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30 Mar 2022

Efeitos da ingestão de proteína e energia no crescimento de tilápia do Nilo

Peixes cultivados requerem um suprimento equilibrado de proteína e energia para crescer.

Efeitos da ingestão de proteína e energia no crescimento de tilápia do Nilo

 Peixes cultivados requerem um suprimento equilibrado de proteína e energia para crescer.

As rações para peixes são frequentemente formuladas para atender à uma relação proteína-energia ótima da dieta. Essa proporção, que maximiza o crescimento por unidade de ração consumida, é frequentemente considerada para garantir um uso ideal da proteína dietética.
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O ganho de proteína é simultaneamente limitado pela ingestão de proteína e energia. Os peixes obtêm a energia que necessitam para viver e crescer pela oxidação de aminoácidos, ácidos graxos e monossacarídeos obtidos a partir da digestão e absorção de proteínas, lipídios e carboidratos da dieta, respectivamente.
Em sistemas de aquicultura intensivos e semi-intensivos, a composição da ração determina as contribuições relativas de proteínas, lipídios e carboidratos para atender às necessidades energéticas dos peixes para manutenção e crescimento.
Uma consequência prática disso é que nutricionistas de peixes podem alterar a composição da dieta para otimizar a utilização de macronutrientes das espécies cultivadas. Isso é importante para a utilização de proteína dietética para o crescimento do músculo esquelético (ou seja, filé).

O aumento do conteúdo dietético de substratos energéticos não proteicos (isto é, lipídios e carboidratos) faz com que a proporção de proteína digestível para energia digerível (PD/ED) diminua. Isso evita que os aminoácidos sejam usados ​​como substratos de energia, aumentando assim seu uso como blocos de construção para a síntese de proteínas.

Por exemplo, aumentar o DP/DE das rações de tilápia do Nilo de 16,6 para 27,4 g/MJ levou a uma redução na proporção de proteína digerida retida (ou seja, eficiência de retenção de proteína) de 53 para 32% de acordo com os resultados observados por Haidar et al., 2018.
As razões para melhorar a retenção de proteína em peixes cultivados são principalmente econômicas. Os ingredientes ricos em proteínas são geralmente os mais caros. Além disso, melhorar a retenção de proteína na dieta também é relacionado à questões ambientais visto que, aminoácidos oxidados que não são retidos pelos peixes, são excretados como amônia, o que pode contribuir para a eutrofização de corpos d’água naturais.
Equilibrar a PD/ED das rações para peixes é uma forma de aumentar a eficiência da utilização de proteínas em pisciculturas.

Do ponto de vista da partição de nutrientes, encontrar um equilíbrio ideal entre proteína digestível na dieta e energia faz com que o custo energético da deposição de proteína seja proporcional à quantidade de proteína depositada e que o aminoácido absorvido seja preferencialmente usados ​​para a síntese de proteínas do corpo, ao contrário do catabolismo oxidativo.

As relações de PD/ED podem levar ao uso ineficiente de aminoácidos disponíveis (acima do ótimo) ou energia (abaixo do ótimo). Isso foi extensivamente testado em espécies terrestres de animais de criação. Estudos já relataram que existem fases distintas de crescimento dependentes de proteína e energia em resposta ao aumento de consumo de proteína ingestão.
Na fase dependente de proteína, o ganho de proteína é limitado apenas pela ingestão de proteína. Nas fases dependentes de energia, o ganho de proteína é limitado apenas pela ingestão de energia e níveis distintos em níveis distintos em animais que recebem baixa e alta ingestão de energia.
Em condições restritas de ingestão de energia, o ganho de proteína corporal aumenta linearmente com o consumo de proteína (fase dependente de proteína, Fig. 1).

Fig. 1. Fases de crescimento dependentes de proteína e energia distintas são observadas em resposta ao aumento de proteína ingestão. Fase dependente de proteína (—); Baixa ingestão de energia (- – -) e alta ingestão de energia (– – –).

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Fonte: Konnert et al., 2022

Em níveis mais altos de ingestão de proteína, a ingestão de energia torna-se limitante (fase dependente de energia), o que causa uma mudança na partição de aminoácidos, de ganho de proteína para catabolismo oxidativo e, portanto, um platô no ganho de proteína  (g/dia).
Na prática, a existência de fases distintas de crescimento dependentes de proteína e energia significa que a utilização da proteína dietética para o crescimento pode ser maximizada ajustando a PD/ED da dieta.
Pouco se sabe sobre as respostas dos peixes ao aumento da ingestão de energia e proteína nas fases de crescimento, conforme ilustrado na Fig. 1. Isso pode ser devido à várias diferenças fisiológicas existentes entre peixes e animais terrestres.
Considera-se que os peixes dependem mais da proteína da dieta como substrato energético do que os animais terrestres, devido às suas menores necessidades de manutenção (poiquilotermia) e à sua capacidade de obter mais energia das proteínas absorvidas.
Além disso, a energia não está igualmente disponível para todas as espécies de peixes. Em comparação com espécies de baixo nível trófico (por exemplo, carpa comum Cyprinus carpio), algumas espécies de alto nível trófico mostram capacidade limitada de obter energia de carboidratos.
Várias abordagens têm sido empregadas para testar os efeitos interativos da ingestão de proteína e energia no crescimento dos peixes para determinar uma PD/ED dietética ideal.
A alimentação separada de quantidades restritas de proteínas e quantidades não restritas de energia mostraram que os peixes podem regular sua ingestão energética em resposta à restrição e diluição de proteínas.
No entanto, na maioria dos experimentos que estudaram esse efeito, as condições de alimentação levaram a mudanças simultâneas na ingestão de proteína e energia, impedindo a distinção de seus efeitos separados sobre o crescimento.
Em tilápia do Nilo, Haidar et al. (2018) observaram que peixes alimentados com uma quantidade fixa de proteína (ou seja, sob alimentação restrita) aumentaram seu ganho de proteína linearmente com o aumento da ingestão de energia. Esses resultados contradizem a presença de fases distintas de ganho proteico dependentes de proteína e energia e, portanto, a existência de um DP/DE ótimo dentro da faixa testada pelos autores (17-27 g/MJ).
As estimativas publicadas da relação proteína-energia ideal dos alimentos para tilápia do Nilo variam de 13,3 a 26,3 g/MJ. A falta de uma base fisiológica para este conceito (ou seja, a ausência de fases distintas dependentes de proteína e energia) pode explicar parte da variabilidade.
Konnert et al, 2022 estudaram se o crescimento segue fases distintas dependentes de proteína e energia em tilápias do Nilo e, portanto, se existe um ótimo fisiológico para a razão PD/ED das rações de tilápias do Nilo. Isso foi testado em um estudo fatorial in vivo envolvendo dois níveis de ingestão de energia e oito níveis de ingestão de proteína.
Se existirem fases de crescimento dependentes de proteína e energia distintas, a relação entre ingestão de proteína e ganho de proteína deve ser não linear.
Neste caso, a transição de uma fase para outra deve ocorrer em um nível mais baixo de ingestão de DP (mas um DP/DE semelhante) em peixes alimentados com um nível mais baixo de energia.
Entretanto, Konnert et al, 2022 observaram que a massa corporal e o ganho de proteína foram simultaneamente limitados pela ingestão de energia e proteína na maior parte da faixa de crescimento testada.
O ganho de proteína atingiu um platô apenas nos dois níveis mais altos de ingestão de proteína, o que pode indicar que os peixes atingiram uma capacidade máxima de deposição de proteína.
A diminuição linear na eficiência de retenção de proteína com a ingestão de proteína ilustrou um aumento no catabolismo de aminoácidos para atender às necessidades energéticas. O menor efeito da ingestão de energia nesta diminuição demonstra o modesto potencial poupador de proteína de substratos energéticos em tilápia do Nilo.
Outras melhorias mediadas pela dieta na utilização da proteína da tilápia do Nilo são mais prováveis ​​de vir do refinamento das necessidades de aminoácidos e da avaliação da energia da dieta do que do ajuste do equilíbrio entre a proteína da dieta e o conteúdo de energia.
Em conjunto, os resultados do presente experimento contradizem a existência de uma única relação proteína/energia ótima para rações de tilápia do Nilo, com base em indicadores fisiológicos e de desempenho de crescimento.

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