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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-201053

Resumo

Este trabalho está dividido em três artigos no formato para a submissão e publicação. No primeiro, testamos níveis de carboidratos (CHO) associados ao jejum e realimentação como estratégia de induzir as vias catabólicas e anabólicas dos diferentes nutrientes e auxiliar no entendimento da intolerância dos peixes aos CHOs; no segundo, avaliamos o uso da amônia sérica como indicador de dietas desbalanceadas; e, ainda, no terceiro artigo avaliamos como o jejum afeta a imunidade e a estratégia metabólica adotada pelos peixes para sustentar a resposta imune em condições de déficit energético. Os resultados indicam que o pacu pode tolerar altos níveis de CHO, uma vez que os valores de glicemia e glicogênio hepático foram semelhantes entre os peixes que ingeriram 25 e 45% CHO, além de suportar longos períodos de jejum (30 dias), sem comprometer a capacidade de resposta de ganho em peso. Entretanto, 25% CHO resultou em menor acúmulo de lipídeo visceral, associado com maior lipólise (mais ácidos graxos livres circulantes) e menores níveis de triglicerídeo e colesterol circulantes após 30 dias de alimentação. Após 30 dias de jejum, os peixes consumiram as reservas energéticas avaliadas, mas após um dia de re-alimentação, apenas as reservas de glicogênio e os níveis circulantes de triglicerídeo e colesterol normalizaram, enquanto as reservas lipídicas teciduais foram restauradas ao final dos 30 dias de realimentação. As atividades da hexoquinase (HK), glicoquinase (GK), glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PDH) e aspartato aminotransferase (AST) acompanharam o perfil das variáveis metabólicas, reforçando que o pacu é capaz de usar altos níveis de CHO e ajustar seu metabolismo para suportar longos períodos de jejum. Como foram utilizadas duas dietas, uma balanceada em proteína e energia (45% CHO), e outra desbalanceada (25% CHO), testamos a determinação da concentração da amônia plasmática para validar o uso deste parâmetro como indicador de dietas desbalanceadas na alimentação de pacu. A atividade da AST foi usada para comprovar a ocorrência do catabolismo de proteínas após 30 dias ingerindo ambas as dietas. Ao final deste período, observamos o aumento da amônia plasmática e da atividade da AST nos peixes que ingeriram 25% CHO, indicando que a determinação da amônia plasmática é um eficaz indicador da utilização de dietas desbalanceadas. Por fim, para avaliar o custo metabólico da resposta imune em condição de déficit energético, dois grupos de peixes foram alimentado durante 30 dias ou submetido ao jejum pelo mesmo período. Após 30 dias, os peixes foram amostrados e inoculados com A. hydrophila e amostrados novamente após 3 e 24 horas. A atividade respiratória dos leucócitos foi menor nos peixes submetidos ao jejum, entretanto, após a inoculação da bactéria ambos grupos foram capazes de elevar a atividade respiratória dos leucócitos, atingindo o mesmo nível. A atividade do sistema complemento, reduzida pelo jejum, aumentou em resposta à inoculação da bactéria. A concentração de lisozima foi mais elevada nos peixes em jejum antes e após 3 horas da inoculação da bactéria, e o grupo alimentado alcançou os mesmos níveis do grupo em jejum apenas após 24 horas da inoculação. Os peixes alimentados sustentaram a resposta imune num primeiro momento graças às reservas de glicogênio e enquanto os peixes em jejum dependeram principalmente das reservas lipídicas e num segundo momento, ambos os grupos dependeram de lipídeos para fornecer energia para os processos imunes. Assim, mostramos que construir uma resposta imune é um processo caro, entretanto, o pacu, mesmo em condição de déficit energético é capaz de mobilizar suas reservas de energéticas para sobreviver após uma infecção bacteriana.

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This study is divided in three papers formatted to be submitted and publishing. In the first one, we tested carbohydrate (CHO) levels associated to fasting and refeeding as strategy to induce catabolic and anabolic pathways of different nutrients and assist in understanding of CHO intolerance in fish; in the second, we evaluated the serum ammonia as indicator of unbalanced diets utilization; and also, in a third paper, we evaluated how fasting affect the fish immunity and the metabolic strategies adopted by fish to sustain the immune response under energy deficit conditions. The results indicate pacu use efficiently high CHO levels, once values of blood glucose and liver glycogen were similar between fish fed with 25 and 45% CHO, besides this, pacu tolerates long-term fasting (30 days), without compromise the ability of weight gain response. However, 25% CHO resulted in lower mesenteric fat accumulation and higher lipolysis (more current non-esterified fatty acids) and lower levels of triglycerides and cholesterol after 30 days feeding. After 30 days fasting, fish consumed the evaluated energy reserves, but after one day re-feeding, only reserves of liver glycogen, triglycerides and cholesterol normalized, while the tissue lipid reserves were reestablished at the end of 30 days re-feeding. The hexokinase (HK), glucokinase (GK), glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) and aspartate aminotransferase (AST) follow the metabolic variables profile, reinforcing that pacu is able to use high CHO levels and adjust their metabolism to tolerate long-term fasting. As we used two diets with different protein/energy ratio, we tested the serum ammonia determination to validate the use of this parameter as indicator of unbalanced diets utilization in pacu. The AST activity was used to prove the occurrence of protein catabolism after feeding fish during 30 days with both diets. At the end of period, we observed increasing in serum ammonia and AST activity in fish fed with 25% CHO diet, indicating the serum ammonia determination is a effective indicator of unbalanced diet utilization. Lastly, to evaluate the metabolic cost of immune response under energy déficit, two fish groups were fed during 30 days or submitted to fasting by same period. After 30 days, fish were sampled and inoculated with A. hydrophilaand thansampled again after 3 and 24 hour. The leukocytes respiratory activity was lower in fish submitted to fasting, however, after bacteria inoculation, both groups increased leukocytes respiratory activity to the same level. The complement system activity was reduced in fish submitted to fasting, but increased in response to bacteria inoculation. Lysozyme concentration was elevated in fasted fish before and 3 hours after inoculation, and fed group reached the same activity of fasted fish only at 24 hours after inoculation. Fed fish sustained the immune response in a first moment due to glycogen reserves while fasted fish depended on lipid reserves and in a second moment, both groups used lipid to provide energy to immune process. Thus, we showed that build an immune response is an expensive process, however, the pacu, even under energy deficit condition is able to mobilize energy reserves to survive after bacterial infection

Biblioteca responsável: BR68.1