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Tese em Inglês | VETTESES | ID: vtt-219625

Resumo

A rápida expansão global da aquicultura e a produção restrita de farinha de peixe (FP) aumentaram consideravelmente a demanda por fontes alternativas de proteína em dietas para peixes. As proteínas de origem vegetal têm sido favorecidas como substitutas da FP. No entanto, a presença de fatores antinutricionais pode limitar a sua utilização. Por outro lado, as microalgas têm sido cada vez mais incorporadas como suplemento na alimentação de peixes. As microalgas, especialmente a chlorella (Chlorella sp) e a spirulina (Arthrospira platensis), têm despertado atenção devido ao alto teor de proteína, bom perfil de aminoácidos, ácidos graxos, compostos antioxidantes e imunoestimulantes. Este trabalho fornece resultados em três diferentes abordagens. No primeiro estudo, o zebrafish (Danio rerio) foi submetido a um teste de alimentação, no qual até 100% da FP foi substituída por Chlorella sp (CM) em 0, 10, 20, 30, 40 e 50 g/kg de dieta. Após 60 dias de alimentação, os animais alimentados com 40 g/kg de CM apresentaram crescimento significativamente maior em comparação com o grupo que recebeu a dieta sem CM. Os menores níveis de colesterol total, LDL e triglicerídeos foram observados nos peixes alimentados com 50 g/kg de CM. Os níveis de CM aumentaram significativamente a atividade fosfatase alcalina nos peixes. As dietas com 40 e 50 g/kg de CM proporcionaram a maior produção de ovos, taxa de eclosão e sobrevivência das larvas aos 6 dias após a fertilização. O segundo estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da substituição da FP por spirulina (A. platensis) em dietas para o zebrafish sobre o crescimento, desempenho reprodutivo e na expressão de genes por meio do sequenciamento de RNA (RNA-Seq). O teste de alimentação consistiu em substituir a FP em até 100% por spirulina em 0, 10, 20, 30, 40 e 50 g/kg de dieta. Os animais alimentados com 50 g/kg de SM apresentaram crescimento e desempenho reprodutivo significativamente maior do que os animais alimentados com a dieta sem spirulina. O RNA-Seq revelou que os peixes alimentados com 50 g/kg de spirulina regularam positivamente a expressão de genes relacionados ao crescimento e imunidade. O terceiro estudo avaliou os efeitos da substituição da FP por spirulina em dietas para juvenis de pacu (Piaractus mesopotamicus) sobre o crescimento e parâmetros bioquímicos plasmáticos. Também foram avaliadas as respostas antioxidantes antes e após o teste de desafio com amônia ionizada. Os peixes foram alimentados com seis dietas experimentais formuladas para conter diferentes níveis de spirulina 0, 20, 40 e 60 g/kg em substituição a farinha de peixe. Os peixes alimentados com as dietas 40 e 60 g/kg de spirulina apresentaram melhor crescimento e menores níveis de colesterol total, triglicerídeos, LDL e alanina amino transferase. As dietas com 40 e 60 g/kg de spirulina aumentaram a atividade da catalase, superóxido dismutase e a capacidade total antioxidante. As concentrações hepáticas de malondialdeído apresentaram diferenças somente após a exposição a amônia. Os resultados demonstraram que tanto a Chlorella sp quanto a spirulina podem ser utilizadas na dieta do zebrafish e pacu.

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The rapid global expansion of the aquaculture and the restricted production of fish meal (FM) has considerably increased the demand for alternative sources of protein in fish diets. Plant-based proteins have been favored as substitutes for FM. However, the presence of antinutritional factors may limit their use. On the other hand, microalgae have been increasingly incorporated as a supplement in fish feed. Microalgae, especially chlorella (Chlorella sp) and spirulina (Arthrospira platensis), have attracted attention due to their high protein content, adequate amino acid profile, fatty acids, antioxidant and immunostimulating compounds. This study provides results in three different approaches. In the first one: zebrafish (Danio rerio) was subjected to a feeding test, in which up to 100% of the FM was replaced by Chlorella sp (CM) in 0, 10, 20, 30, 40, and 50 g/kg diet. After 60 days of feeding, the animals fed 40 g/kg CM showed significantly greater growth compared to the group that received a diet without CM. The lowest levels of total cholesterol, LDL and triglycerides were observed in fish fed 50 g/kg CM. The CM levels significantly increased alkaline phosphatase activity in fish. Diets containing 40 and 50 g/kg CM provided the highest egg production, hatching rate, and larvae survival at 6 days after fertilization. The second study aimed to evaluate the effects of replacing FM by spirulina (SM - A. platensis) in zebrafish diets on growth, reproductive performance, and gene expression through RNA sequencing (RNA-Seq). The feeding test consisted of replacing FM is up to 100% with spirulina in 0, 10, 20, 30, 40 and 50 g/kg diet. Animals fed 50 g/kg SM showed significantly higher growth and reproductive performance than animals fed a diet without spirulina. RNA-Seq revealed that fish fed 50 g/kg spirulina positively regulated the expression of genes related to growth and immunity. The third study evaluated the dietary substitution effect of FM with spirulina in pacu juveniles (Piaractus mesopotamicus) on growth and serum biochemical parameters. Antioxidant responses were also evaluated before and after the ionized ammonia challenge. The fish were fed six experimental diets formulated to contain different spirulina levels (0, 20, 40 and 60 g/kg) to replace FM. Fish fed diets 40 and 60 g/kg spirulina showed better growth and lower levels of total cholesterol, triglycerides, LDL, and alanine aminotransferase. Diets containing 40 and 60 g/kg spirulina increased activities of catalase, superoxide dismutase and total antioxidant capacity. Liver concentrations of malondialdehyde differed only after exposure to ammonia. The results suggest that both chlorella and spirulina can be used in zebrafish and pacu

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