior número de leucócitos em circulação (Figura 5). Considerando o importante papel protetor dos leucócitos, não é surpreendente que os peixes com maiores números destas células imunológicas consigam combater os agentes patogênicos mais eficazmente, melhorando a sobrevivência.
Conclusão Os surtos de doenças são uma ameaça persistente à rentabilidade das explorações de aquicultura. A suplementação da dieta com a mistura de ácido orgânico Biotronic® Top3 pode melhorar a sobrevivência nas trutas durante um desafio com Aeromonas salmonicida, mas também inibe o desenvolvimento de uma variedade ainda mais ampla de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Os acidificantes podem melhorar a saúde intestinal, aumentar a utilização de nutrientes reduzindo a carga de agentes patogênicos e aumentar a resistência a doenças sem comprometerem o desempenho em termos de crescimento. Além disso, várias substâncias estimulantes do sistema imunológico demonstraram uma melhoria na taxa de sobrevivência do robalo asiático após um desafio a doença bacteriana com Streptococcus iniae. Neste estudo, a levedura autolisada Levabon® Aquagrow contendo a mistura completa de imunoestimulantes teve uma melhor eficácia do que a aplicação única de β-glicano ou nucleotídeo. Para os produtores de aquicultura que querem evitar o uso subterapêutico de antibióticos, o Biotronic® Top3 e a levedura autolisada Levabon® Aquagrow proporcionam uma alternativa interessante à medicação de controle de agentes
patogênicos tradicional, abrindo as portas a uma maior rentabilidade. Uma versão deste artigo foi publicada originalmente na revista International Aquafeed.
Referências Bayne, C.J. and Gerwick, L. (2001). The acute phase response and innate immunity of fish. Dev Comp Immunol. 25(8-9). 725-743. Ellis, A.E. 1999. Immunity to bacteria in fish. Fish Shellfish Immunol. 9. 291-308. Magnadottir, B., Audunsdottir, S.S., Bragason, B.T.H., Gisladottir, B., Jonsson, Z.O. and Gudmundsdottir, S. (2011). The acute phase response of Atlantic cod (Gadus morhua): Humoral and cellular responses. Fish Shellfish Immunol. 30. 1124-1130. Menanteau-Ledouble, S., Krauss, I., Gonçalves, R.A., Weber, B., Santos, G.A. and El-Matbouli, M. (2017). Antimicrobial effect of Biotronic® Top3 supplement and efficacy in protecting rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) from infection by Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida. Research in Veterinary Science. 114. Ng, W-K., Koh, C-B., Sudesh, K. and Siti-Zahrah, A. (2009). Effects of dietary organic acids on growth, nutrient digestibility and gut microflora of red hybrid tilapia, Oreochromis sp., and subsequent survival during a challenge test with Streptococcus agalactiae. Aquaculture Research, 40(13). 1490-1500. Tran-Ngoc, K.T., Haidar, M.N., Roem, A.J., Verreth, J.A.J. and Schrama, J.W. (2016). Effects of feed ingredients on nutrient digestibility, nitrogen/energy balance and morphology changes in the intestine of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture. Submitted. BIOMIN 9
Gestão de micotoxinas na produção de animais de pecuária: um modelo para a aquicultura? O crescimento e a sustentabilidade futuros da indústria da aquicultura dependem da capacidade do setor para identificar fontes alternativas de proteína para substituir o farelo de peixe nas rações aquáticas. Consequentemente, estão disponíveis muitas alternativas novas, p. ex., farelo de insetos, farelo de macroalgas ou proteína unicelular. Contudo, os custos elevados e a disponibilidade limitada continuam sendo desafios a superar. Os farelos à base de plantas parecem ser uma das soluções mais promissoras e viáveis, mas um problema comum é a presença de micotoxinas. Ocorrência de micotoxinas A primeira grande diferença entre a produção de animais de pecuária e de aquicultura é o nível de conhecimentos sobre a ocorrência de micotoxinas e a coocorrência nos ingredientes vegetais utilizados na produção das rações. Apenas recentemente é que o interesse na contaminação por micotoxinas nas rações aquáticas começou a crescer, de modo que os conhecimentos sobre a ocorrência de micotoxinas nas rações aquáticas ainda estão sendo acumulados. No passado, pequenas quantidades de farelos vegetais eram incluídas nas rações dos carnívoros e herbívoros, o que aumentou a negligência das ameaças de micotoxinas nas rações aquáticas. Devido à novidade do tópico, e ao contrário da indústria pecuária, a contaminação das rações para aquicultura com micotoxinas é, em geral, negligenciada. Há uma crescente conscientização sobre a contaminação por micotoxinas nas rações aquáticas. Contudo, continuamos longe de dispormos de conhecimentos sólidos sobre os padrões de contaminação por micotoxinas nas rações aquáticas e sobre como o tipo de farelo de planta usado os influencia. 10 SCIENCE & SOLUTIONS
Rui A. Gonçalves MSc Cientista
Dica nº 1: Vigie os seus farelos de plantas para identificação de micotoxinas de modo a evitar possíveis riscos. Informações erradas podem levar à aplicação das estratégias erradas Um dos principais equívocos profundamente enraizados na indústria da aquicultura é que a maioria dos problemas relacionados com micotoxinas resultam de más condições de conservação, que originam contaminação por aflatoxinas. É verdade que más condições de conservação podem provocar o desenvolvimento de Aspergillus spp. e Penicillium spp. que, em última instância, podem resultar na produção de aflatoxinas e ocratoxina A. Contudo, a BIOMIN observou que a maioria das micotoxinas encontradas nas rações terminadas para aquicultura são de Fusarium spp., ou seja, resultam de contaminação no campo das matérias-primas utilizadas para produzir rações aquáticas. Neste caso, isto BIOMIN
refere-se principalmente ao deoxinivalenol (DON) e às fumonisinas. Em alguns casos, as aflatoxinas continuam a representar um desafio, especialmente em países tropicais e/ou quando as condições de conservação não são adequadas.
Dica nº 2: Identifique corretamente a(s) micotoxina(s) na sua ração ou matéria-prima para implementar o plano de gestão correto. Como sei se os meus peixes/ camarões estão sendo expostos a micotoxinas? As micotoxinas são muito diferentes em termos estruturais. Esta característica resulta num vasto leque de sintomas nos animais afetados por elas, variando de diminuição da eficiência da produção até aumento da mortalidade. Na aquicultura, os sintomas geralmente não são específicos, o que dificulta a exatidão do diagnóstico. O diagnóstico das micotoxicoses nos animais de pecuária é ainda complicado por dois motivos. Primeiro, os efeitos sinérgicos de várias micotoxinas nas rações criam um padrão de sintomas diferente. Em segundo lugar, as micotoxinas são responsáveis pela supressão do sistema imunológico, o que permite a colonização por agentes patogênicos oportunistas, desencadeando a manifestação de sintomas secundários no hospedeiro. A sensibilidade às micotoxinas varia bastante entre espécies e depende de vários fatores que podem modificar a expressão da toxicidade, incluindo a idade, o gênero, o estado nutricional e de saúde antes da exposição e as condições ambientais. A situação já é em si muito complexa mas, além disso, devemos considerar as diferentes 138 espécies de peixes e 38 espécies de camarões (FAO, 2011), com diferentes comportamentos de alimentação (herbívoros, onívoros e carnívoros) e a existência em ambientes diferentes (água doce, água salobra, água salgada). Este elevado número de variáveis tende a diluir os resultados científicos de toda a pesquisa em aquicultura, não apenas no campo das micotoxinas. O diminuto número de especialistas trabalhando com micotoxinas nas suas pesquisas está na base do problema, dificultando a existência de diagnósticos abrangentes sobre os efeitos das micotoxinas nas principais espécies. Alguns relatórios descrevem sinais clínicos das micotoxinas mais comuns (Anater et al., 2016); contudo, são na sua maioria parâmetros generalistas e podem ser atribuídos a quaisquer patologias diversas ou desafios, p. ex., fatores antinutricionais ou lectinas na ração, ou desafios ambientais (bactérias, toxinas ambientais). Alguns dos parâmetros supracitados incluem redução do desempenho em termos de crescimento, alteração dos parâmetros do sangue (contagem de eritrócitos/leucócitos), alterações nos
EM SUMA • Estão agora disponíveis novas fontes de proteínas alternativas para rações de aquicultura, muitas das quais à base de plantas. • As fontes de proteínas à base de plantas são frequentemente contaminadas com micotoxinas, um fator antinutricional relativamente desconhecido e frequentemente ignorado no setor da aquicultura. • Os sintomas de micotoxicoses são menos evidentes nas espécies de peixes e camarões do que nas espécies de pecuária. • Testes regulares da ração relativamente a micotoxinas ajudarão a identificar ameaças e a possibilitar a implementação da estratégia de mitigação correta para manter a contaminação abaixo dos limites de sensibilidade.
níveis de enzimas no sangue (alanina aminotransferase (ALT), aspartato transaminase (AST) ou fosfatase alcalina (ALP)), alterações no fígado ou supressão de parâmetros imunológicos. Duas exceções dignas de nota são a aflatoxicose (amarelamento da superfície do corpo, (Deng et al., 2010)) e ingestão de fumonisinas (alteração da relação esfinganinaesfingosina (sa/so) (Tuan et al., 2003)). Apenas a aflatoxicose pode ser identificada visualmente, portanto, para se diagnosticar corretamente uma mudança na relação sa/so, deve-se colher e analisar amostras de sangue ou hemolinfa. Em comparação com a pecuária, verifica-se uma falta de sinais clínicos inequívocos de ingestão de micotoxinas nas espécies aquáticas (Figura 1i-v).
Dica nº 3: Mantenha um registro detalhado e atualizado das suas atividades de produção A inexistência de sinais clínicos inequívocos de micotoxicoses faz com que seja muito importante dispor de um plano de gestão de micotoxinas rígido e um bom registro das atividades na exploração. Por exemplo, um registro atualizado de parâmetros ambientais (salinidade, temperatura, compostos N, oxigênio) e manejo da ração (ingestão, identificação dos lotes) pode ser fundamental para identificar as causas de uma súbita diminuição da ingestão de ração ou desempenho em termos de crescimento ou um aumento da mortalidade. Ao analisar os parâmetros ambientais e de manejo da ração, você pode também considerar a contaminação por micotoxinas dependendo do sucesso do seu plano de gestão de micotoxinas. BIOMIN 11
GESTÃO DE MICOTOXINAS NA PRODUÇÃO DE ANIMAIS DE PECUÁRIA: UM MODELO PARA A AQUICULTURA?
Figura 1. Fotografias que ilustram sinais clínicos clássicos de ingestão de micotoxinas na produção de pecuária e aquicultura. As fotografias i-iv ilustram micotoxicoses facilmente identificáveis em aves e suínos. As fotografias v e vi ilustram animais alimentados com DON com doses consideravelmente mais elevadas, sem sinais macroscópicos de doença, exceto anorexia (que deve ser atribuída a outras causas numa situação a campo).
i. Fraqueza das patas nas aves devido a ingestão de DON.
ii. Deformidades nas patas traseiras nos leitões causadas pela ingestão de zearalenona.
iii. Lesões orais e dérmicas em aves causadas pela ingestão de toxina T-2.
iv. Lesões cutâneas/necrose nas caudas de leitões causadas pela ingestão de DON.
v. Truta arco-íris alimentada com ração não contaminada (esquerda), com DON 4 ppm (meio) e com DON 11 ppm (direita). Nenhum dos tratamentos, mesmo DON 11 ppm, considerada uma dose muito elevada para a truta arco-íris, demonstrou quaisquer sinais clínicos observáveis.
vi. O fígado de peixes alimentados com 11 ppm DON não apresenta nenhuma lesão macroscópica e o índice hepatossomático foi semelhante ao do grupo controle (Gonçalves et al., 2018).
Figura 2. Níveis de sensibilidade a DON de algumas espécies sensíveis. A DON foi estudada em várias espécies de aquicultura importantes, incluindo a truta arcoíris, que é a espécie mais sensível, e o camarão branco. 2.600
2.800 1.800
1.000
953
1.200
800 µg kg-1
600 500 400 300
352
300
200
310
200
100 0 Truta arco-íris
Camarão branco do Pacífico
Carpa
Tilápia vermelha
Espécies mais sensíveis Fontes: Hooft et al., 2011 (Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss)); Tola et al., 2015 (Red tilapia (Oreochromis niloticus x O. Mossambicus)); Pietsch et al., 2014 (Carp (Cyprinus carpio, L)); Trigo-Stockli et al., 2000 (White leg shrimp (Litopenaeus vannamei)).
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BIOMIN
Figura 3. Níveis de sensibilidade a fumonisinas de algumas espécies sensíveis. As fumonisinas não foram extensivamente estudadas em espécies de aquicultura; contudo, os poucos estudos disponíveis indicaram que o camarão branco e a truta arco-íris podem ser sensíveis às fumonisinas na ração. 281.000
µg kg-1
8.600 6.600 4.600 2.600 600 590 490 390 290 190 90 -10
2.000 600
200 Camarão branco do Pacífico
Truta arco-íris
Espécies mais sensíveis As fumonisinas são a soma de FB1 e FB2. Fontes: García-Morales et al., 2013 (White leg shrimp); Meredith et al., 1998 e Riley et al., 2001 (Rainbow trout).
Impacto das micotoxinas: os meus níveis de contaminação são críticos? Na aquicultura, é prática comum estudar o impacto dos fatores antinutricionais (ANF) presentes nos farelos vegetais
e tentar superar estas limitações. Contudo, as micotoxinas são frequentemente ignoradas como se tratando de ANF. Ainda não é prática comum no mundo acadêmico avaliar as matérias-primas usadas na formulação de rações de teste quanto à presença de micotoxinas. Como resultado, em comparação com espécies de pecuária, sabe-se muito menos sobre os efeitos das micotoxinas nas espécies de aquicultura. Os esforços da comunidade científica da aquicultura são ainda mais diluídos quando se considera o número muito mais elevado de espécies de aquicultura em comparação com o número de espécies de pecuária. Conforme já foi dito, a sensibilidade às micotoxinas varia bastante entre espécies e depende de vários fatores que podem modificar a expressão da toxicidade, incluindo idade, gênero, estado nutricional e de saúde antes da exposição e condições ambientais. Contudo, para algumas espécies, já estamos aptos a dar alguns conselhos. As figuras das páginas 12 e 13 mostram alguns dos níveis de sensibilidade (mínimo e máximo) de DON (Figura 2), fumonisinas (Figura 3) e aflatoxinas (Figura 4).
Dica nº 4: Garanta que a contaminação por micotoxinas permaneça abaixo dos níveis de sensibilidade. A maioria dos estudos publicados abordam os efeitos da contaminação por micotoxina única. Assim, parte-se do princípio de que os valores relatados na literatura são bastante conservadores ao considerar que a maioria das
Figura 4. Níveis de sensibilidade às aflatoxinas em algumas espécies sensíveis. As aflatoxinas foram extensivamente estudadas em peixes e espécies de crustáceos produzidos em cativeiro devido à toxicidade de AFB1. Várias espécies são extremamente sensíveis às aflatoxinas. Embora a contaminação por aflatoxina seja mais comum em países tropicais, o comércio global de matérias-primas e rações para aquicultura podem exportar a ocorrência de micotoxinas para outras regiões. 5.700
5.000
4.700 3.700 2.500
2.700
2.500
µg kg-1
1.700 700 600 500 400 300 200 100 0
1.000
900
240 64
180
4 Truta arcoíris*
Robalo europeu*
42
100
19
25
Esturjão híbrido
Beluga
100
200
40 50
10
20
Corvinão de Tilápia do Carpa Rohu Camarão pintas Nilo branco do Pacífico Espécies mais sensíveis
5 Camarão tigre preto
Bagre amarelo
Fontes: El-Banna et al., 1992, Cagauan et al., 2004, e Selim et al., 2014 (Nile tilapia (Oreochromis niloticus)); El-Sayed e Khalil, 2009 (EU Sea Bass (Dicentrarchus labrax L.)); Bintvihok et al., 2003, e Boonyaratpalin et al., 2001 (Black tiger shrimp (Penaeus monodon Fabricius)); Ostrowski-Meissner et al., 1995 (White leg shrimp); Wang et al., 2016 (Yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco)).
BIOMIN 13
GESTÃO DE MICOTOXINAS NA PRODUÇÃO DE ANIMAIS DE PECUÁRIA: UM MODELO PARA A AQUICULTURA?
A ausência de sinais clínicos inequívocos de micotoxicoses enfatiza a importância de um plano de gestão de micotoxinas rigoroso rações aquáticas são contaminadas com mais do que uma única micotoxina (Gonçalves et al., 2016, 2017, 2018). A interação entre várias micotoxinas pode diminuir os níveis de sensibilidade relatados. Continuam havendo várias lacunas que devem ser abordadas para se compreender a melhor maneira de gerenciar os riscos das micotoxinas na aquicultura. Nos últimos anos, a conscientização quanto a problemas relacionados com micotoxinas na indústria da aquicultura aumentou consideravelmente. Isto é potenciado pelo aumento das evidências científicas dos impactos negativos das micotoxinas nas espécies aquáticas e por frequentes relatórios sobre a prevalência das micotoxinas em muitas matérias-primas.
Aquicultura: desenvolvida em um ambiente complexo Um dos primeiros desafios com que se depara a produção de aquicultura é o ambiente onde os peixes se desenvolvem, respiram, comem e defecam: a água. Na aquicultura, os peixes e os camarões têm uma relação de proximidade com o ambiente circundante. Através da ingestão de água, os animais produzidos em ambiente aquático são constantemente expostos a agentes patogênicos e a estresse ambiental. Existem cerca de um milhão de bactérias por mililitro de água nas áreas costeiras e, nos sistemas de aquicultura, principalmente em sistemas intensivos, este número será consideravelmente mais elevado. A maioria das bactérias encontradas nos ambientes aquáticos são oportunistas. Assim, o mais ligeiro desequilíbrio no sistema imunológico do animal será utilizado por essas bactérias oportunistas para se tornarem patogênicas. Devido a essa interação complexa entre o ambiente e o animal, emergem dois grandes desafios. Primeiro, o fato de os animais estarem na água dificulta imensamente a rápida percepção de quaisquer sinais clínicos macroscópicos (p. ex., lesões cutâneas, letargia ou outros pontos de controle visual comuns). Isso é particularmente verdadeiro no caso dos animais criados em águas muito turvas (p. ex., na maioria da aquicultura na Ásia e na América do Sul). Em 14 SCIENCE & SOLUTIONS
segundo lugar, assim que um animal fica com o sistema imunológico suprimido ou a sua defesa imunológica é afetada (p. ex., lesão cutânea), as bactérias oportunistas provocam uma rápida infecção. Quando o produtor percebe que alguma coisa está errada, há uma elevada probabilidade de que os animais já estejam contaminados com Vibrio spp. e, dependendo do ambiente, muitas outras bactérias. Surge então a questão de saber se os animais estão doentes devido a uma infecção bacteriana inicial ou se foram alvo de infecções bacterianas secundárias.
Dica nº 5: Mantenha elevados níveis de biossegurança, garanta um bom manejo da ração e monitore frequentemente o estado e o comportamento dos seus animais. A melhor maneira de investigar problemas relacionados com a produção é examinar a biossegurança e o manejo da ração. Mantenha informações sobre os parâmetros ambientais (p. ex., salinidade, temperatura, compostos N, oxigênio, chuva), o manejo da ração (p. ex., ingestão, identificação dos lotes, ingredientes, data de compra, data da primeira utilização e temperatura e umidade de conservação). Recolha amostras regulares para avaliar o desempenho em termos de crescimento. Garanta que as amostras sejam devidamente conservadas e atualizadas para reduzir os tempos de reação a potenciais problemas.
Gestão de micotoxinas na produção de animais de pecuária: um modelo para a aquicultura? Ambos os setores de produção têm os seus próprios desafios. Contudo, a indústria da aquicultura pode aprender com os planos de gestão de micotoxinas que já existem para a pecuária. Além disso, alguns farelos vegetais utilizados na pecuária são também utilizados com frequência na aquicultura, de modo que há benefícios no compartilhamento de informações relativas aos níveis de ocorrência e coocorrência. Relativamente aos níveis de sensibilidade, na aquicultura verifica-se uma enorme disparidade de vulnerabilidade entre as espécies já estudadas. As pesquisas deve continuar a tentar compreender melhor quais são as espécies mais sensíveis e a quais micotoxinas. Também temos de compreender por que algumas espécies (p. ex., o bagre americano) são extremamente resistentes a algumas micotoxinas (neste caso, DON), para nos ajudar a melhorar a resistência de outras espécies sensíveis.
Este artigo foi originalmente publicado na International Aquafeed Bibliografia disponível se solicitada. BIOMIN
5 principais indicadores de desempenho na aquicultura Existem vários indicadores de desempenho utilizados pelas explorações de aquicultura para avaliação do sucesso de um ciclo de produção. Aqui observamos mais atentamente os 5 principais indicadores de acordo com a equipe de aquicultura BIOMIN global.
1 Taxa de conversão alimentar (TCA) A ração representa o maior custo nas explorações de aquicultura. Então, garantir que o peixe e o camarão utilizem adequadamente a ração consiste num valioso indicador para os produtores. Quanto mais baixo for o número, mais eficientemente a ração está sendo convertida em ganho de peso. Os produtores e nutricionistas trabalham juntos para diminuir a TCA, obtendo maior produção a partir da mesma quantidade ingerida.
2 Taxa de sobrevivência
TCA = ração dada (g) ganho de peso do animal (g)
Taxa de sobrevivência % =
Diversos fatores afetam a taxa de sobrevivência das espécies aquáticas — muitos dos quais no ambiente aquático externo, que acolhe muitos agentes patogênicos. A gestão de doenças é uma prioridade constante na produção de aquicultura e é realizada com a ajuda do indicador da taxa de sobrevivência.
número de animais sobreviventes no fim do ciclo de produção
Durante períodos de desafios por doenças, os produtores podem monitorar a taxa de sobrevivência ao longo de períodos específicos no ciclo de produção para determinar a eficácia de qualquer tratamento administrado.
número total de animais no início do ciclo
x 100
3 Ganho de peso corporal (BWG) Os peixes e os camarões são comercializados com base no peso, de modo que quanto mais pesados os animais, mais receberá o produtor. As rações dos peixes e dos camarões são formuladas com os melhores ingredientes para incentivar o ganho de peso. Os produtores monitorarão o ganho de peso corporal ao longo do ciclo de produção pesando uma amostra de animais e extrapolando o cálculo para toda a população.
Ganho de peso corporal (g) = peso corporal final (g) – peso corporal inicial (g)
4 Ganho de peso diário médio (GPDM) Além do tanto que os peixes e camarões crescem, também é essencial saber com que velocidade eles crescem. Ser capaz de prever quando uma colheita atingirá o peso final permite aos produtores antecipar quantas colheitas conseguirão desenvolver em determinado ano, além de ajudar na aquisição de insumos, como por exemplo a ração. Este indicador também pode ser ajustado para calcular o ganho de peso ao longo de diferentes períodos conforme exigido pela unidade de produção, p. ex., a taxa de crescimento semanal (WGR).
5 Produção/hectare Este indicador de desempenho leva em consideração a densidade populacional e mede a produção por unidade de espaço de produção. Geralmente é medido em kg/ha mas varia dependendo do país e da espécie.
Ganho de peso diário médio (g) = Ganho de peso corporal (g) número de dias
Produção/ha = resultado total (kg) área de produção total (ha) BIOMIN 15
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