prebioticos e probióticos,dietéticos e higidez juvenis de pau piaractus mesopotamicus (holmberg,...
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Artigo sobre prebioticos e probióticos,dietéticos e HIGIDEZ JUVENIS DE PAU pIARACTUS mesopotamicus (Holmberg, 1887)TRANSCRIPT
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Universidade de So Paulo Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Prebiticos e probiticos dietticos, desempenho e higidez de juvenis de pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887)
Brunno da Silva Cerozi
Dissertao apresentada para obteno do ttulo de Mestre em Cincias. rea de concentrao: Cincia Animal e Pastagens
Piracicaba 2012
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Brunno da Silva Cerozi Engenheiro Agrnomo
Prebiticos e probiticos dietticos, desempenho e higidez de juvenis de pacu Piaractus
mesopotamicus (Holmberg, 1887)
verso revisada de acordo com a resoluo CoPGr 6018 de 2011
Orientador: Prof. Dr. JOS EURICO POSSEBON CYRINO
Dissertao apresentada para obteno do ttulo de Mestre em Cincias. rea de concentrao: Cincia Animal e Pastagens
Piracicaba 2012
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Dados Internacionais de Catalogao na Publicao DIVISO DE BIBLIOTECA - ESALQ/USP
Cerozi, Brunno da Silva Prebiticos e probiticos dietticos, desempenho e higidez de juvenis de pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) / Brunno da Silva Cerozi. - - verso revisada de acordo com a resoluo CoPGr 6018 de 2011. - - Piracicaba, 2012.
79 p. : il.
Dissertao (Mestrado) - - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2012.
1. Suplementos dietticos 2. Imunomodulao 3. -glucano 4. Bacillus subtilis 5. Piaractus mesopotamicus 6. Morfologia intestinal 7. Pacu I. Ttulo
CDD 639.375 C416p
Permitida a cpia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte O autor
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minha me, Mrian da Silva Cerozi, ao meu pai, Rubens Cerozi Jnior,
aos meus avs Palmira e Grson, Rosalina e Rubens, pelo amor,
esforo, ensinamentos e confiana.
Mellina da Silva Cerozi, minha irm e eterna amiga, pelo amor,
apoio e incentivo.
Jacqueline Mazini Lafratta, minha eterna fonte de inspirao,
amor da minha vida.
DEDICO
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AGRADECIMENTOS
Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de So Paulo e ao
Programa de Ps-graduao em Cincia Animal e Pastagens do Departamento de Zootecnia
pela oportunidade da realizao do curso;
Ao Prof. Dr. Jos Eurico Possebon Cyrino, por todos os ensinamentos, conselhos e
amizade, que contriburam para minha formao cientfica e pessoal;
Aos professores do Curso de Ps-Graduao em Cincia Animal e Pastagens, pela
disponibilidade, ateno e conhecimento compartilhado;
FAPESP pelo apoio financeiro fornecido atravs de bolsa de estudos;
Ao amigo Ricardo Basso Zanon, um agradecimento especial, no s pela ajuda
prestada na montagem, conduo e avaliao de todos os experimentos envolvidos nessa
dissertao, mas principalmente pela amizade e apoio at quando tudo estava perdido;
Aos colegas de laboratrio Tarcila Silva, Lgia Uribe, Giovanni Vitti Moro e Thyssia
Bomfim pelo convvio e pelo auxlio no desenvolvimento dos projetos de pesquisa;
Aos amigos Prof. Dr. lvaro Bicudo, Prof. Dr. Ricardo Sado e Dr. Ricardo Borghesi
pelos conselhos, mesmo que distncia;
Aos tcnicos do Setor de Piscicultura Srgio Vanderlei Pena e Ismael Baldessin Junior
pela ajuda na instalao dos experimentos;
A todos que de maneira direta ou indireta me ajudaram na realizao deste trabalho.
MUITO OBRIGADO!
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Penso, logo existo.
Ren Descartes
Se A o sucesso, ento A igual a X mais Y mais Z. O trabalho X; Y o lazer; e Z manter a boca fechada.
Albert Einstein
O ignorante afirma, o sbio duvida, o sensato reflete.
Aristteles
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SUMRIO RESUMO ................................................................................................................................. 11
ABSTRACT ............................................................................................................................. 13
LISTA DE FIGURAS .............................................................................................................. 15
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................. 17
1 INTRODUO ..................................................................................................................... 19
2 REVISO BIBLIOGRFICA .............................................................................................. 21
2.1 Imunoestimulantes na nutrio de peixes ........................................................................... 21
2.1.1 Prebiticos ....................................................................................................................... 24
2.1.2 Probiticos ....................................................................................................................... 27
2.1.3 Simbiticos ...................................................................................................................... 30
2.1.4 Imunoestimulantes e suas respostas imunolgicas .......................................................... 31
2.1.5 Imunoestimulantes e a morfologia intestinal ................................................................... 33
2.2 Modelo biolgico utilizado ................................................................................................. 34
3 MATERIAL E MTODOS ................................................................................................... 37
3.1 Dietas e delineamento experimental Experimento 1 ....................................................... 37
3.2 Dietas e delineamento experimental Experimento 2 ....................................................... 39
3.3 Avaliao dos parmetros de desempenho ......................................................................... 40
3.4 Avaliao das respostas imunolgicas ............................................................................... 40
3.4.1 Protenas totais, albumina, globulina sricas e ndice A:G ............................................. 40
3.4.2 Ensaio da atividade de lisozima....................................................................................... 41
3.4.3 Exploso respiratria de leuccitos ................................................................................. 41
3.5 Avaliao da morfologia intestinal ..................................................................................... 42
3.6 Anlises estatsticas ............................................................................................................ 42
4 RESULTADOS E DISCUSSO .......................................................................................... 43
4.1 Parmetros de desempenho ................................................................................................ 43
4.2 Protenas totais, albumina, globulina sricas e ndice A:G ................................................ 46
4.3 Exploso respiratria de leuccitos .................................................................................... 50
4.4 Atividade de lisozima ......................................................................................................... 53
4.5 Avaliao da morfologia intestinal ..................................................................................... 55
5 CONCLUSO ....................................................................................................................... 61
REFERNCIAS ....................................................................................................................... 63
ANEXOS .................................................................................................................................. 77
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RESUMO
Prebiticos e probiticos dietticos, desempenho e higidez de juvenis de pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887)
O aumento populacional e a elevao no consumo de alimentos tem aumentado a
necessidade de intensificao da aquicultura objetivando maiores produtividades para atendimento elevao na demanda. Consequentemente, aumentam as chances de ocorrncia de surtos epizoticos dentro dos sistemas de produo, devido ao maior estresse imposto aos animais densidade elevada, manejo constante, transporte, baixa qualidade da gua, etc. Alteraes no estado fisiolgico dos animais fazem com que seu sistema imunolgico no consiga combater agentes incuos em situaes normais, mas que se tornam patognicos nos casos de imunodepresso, levando a grandes perdas econmicas, seja com mo de obra, mortandade, medicamentos, etc. Assim, este estudo avaliou o efeito da administrao individual ou conjunta de -glucano e Bacillus subtilis na dieta de juvenis de pacu, Piaractus mesopotamicus. Em um primeiro ensaio, quantidades crescentes de -glucano (60; 120; 180; 240 e 300 mg kg-1 de rao) e de B. subtilis (109 UFC g-1 de B. subtilis; 0,025%, 0,050%, 0,075%, 0,100%, 0,125%) foram adicionados a uma dieta basal extrudada (32% de protena bruta PB; 3200 kcal kg-1 de energia digestvel ED) e administrados a juvenis de pacu (8,91 0,30 g) at a saciedade aparente por 75 dias, em um delineamento inteiramente aleatorizado. Ao final do perodo experimental, os animais foram anestesiados, pesados, submetidos coleta de sangue e tecidos, para determinao do ganho de peso, converso alimentar, taxa de crescimento especfico, protenas totais, albumina e globulina sricas, ndice albumina:globulina (A:G), atividade da lisozima srica, exploso respiratria de leuccitos e morfometria intestinais. Em um segundo ensaio conduzido nas mesmas condies ambientais, juvenis de pacu (2,0 0,1 g; 15 peixes/aqurio) foram alimentados por 59 dias com raes suplementadas pelos aditivos em questo, mais um grupo controle: -glucano de levedura 240 mg kg-1 de rao; B. subtilis comercial (109 UFC B. subtilis g-1) 0,100% de incluso; tratamento simbitico 240 mg de -glucano kg-1 + 0,100% de B. subtilis. Ao final do perodo experimental os peixes foram amostrados para determinao dos mesmos parmetros anteriormente descritos. A incluso dos nveis de -glucano e de Bacillus subtilis na dieta no influenciou o desempenho (P>0,05) de juvenis de pacu, mas peixes alimentados com a dieta contendo o B. subtilis consumiram mais rao (P0,05), nem nos valores de exploso respiratria, atividade de lisozima, protenas totais sricas e globulinas sricas. Quando os dois imunoestimulantes foram adicionados s dietas em combinao, tambm no foi observado efeito sobre os parmetros de desempenho, exploso respiratria e atividade de lisozima, mas as proteinas totais sricas e as globulinas sricas foram positivamente influenciadas pelos tratamentos (P
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ABSTRACT
Dietary prebiotics and probiotics, performance and health of pacu juvenile (Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887)
Stimulation of immune response by dietary supplements has already been proven
effective in aquaculture. This work evaluates effects of dietary supplementation with the prebiotic -glucan, the probiotic Bacillus subtilis and their synbiotic combination on growth performance, immune responses, and intestinal morphology of pacu Piaractus mesopotamicus. In a first trial, a basal diet (32% crude protein; 3200 kcal kg-1) was supplemented with either -glucan (60; 120; 180; 240 e 300 mg kg-1) and B. subtilis (109 UFC g-1 of B. subtilis; 0.025%, 0.050%, 0.075%, 0.100%, 0.125%) levels and fed to groups of juvenile pacu (eight fish; 8.91 0.3 g) stocked in 33 glass aquariums (70 L) for 75 days, setting up a totally randomized design trial (n=3). Fish were then weighed and had their blood drawn for determination of leucocytes respiratory burst activity, serum lysozyme activity and serum immunoglobulin concentration; intestinal tissue was sampled from two fish from each unit for micromorphology analysis. The inclusion of -glucan and Bacillus subtilis in the diet did not affect growth (P>0.05) of pacu juvenile, but fish fed diet containing levels of B. subtilis showed higher feed consumption (P0.05). In a second trial, a basal diet (34% crude protein; 3400 kcal kg-1) was supplemented with either -glucan (240 mg kg-1), B. subtilis (0.1 %) and -glucan + B. subtilis mix and fed to groups of juvenile pacu (15 fish; 2.0 0.1 g) stocked in 16 glass aquariums (70 L) for 59 days, setting up a totally randomized design trial (n=4). Fish fed diets supplemented with -glucan + B. subtilis mix presented better growth rate, but it was not significantly different from other feeding groups. Serum total proteins and serum globulins (serum total proteins serum albumin) were affected by dietary supplements (P < 0.05); fish receiving the synbiotic treatment had higher serum globulin contents, but respiratory burst and lysozyme activity were not significantly affected. Dietary synbiotic mix altered the micromorphology of anterior intestine (P < 0.05), but the same effect was not observed in the mid and posterior intestines (P > 0.05). Dietary -glucan + B. subtilis synbiotic mix affected the intestinal ultrastructure of pacu, improved responses of immune system but did not significantly affect growth rate.
Keywords: Piaractus mesopotamicus; Synbiotics; Immunology; Performance; Intestinal
morphology
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Nveis de reao ou proteo dos imunoestimulantes. A altura das colunas indica os nveis de proteo que um peixe pode apresentar aps exposio ao PBS, imunoestimulantes, vacinas ou uma combinao dos dois. Adaptado de Anderson (1992) .... 21
Figura 2 - Diagrama mostrando as diferentes ligaes dos -glucanos. (A) glucanos encontrados em cereais; (B) glucanos encontrados em micro-organismos. Adaptado de Park et al. (2003) ................................................................................................................................... 25
Figura 3 - Atividade respiratria de leuccitos do sangue de pacus alimentados com nveis crescentes de -glucano na rao ( DP) .............................................................................. 50
Figura 4 - Atividade respiratria de leuccitos do sangue de pacus alimentados com nveis crescentes de Bacillus subtilis na rao ( DP) ..................................................................... 51
Figura 5 - Atividade respiratria de leuccitos do sangue de pacus alimentados com diferentes imunoestimulantes na rao ( DP). -glucano = 240 mg kg-1; B. subtilis = 0,100% de incluso; simbitico = 240 mg kg-1 + 0,100% ........................................................ 52
Figura 6 - Atividade de lisozima srica de pacus alimentados com nveis crescentes de -glucano na rao ( DP) ........................................................................................................ 53
Figura 7 - Atividade de lisozima srica de pacus alimentados com dietas contendo nveis crescentes de Bacillus subtilis ( DP) ................................................................................... 54
Figura 8 - Atividade de lisozima srica de pacus alimentados com diferentes imunoestimulantes na rao ( DP). -glucano = 240 mg kg-1; B. subtilis = 0,100% de incluso; simbitico = 240 mg kg-1 + 0,100% .......................................................................... 55
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Composio da dieta basal experimental, ensaio 1 ................................................. 38
Tabela 2 - Recuperao de B. subtilis nas dietas experimentais aps suplementao por asperso oleosa ......................................................................................................................... 38
Tabela 3 - Composio da dieta basal experimental, ensaio 2 ................................................. 39
Tabela 4 - Recuperao de B. subtilis nas dietas experimentais .............................................. 39
Tabela 5 - Ganho de peso individual (GP), ndice de converso alimentar (ICA), consumo de rao (CR) e taxa de crescimento especfico (TCE) de juvenis de pacu que receberam dietas suplementadas com nveis crescentes de -glucano ..................................... 43
Tabela 6 Ganho de peso individual (GP), ndice de converso alimentar (ICA), consumo de rao (CR) e taxa de crescimento especfico (TCE) de juvenis de pacu alimentados com nveis de B. subtilis ............................................................................................................................. 44
Tabela 7 - Ganho de peso individual (GP), ndice de converso alimentar (ICA), consumo de rao (CR) e taxa de crescimento especfico (TCE) de pacus alimentados com a combinao de -glucano e B. subtilis ..................................................................................... 45
Tabela 8 - Protenas totais sricas (PT), albumina srica (ALB), globulinas sricas (GLO) e relao albumina:globulina (A:G) de juvenis de pacu que receberam dietas suplementadas com nveis de incluso de -glucano ............................................................... 47
Tabela 9 - Protenas totais sricas (PT), albumina srica (ALB), globulinas sricas (GLO) e relao albumina:globulina (A:G) de juvenis de pacu que receberam dietas suplementadas com nveis de incluso de B. subtilis ............................................................... 48
Tabela 10 - Protenas totais sricas (PT), albumina srica (ALB), globulinas sricas (GLO) e relao albumina:globulina (A:G) de juvenis de pacu que receberam dietas suplementadas com diferentes imunoestimulantes ................................................................... 49
Tabela 11 Altura de dobras (hD) e altura de microvilosidades intestinais (hMV) de pacus alimentados com nveis crescentes de -glucano durante 75 dias ............................................ 56
Tabela 12 Altura de dobras (hD) e altura de microvilosidades intestinais (hMV) de pacus alimentados com nveis crescentes de B. subtilis durante 75 dias ............................................ 57
Tabela 13 - Morfologia intestinal de juvenis de pacu (m) alimentados com dietas suplementadas com imunoestimulantes durante 59 dias .......................................................... 58
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1 INTRODUO
A populao mundial tem aumentado em ritmo tal que para o ano de 2050 estima-se
que o nmero de pessoas no mundo, que em 2007 era de 6,7 bilhes, varie entre 7,8 a 11,8
bilhes (NAES UNIDAS, 2007), ou seja, considerando as expectativas mais
conservadoras, possvel que a populao mundial cresa a uma taxa de, pelo menos, 16,8%
nas prximas quatro dcadas. Desse modo, fcil antecipar que haver necessidade de
aumentar a oferta de alimento para sustentar o foroso aumento da demanda.
A piscicultura mundial cresceu consideravelmente durante a dcada passada e um
crescimento adicional esperado nos prximos anos em resposta ao crescimento populacional
e consequente aumento na demanda por produtos de carne de peixe. Os estoques naturais
esto supra-explotados, fato que tem limitado a captura de pescado na natureza. A produo
da aquicultura mundial, em que se inclui a piscicultura, saltou de apenas um milho de
toneladas nos anos 1950, para 51,7 milhes de toneladas no ano de 2006, constituindo-se no
setor de mais rpido crescimento em comparao aos outros setores na produo de alimentos
(FAO, 2008). Em 2008 a aquicultura foi responsvel por 47% de todo o abastecimento
pesqueiro e seu maior produtor mundial, a China, foi responsvel por 69% de todo pescado
oriundo de aquicultura (FAO, 2010). Concomitantemente ao aumento generalizado da
piscicultura, ocorre a tendncia de intensificao das prticas de criao em funo dos
constantes avanos tecnolgicos e cientficos, bem como incentivos econmicos para
aumentar a quantidade de produtos comercializveis por unidade de sistema de produo.
Como resultado, existe uma tendncia de piora da qualidade da gua nos sistemas intensivos
de produo como resultado das costumeiramente elevadas densidades de estocagem de
peixes. Esse cenrio deve levar ao aumento da incidncia de doenas e outros efeitos
deletrios sade dos peixes confinados. Dentre os principais agentes causadores de doenas,
esto bactrias como as do gnero Aeromonas sp., micro-organismos cosmopolitas, ubquos,
ordinariamente inofensivos, mas agentes patognicos oportunistas de etiologia severa
(PLUMB, 1999), comumente combatidos pela adio de quimioterpicos e antibiticos s
dietas. Entretanto, o uso indiscriminado de agentes teraputicos pode levar ao
desenvolvimento de cepas de organismos resistentes (COLLADO et al., 2000; KAWAKAMI
et al., 1997).
A utilizao de antibiticos em doses sub-teraputicas como promotores de
crescimento na produo animal tem sido praticada por cerca de 50 anos em vrios pases, o
Brasil inclusive (DIBNER; RICHARDS, 2005). Entretanto, apesar dos timos resultados da
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desta prtica, vrios pases vm impondo barreiras importao, exportao e consumo de
produtos de origem animal tratados com tais substncias. A Sucia foi primeira nao a banir
em 1986 o uso de antimicrobianos como promotores de crescimento (DIBNER; RICHARDS
apud AARESTRUP, 2003). Desde 2006, a Unio Europeia baniu a administrao de
quaisquer tipos de antibiticos e drogas promotoras de crescimento a quaisquer rebanhos
confinados. Por essas e outras razes, se o agronegcio da aquicultura deseja competir de
maneira incisiva no mercado internacional, ter de se adaptar exigncia cada vez mais
restritiva da no utilizao de antibiticos e drogas relacionadas nas suas criaes.
Assim sendo, o desenvolvimento de estratgias de profilaxia, que permitem aos
animais combaterem os agentes patognicos per se, vm ganhando mais ateno e sendo
desenvolvidas. Uma destas possveis estratgias a adio de fatores dieta dos animais que
aumentem a resistncia dos animais aos processos infecciosos, com destaque para os
imunoestimulantes, substncias ou micro-organismos capazes de modular o sistema
imunolgico do animal, no s evitando a ocorrncia de surtos epizoticos, como tambm
contribuindo para a melhora do ambiente aqutico, promovendo assim melhores ndices de
desempenho zootcnico e, consequentemente, melhorando os ndices econmicos.
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2 REVISO BIBLIOGRFICA
2.1 Imunoestimulantes na nutrio de peixes
Imunoestimulantes so fatores capazes de melhorar os mecanismos de defesa do
organismo. Por definio, um imunoestimulante pode ser uma substancia qumica, um
estressor ou uma ao que aumenta os mecanismos de defesa no especficos, bem como os as
respostas especficas (ANDERSON, 1992). A altura das colunas na Figura 1, por exemplo,
representa os nveis de proteo que um peixe pode apresentar aps exposio soluo
tampo fosfato-salino [phosphate buffered saline PBS], imunoestimulantes, vacinas ou uma
combinao dos dois. Peixes mantm um nvel baixo de alerta contra patgenos: (a) o simples
manejo dos animais pode induzir alguns nveis adicionais (ou tambm reduzir) contra doenas
atravs da estimulao da defesa no especfica; (b) o mesmo acontece com a injeo de PBS,
porm, podendo provocar uma resposta levemente acentuada; (c) administrao de
imunoestimulantes ir induzir altos nveis de respostas no especficas, bem como as
respostas especficas; (d) reao esperada ou nvel de proteo induzida por uma vacina; (e)
imunoestimulantes adicionados a vacinas conferem proteo mxima:
ab
c
d
e
Manejo PBS Imunoestimulante Vacina Vacina+Imunoest.
Nveis de reao ou proteo
Figura 1 Nveis de reao ou proteo dos imunoestimulantes. A altura das colunas indica os nveis de proteo que um peixe pode apresentar aps exposio ao PBS, imunoestimulantes, vacinas ou uma combinao dos dois. Adaptado de Anderson (1992)
Os imunoestimulantes podem ser divididos em diversos grupos dependendo de suas
fontes: bacteriano, derivados de algas, nutrientes, aditivos dietticos, hormnios e citocinas
(SAKAI, 1999). Em aquicultura, os imunoestimulantes so muito aplicados na larvicultura,
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existindo muitos exemplos de sucesso do seu uso na melhora do bem estar, sade e produo
de peixes (BRICKNELL; DALMO, 2005). Os benefcios tericos da utilizao de
imunoestimulantes so considerveis, com destaque para o potencial de melhora dos
mecanismos de defesa inata dos peixes antes e depois da exposio a um agente patognico.
Desse modo, tem sido demonstrado que alguns imunoestimulantes podem ser efetivos contra:
(i) infeces bacterianas: melhora na resistncia por meio de -glucanos, muramil dipeptdeo
(MDP) e peptideoglicano; (ii) infeces virais: melhora na resistncia pelo levamisol, CpG,
single-stranded RNA (ssRNA), MDP, -glucanos e lipopolissacardeos (LPS); e (ii)
infestaes por parasitas: melhora na resistncia obtida por meio de -glucanos, MDP e
levamisol (BRICKNELL; DALMO, 2005).
Alguns componentes bacterianos so capazes de estimular as respostas celulares e
inflamatrias em animais, considerando, logicamente, que estes indivduos estejam
condicionados geneticamente e ambientalmente a combater agentes patognicos
(ANDERSON, 1992). Por exemplo, o muramil-dipeptdeo (MDP), um componente da parede
celular de Mycobacterium sp., j foi usado experimentalmente para estimular respostas em
pacientes com cncer (ADAMS; LEDERER, 1984 apud ANDERSON, 1992), ativao de
macrfagos, linfcitos B e via alternativa do complemento em camundongos (SAKAI, 1999),
atividade fagoctica, atividade respiratria de leuccitos e resistncia a desafio bacteriano em
truta arco-ris (KODAMA et al., 1993 apud SAKAI, 1999).
A exemplo dos -glucanos de leveduras ou a quitosana do exoesqueleto de artrpodes,
os imunoestimulantes podem ser frequentemente obtidos de fontes naturais em grandes
quantidades, podendo assim ser considerados suplementos dietticos de relao custo-
benefcio muito vantajosas em funo do baixo custo das suas fontes (BRICKNELL;
DALMO, 2005).Os benefcios dos imunoestimulantes aos animais so muitos e variados. Os
efeitos mais relevantes j relatados em peixes tratados com estes imunoestimulantes podem
ser: aumento de sobrevivncia aps desafios bacterianos; efeitos antiparasitrios, como a
reduzida infestao de piolho marinho; aumento da resistncia infeco viral e aumento dos
nveis de interferon; melhora no crescimento; aumento dos nveis de lisozima; aumento da
produo de anticorpos aps vacinao; aumento da atividade dos macrfagos (fagocitose,
produo de radicais livres, atividade enzimtica, produo de citocinas, produo de xido
ntrico e destruio de bactrias) e aumento da proliferao celular (BRICKNELL; DALMO,
2005).
Componente de parede celular de bactrias Gram-negativas, o lipopolissacardeo
[LPS] capaz estimular genes relacionados ao sistema imunolgico (DARAWIROJ et al.,
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2008). O LPS pode estimular a fagocitose in vitro e a produo de nions superxido em
macrfagos de salmo do Atlntico (Salmo salar) (SOLEM; JORGENSEN; ROBERTSEN,
1995); aumentar a atividade de lisozima, os nveis de globulinas totais e atividade respiratria
de leuccitos em Labeo rohita (NAYAK et al., 2008); aumentar o ndice de fagocitose de
macrfagos e do nvel de Ig em Cyprinus carpio (KOZINSKA; GUZ, 2004); e aumentar a
contagem de neutrfilos e moncitos em Cyprinus carpio (SELVARAJ; SAMAPATH;
SEKAR, 2006).
Dinucleotdeos citosina-guanina no-metilados [CpG] so pequenas sequncias de
DNA (motifs), prevalentes em DNAs bacterianos e virais, mas fortemente suprimidos e
metilados em genomas de vertebrados (DEMPSEY et al, 1996; KRIEG et al, 1995). Dessa
forma, motifs de CpG no-metilados possuem atividade imunoestimulante (WEINER et al.,
1997). O sistema imunolgico responde a motifs de CpG ativando as respostas Toll-like-1
que podem ser aproveitadas para imunoterapia do cncer, alergias e processos infecciosos
(KRIEG, 2002). Receptores Toll-like esto localizados na membrana celular dos
componentes do sistema imunolgico e possuem a capacidade de identificar os Pathogen-
associated molecular patterns [PAMPs], molculas existentes em bactrias e vrus que
estimulam a resposta inflamatria aps serem identificadas como estranha pelos receptores
Toll-like. O CpG capaz de ativar leuccitos de peixes (JORGENSEN et al., 2003) e, em
particular, estimular a produo de interleucina-1 em truta arco-ris (Oncorhyncus mykiss)
(JORGENSEN et al., 2001). O oligodesoxidinucletdeo sinttico contendo CpG no-metilado
foi avaliado em relao a sua habilidade em melhorar as respostas inatas em carpa comum;
injees dirias peritoneais de CpG por trs dias resultaram em aumento da atividade
fagocitria e aumento da atividade respiratria das clulas fagocitrias do rim; a atividade de
lisozima srica tambm foi maior em peixes que receberam o tratamento (TASSAKKA;
SAKAI, 2002).
O uso de substncias naturais na criao de peixes tem sido amplamente descrito na
literatura e recebido mais ateno, o contrrio acontecendo em relao s substncias ou
drogas sintticas, menos utilizadas, mas de igual importncia (CUESTA; ESTEBAN;
MESENGUER, 2002). Nesse contexto, o levamisol, um derivado sinttico do imidazotiazol,
um anti-helmntico usado para tratamento de infestaes por nematoides em animais e seres
humanos, conhecido tambm por apresentar atividade imunomodulatria, nas formas
injetveis, banho ou oral. A administrao oral de levamisol aumenta o nmero de leuccitos,
atividade de lisozima, atividade respiratria de leuccitos e ndice de fagocitose, e banhos
com levamisol aumentam a resistncia contra Aeromonas hydrophila, a habilidade
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quimiotxica de fagcitos e a atividade fagocitria em carpas comum (BABA et al., 1993;
SIWICK, 1989). O levamisol apresenta atividades tanto em estudos realizados in vivo como
ensaios in vitro. Em um estudo com a dourada (Sparus aurata), o levamisol foi capaz de
melhorar a atividade citotxica das clulas em ensaios in vivo e in vitro, alm de demonstrar
uma ao elevada e duradoura quando administrado pela dieta (CUESTA; ESTEBAN;
MESENGUER, 2002).
2.1.1 Prebiticos
Prebiticos so substncias no digerveis por enzimas do trato gastrintestinal, mas
capazes de serem seletivamente hidrolisadas por micro-organismos especficos que compem
a microbiota intestinal, promovendo benefcios ao hospedeiro. Para ser considerado
prebitico, um aditivo alimentar precisa atender aos seguintes critrios (FOOKS et al., 1999):
(i) no deve ser hidrolisado, nem absorvido na parte anterior do trato gastrintestinal; (ii) deve
ocorrer fermentao seletiva por bactrias potencialmente benficas no clon; (iii) deve
provocar alteraes na composio da microbiota do clon a fim de uma composio mais
saudvel e, (iv) preferencialmente, deve induzir efeitos que so benficos sade do
hospedeiro.
Os prebiticos utilizados como imunoestimulantes na aquicultura podem ser:
derivados de bactrias e leveduras, entre eles o muramil-dipeptdeo (MDP), os
lipopolissacardeos de membrana [LPS], o adjuvante completo de Freund, as bacterinas de
diversas espcies, os oligossacardeos, os glucanos (origem vegetal, fngica e leveduras), a
quitina e a quitosana (SADO, 2008). Os oligossacardeos, polmeros de dois a dez monmeros
de monossacardeos, tem sido empregados com frequncia como prebiticos na aquicultura.
Dentre eles podem-se citar os frutoligossacardeos [FOS], encontrado em fontes vegetais; o
mananoligossacardeo [MOS], extrado da parede celular de Saccharomyces cerevisiae; o
galactoligossacardeo [GOS], que consiste de uma cadeia pequena de molculas de galactose;
o xiloligossacardeo [XOS], constitudo por unidades de xilose e extrado industrialmente de
materiais lignocelulsicos, e a inulina, um polmero de frutose obtida de fontes vegetais,
sendo que o MOS o mais importante e largamente utilizado na nutrio animal. A
suplementao diettica de MOS ao salmo do Atlntico (S. salar), resultou em aumento da
digestibilidade aparente da energia das dietas e reduo na produo de radicais oxidativos
pelos neutrfilos e na atividade de lisozima srica (GRISDALE-HELLAND; HELLAND;
GATLIN III, 2008). Por outro lado, trutas arco-ris apresentaram melhores indicadores de
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status imunolgico, desempenho e sobrevivncia quando alimentadas com dietas
suplementadas com MOS (STAYKOV et al., 2007). Alevinos de trutas arco-ris alimentados
com dietas contendo MOS apresentaram aumento da superfcie absortiva do intestino,
aumento do comprimento e da densidade das microvilosidades, mas o mesmo no foi relatado
para juvenis da espcie; por outro lado, o MOS foi capaz de modular a microbiota intestinal
de ambos os grupos (DIMITROGLOU et al., 2009).
As quitosanas so polissacardeos obtidos comercialmente a partir da deacetilao da
quitina, o elemento estrutural do exoesqueleto de crustceos e insetos, e da parede celular de
alguns fungos e leveduras. Quitosanas apresentam uma grande variedade de aplicaes na
medicina, agricultura e aquicultura (CHAA et al., 2008), sendo que atividade
imunomodulatria desses polissacardeos tem sido reportada na criao de organismos
aquticos (SAKAI, 1999). Por exemplo, o olive flounder Paralichthys olivaceus alimentado
com dieta suplementada por quitosana apresentou melhor atividade respiratria de neutrfilos
e de lisozima do muco em comparao dieta basal (CHAA et al., 2008). A suplementao
diettica de quitina e quitosana tambm estimulou os parmetros imunolgicos e
hematolgicos de Epinephelus bruneus, alm de ter melhorado resistncia ao desafio por
Vibrio alginolyticus (HARIKRISHNAN et al., 2012).
Os -glucanos so um grupo de polissacardeos de vrios monmeros de D-glicose
unidos por ligaes -glicosdicas, de massa molecular, solubilidade, viscosidade e
configurao tridimensional variveis. Ocorrem nas plantas na forma de celulose, no farelo de
gros cereais (CARR et al., 1990), na parede celular de leveduras, em alguns fungos e
cogumelos (ENGSTAD; ROBERTSEN; FRIVOLD, 1992). As formas mais ativas dos -
glucanos so aquelas que constituem monmeros de D-glicose com ligaes (1,3) e as
ligaes com cadeias laterais de D-glicose ligados na posio (1,6) (Figura 2).
Figura 2 - Diagrama mostrando as diferentes ligaes dos -glucanos. (A) glucanos encontrados em cereais; (B)
glucanos encontrados em micro-organismos. Adaptado de Park et al. (2003)1
1 PARK, Y.K.; IKEGAKI, M.; ALENCAR, S.M.; AGUIAR, C.L. Determinao da concentrao de -glucano em cogumelo Agaricus blazei Murill por mtodo enzimtico. Cincia e Tecnologia de Alimentos, v. 23, 2003.
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A localizao, frequncia e comprimento das cadeias laterais, ao invs da cadeia
principal dos -glucanos, determinam a sua atividade sobre o sistema imunolgico (OOI;
LIU, 2000). As diferenas entre as ligaes e tipos de estrutura qumica dos diferentes tipos
de -glucanos so significantes em relao solubilidade, ao modo de ao e atividade
biolgica em geral. Nesse aspecto, a forma insolvel de -glucano (1,3/1,6) possui atividade
biolgica maior que seus homlogos solveis -glucano (1,3/1,4) (OOI; LIU, 2000).
Quando os receptores presentes nos macrfagos e nos leuccitos granulcitos se ligam
molcula de -glucano, ocorre produo de radicais livres e enzimas antioxidantes, de forma
que a atividade antimicrobiana e anti-estresse aumentada (SANTAREM et al., 1997).
Apesar de estudos j terem mostrado que existem receptores de glucanos em macrfagos dos
peixes (ENGSTAT; ROBERTSEN; FRIVOLD, 1992; AINSWORTH, 1994), o mecanismo
pelo qual os -glucanos modulam a imunidade em peixes ainda no est completamente
elucidado (AI et al., 2007). J foi tambm demonstrado em estudos com mamferos que os -
glucanos so capazes de modular a atividade da enzima antioxidante superxido dismutase,
inibir a peroxidao de lipdios (BOBEK; NOSALOVA; CERNA, 2001), ativar a produo
de citocinas como IL-6, IL-8 (WOUTERS et al., 2002), estimular a proliferao de moncitos
e macrfagos (YOUNG et al., 2001) e aumentar a resposta imunolgica inata contra o
desenvolvimento de tumores (HONG et al., 2004) e diversos agentes patognicos como
bactrias, vrus e fungos (TZIANABOS, 2000).
Em suma, os -glucanos so reconhecidos como imunoestimulantes eficazes em
mamferos e tambm em peixes (ROBERTSEN et al., 1990; ROBERTSEN, 1999; COUSO et
al., 2003). Os glucanos provenientes de leveduras e.g. -glucano, -1-3-peptideoglicano,
VitaStim-Taito [VST] so as formas mais utilizadas nos estudos sobre os efeitos destas
substncias em peixes (SAKAI, 1999), comprovadamente a ativao de macrfagos, i.e.
aumento da capacidade de eliminao de patgenos (JORGENSEN et al., 1993;
JORGENSEN; ROBERTSEN, 1995; COOK et al., 2003), e estimulao de respostas
imunolgicas no especficas, como atividade de lisozima e do complemento (ENGSTAD;
ROBERTSEN; FRIVOLD, 1992; PAULSEN; ENGSTAD; ROBERTSEN, 2001). Os efeitos
protetores dos -glucanos foram demonstrados em vrias espcies de peixes contra uma
grande variedade de patgenos bacterianos, incluindo Aeromonas hydrophila (KWAK et al.,
2003; SELVARAJ; SAMAPATH; SEKAR, 2005), Edwardsiella tarda (SAHOO;
MUKHERJEE, 2002) e Vibrio salmonicida (RAA et al., 1992).
Embora estudos in vitro avaliando efeitos de glucanos sobre a cultura de macrfagos
sejam bastante comuns, as avaliaes in vivo so a forma mais utilizada para o estudo dos
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efeitos destas substncias em peixes. Embora os -glucanos possam ser administrados aos
animais atravs de banhos, injeo peritoneal e suplementao na dieta, a maioria dos estudos
tem focado na administrao atravs da dieta, pois a aplicao via banhos ou injees so
consideradas impraticveis do ponto de vista agroindustrial (COOK et al., 2001).
2.1.2 Probiticos
Aditivos dietticos constitudos por micro-organismos vivos ou bactrias teis so
denominados probiticos. Segundo Fuller (1991), o uso do termo probitico para descrever
aditivos dietticos especificamente designados para melhorar a estado de sade animal ocorre
desde 1974, quando Parker2 o usou para descrever suplementos dietticos promotores de
crescimento, e definiu o termo como organismos e substncias que contribuem para o
balano microbiano intestinal. De acordo com os relatos de Crawford (1979), probitico
pode ser definido como uma cultura de micro-organismos vivos especficos, implantados no
trato digestivo do animal atravs do alimento, garantindo o efetivo estabelecimento da
populao intestinal de micro-organismos. Posteriormente, Vanbelle et al. (1990) definiram
probiticos como bactrias naturais do intestino, as quais, aps uma ingesto em doses
efetivas, so capazes de se estabelecer ou mesmo colonizar o trato digestrio e manter ou
aumentar a microbiota natural, prevenindo a colonizao de organismos patognicos,
assegurando a melhor utilizao dos alimentos. Isso corrobora as posteriores revises de
Fuller (1991), quando este autor definiu probiticos como um suplemento diettico feito com
micro-organismos vivos que beneficamente afeta o animal hospedeiro por melhorar o balano
da flora microbiana, reforando a importncia de se evitar o uso do termo substncia na
definio deste suplemento diettico, que pode designar, por exemplo, antibiticos.
Entretanto, o conceito de probitico j foi ampliado (IRIANTO; AUSTIN, 2002). De
acordo com Gram et al. (1999), um probitico pode ser qualquer suplemento microbiano vivo
que beneficamente afeta o animal hospedeiro por melhorar seu balano microbiano; nesta
conceituao no se observa qualquer associao dos organismos vivos com a dieta. Em
adio, Salminen et al. (1999) consideram como probitico qualquer preparao microbiana
(mas no necessariamente de organismos vivos) ou componentes de clulas microbianas que
possuem efeito benfico na sade do hospedeiro. Novamente, esses autores no associam
clulas vivas a dietas e tornam o conceito de probitico ainda mais generalizado. Nesse
contexto, Irianto e Austin (2002) consideram que quando o conceito de probitico se torna to 2 PARKER, R.B. Probiotics, the other half of the antibiotic story. Animal Nutrition and Health, v. 29, p. 4-8, 1974.
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generalizado, pode abranger outras grandes reas de controle de doenas, como, por exemplo,
o conceito de vacina.
Desta forma, uma definio mais aceitvel em referncia aquicultura dada por
Verschuere et al. (2000), que definiram probitico como qualquer adjunto microbiano vivo
que tem efeito benfico no hospedeiro, seja modificando o prprio organismo animal ou a
comunidade microbiana do ambiente aqutico, atravs de uma melhora no uso na dieta ou seu
valor nutricional, na resposta do hospedeiro a doenas, ou ainda na qualidade do ambiente em
que se encontra. Neste contexto, Vendrell et al. (2008) definem de forma ainda mais completa
as funes desenvolvidas pelos probiticos quando afirmam que estes micro-organismos
benficos influenciam favoravelmente tanto o desenvolvimento como a estabilidade da
microbiota normal do hospedeiro, alm de inibir a colonizao por patgenos, influenciar na
barreira mucosa por seus efeitos trficos no epitlio intestinal e estimular componentes
especficos e no-especficos do sistema imunolgico. Assim, deve-se agir com muito critrio
e cautela na escolha dos probiticos a serem trabalhados, assegurando-se de que eles possuam
algum tipo de efeito benfico e so inofensivos ao hospedeiro, pois cada vez mais cepas
bacterianas so avaliadas na aquicultura, e os conceitos so muitas vezes divergentes entre si.
Dessa forma, no Brasil, o Compndio Brasileiro de Alimentao Animal (1998), j
determinava que fossem registrados como probiticos apenas os produtos que contivessem
micro-organismos das espcies Bacillus toyoi, Bacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus,
Streptococcus faecium e Saccharomyces cerevisiae.
O uso de probiticos na nutrio de seres humanos e animais j bem difundido e
documentado (RINKINEN et al., 2003) e, mais recentemente, tem sido aplicado aquicultura
(IRIANTO; AUSTIN, 2002; BACHERE, 2003). Dentre eles, pode-se destacar o Bacillus
subtilis; estudos demonstraram que este micro-organismo e seus esporos atuam como
probiticos promovendo o crescimento e a viabilidade das bactrias lcticas benficas no trato
intestinal de humanos e alguns animais (COHEN et al., 2003; HOA et al., 2000). Outro
micro-organismo, o Lactobacillus acidophilus, considerado o micro-organismo predominante
no trato intestinal de seres humanos saudveis (RAY, 1996), tem sido utilizado em larga
escala como a cultura inicial para o desenvolvimento de derivados lcteos na nutrio
humana, a fim de que suas atividades teraputicas promovam um balano da microbiota
intestinal. De acordo com Aly et al. (2008), tilpias-do-Nilo que recebem uma mistura de B.
subtilis e L. acidophilus na dieta apresentam maior taxa de sobrevivncia, aumento no ganho
de peso, aumento da atividade de lisozima e da exploso respiratria e aumento da proteo
frente a desafio bacteriano. Outros resultados positivos foram relatados ainda para o bagre do
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canal (Ictalurus punctatus) e o camaro Penaeus monodon, que apresentaram maior
sobrevivncia quando receberam dietas contendo Bacillus sp. e Bacillus S11 (QUEIROZ;
BOYD, 1998; RENGPIPAT et al., 2000). Alm disso, a suplementao diettica de
probiticos (Lactobacillus fructivorans e Lactobacillus plantarum) aumentou o nvel de
imunoglobulinas e granulcitos acidoflicos no intestino da dourada, estimulando o sistema
imunolgico do intestino, que resultou em melhor taxa de sobrevivncia da espcie
(PICCHIETTI et al., 2007). O aumento no ganho de peso em peixes que recebem probiticos
na dieta pode ser atribudo melhora na atividade digestria, atravs do aumento da sntese de
vitaminas, co-fatores e atividade enzimtica (GATESOUPE, 1999; ZIEMER; GIBSON,
1998). Carnevali et al. (2006) relataram que robalos europeus (Dicentrarchus labrax)
alimentados com dieta contendo Lactobacillus delbrueckii durante 59 dias, apresentaram
maior ganho de peso quando comparados a um tratamento controle.
O nmero de cepas probiticas sendo testadas quanto aos seus possveis efeitos
imunomodulatrios nos peixes cada vez maior. Em juvenis de leopard grouper,
Mycteroperca rosacea, dietas contendo levedura viva de Debaryomyces hansenii
promoveram alta taxa de sobrevivncia e aumento significativo de imunoglobulina M [IgM],
bem como aumento de enzimas antioxidantes como superxido dismutase e catalase (REYES-
BECERRIL et al., 2008). Brow-spotted grouper Epinephelus coioides alimentados por
quatro semanas com uma dieta contendo Lactobacillus plantarum, apresentaram mortandade
de 20,0% e 36,7%, quando desafiados por Streptococcus sp. e iridovirus, respectivamente,
taxas consideradas bastante reduzidas; o grupo desafiado tambm apresentou elevada
atividade de complemento, lisozima e glutationa (CHEN et al., 2008).
Os produtos comerciais base de Bacillus subtilis so aditivos alimentares probiticos
utilizados na suplementao de dietas para animais de produo, baseados em esporos viveis
da cepa C-3102 de Bacillus subtilis. Pesquisas e testes de campo tm demonstrado os efeitos
positivos destes produtos no desempenho dos animais, com uma melhoria consistente no
crescimento e na converso alimentar, assim como na reduo da diarreia e da mortandade.
Dados publicados tambm sugerem que o Bacillus subtilis C-3102 reduz o nmero de
bactrias patognicas no intestino e enseja o crescimento de bactrias benficas, como os
Lactobacillus sp. O mecanismo de ao proposto que os esporos de B. subtilis C-3102
chegam ao intestino do animal e passam para forma vegetativa, utilizando o oxignio
disponvel, criando um maior ambiente de anaerobiose que promove a proliferao de
bactrias cido-lcticas, e.g. Lactobacillus sp., alm de inibir certos tipos de patgenos
(HOOGE; ISHIMARU; SIMS, 2004). O desempenho e o status microbiolgico de frangos de
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corte que receberam dietas suplementadas com 0,003% de Bacillus subtilis C-3102, por
exemplo, significativamente melhor (MARUTA et al., 1995; FRITTS et al., 2000). Hooge;
Ishimaru; Sims (2004) relataram tambm maior ganho de peso e converso alimentar, sem
efeitos sobre a mortandade, para frangos de corte que receberam dietas contendo 0,003% de
incluso de Bacillus subtilis C-3102.
2.1.3 Simbiticos
O termo simbitico refere-se a um aditivo alimentar que combina um prebitico e um
probitico, e cujos benefcios so maiores se comparados administrao do prebitico e do
probitico em separado (HOLZAPFEL; SCHILLINGER, 2002). Em outras palavras, se o
carboidrato prebitico utilizado por uma cepa probitica, seu crescimento e proliferao no
intestino sero seletivamente promovidos. Esta combinao pode melhorar a sobrevivncia do
micro-organismo probitico, pois o seu substrato especfico estaria prontamente disponvel
para fermentao, resultando em vantagens para o hospedeiro (COLLINS; GIBSON, 1999). O
uso de probiticos na nutrio de peixes visa aumentar a concentrao de bactrias, e.g.
Bacillus sp. e Lactobacillus sp., no trato gastrointestinal dos animais. Entretanto, as cepas
desses micro-organismos podem no se manter dominantes no intestino dos animais aps o
trmino do tratamento (ROBERTSON et al., 2000; PANIGRAHI et al., 2005). Uma estratgia
inovadora para prolongar a permanncia desses micro-organismos benficos no intestino dos
peixes envolve a suplementao concomitante de substncias no digerveis, mas
fermentveis [NDFs], que fermentadas pelas cepas bacterianas administradas como
probitico, prolongam a vida til dos probiticos no trato gastrintestinal dos animais
(RURANGWA et al., 2009). Os -glucanos so importantes candidatos categorizao como
suplementos NDFs, tenso sido demonstrado que aumentam o crescimento in vitro de trs
cepas de probiticos utilizados em peixes: Bacillus subtilis LMG 7135T, Carnobacterium.
piscicola LMG 9839 e Lactobacillus plantarum LMG 9211 (RURANGWA et al., 2009).
A maioria dos estudos conduzidos para avaliar o efeito de simbiticos sobre o sistema
imunolgico em peixes tem focado na avaliao das respostas inatas, como atividade de
lisozima, atividade do complemento, ndice de fagocitose, exploso respiratria, atividade de
superxido dismutase e outros. Nem sempre os estudos envolvendo simbiticos se preocupam
em avaliar as respostas relativas aos parmetros de desempenho, que muitas vezes no so
sequer mensurados. Esta uma falha razoavelmente grave no desenho dos experimentos que
avaliam os efeitos dos simbiticos em peixes, uma vez que alimentao e manejo alimentar
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correspondem a mais de 50% dos custos de produo em aquicultura e o desenvolvimento e
aplicao de estratgias de alimentao mais eficientes podem ter impacto significativo na
otimizao do lucro, a principal meta da aquicultura comercial (CEREZUELA et al., 2011).
Resultados de diversos estudos comprovam o efeito sinergtico da combinao de
prebiticos e probiticos em dietas de peixes, como melhora no desempenho (MEHRABI;
FIROUZBAKHSH; JAFARPOUR, 2011; AI et al., 2011, GENG et al., 2011), na atividade de
lisozima (YE et al., 2011), na exploso respiratria de leuccitos (GENG et al., 2011) e na
morfologia intestinal (DE RODRIGANEZ et al., 2009; MERRIFIELD et al., 2010).
Entretanto, deve-se lembrar de que as respostas em relao utilizao de prebiticos e/ou
probiticos na dieta de peixes dependem da espcie, da durao do perodo de alimentao e
da dose do suplemento, bem como do tipo de prebiticos e probiticos testados. Alm disso,
aspectos como efeito na microbiota intestinal, barreiras mucosas, morfologia/danos celulares
e mecanismos que atuam nos benefcios ao hospedeiro ainda no so muito claros
(CEREZUELA et al., 2011). Desta forma, estudos sobre a aplicao de simbiticos em
animais aquticos, especialmente nveis de incluso espcie-especficos e em condies
especficas de criao, so cada vez mais necessrios (CEREZUELA et al., 2011).
2.1.4 Imunoestimulantes e suas respostas imunolgicas
Os estudos sobre imunoestimulantes tm focado a avaliao dos componentes
humorais e celulares da resposta inata ps-absoro. O sistema imunolgico inato de vital
importncia para os mecanismos de resistncia a doenas em peixes, especialmente porque a
resposta imunolgica adquirida geralmente lenta e a expresso ontognica da imunidade em
muitas espcies de peixes tardia (MAGNADTTIR, 2006). A anlise dos fatores
imunolgicos no soro mostra que mudanas humorais ocorrem quando imunoestimulantes so
administrados, incluindo aumento na lisozima e aumento no complemento, como
demonstrado para o salmo do Atlntico por Engstad; Robertsen; Frivold (1992). Incrementos
na lisozima tambm foram detectados em truta (JORGENSEN et al., 1993), salmo do
Atlntico (ENGSTAD; ROBERTSEN; FRIVOLD, 1992), e yellowtail Seriola
quinqueradiata (MATSUYAMA; MANGINDAAN; YANO, 1992), depois de injeo
intraperitoneal e administrao oral de glucanos (GANNAN; SCHROCK, 2001).
A lisozima uma enzima comumente encontrada em clulas e em secrees dos
vertebrados (SILVA, 2003) que destri a parede celular de bactrias. Seu substrato a ligao
glicosdica (1-4) entre o cido N-acetilmurmico e a N-acetilglicosamina. Dessa forma, as
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propriedades bactericidas da lisozima so principalmente atribudas s suas atividades
enzimticas, resultando em hidrlise da ligao -- entre o cido N-acetilmurmico e a N-
acetilglicosamina do peptideoglicano bacteriano, causando lise da clula (LOPERA, 2008).
Alm disso, existem muitas evidncias sobre a existncia de modos de ao no-enzimticos e
no-lticos da lisozima que ainda no foram bem caracterizados (GINSBURG, 2004;
MASSCHALCK; MICHIELS, 2003). A ao antimicrobiana da lisozima contribui com a
defesa inata e os mecanismos de fagocitose do hospedeiro, podendo interagir tambm com
outras protenas catinicas (COLE; LIAO; STUCHLIK, 2002). A lisozima est presente nos
grnulos fagocticos de neutrfilos, bem como nos moncitos, macrfagos e clulas epiteliais
(LOPERA, 2008).
Assim, os leuccitos neutrfilos, eosinfilos, moncitos e macrfagos exercem
importante funo na modulao das respostas imunolgicas inatas atravs da fagocitose e
consequente extermnio do patgeno (VERLHAC; GABAUDAN, 1997). Durante o processo
da fagocitose ocorre grande aumento do consumo do oxignio molecular, mecanismo
conhecido como exploso respiratria, que decorre da reduo do oxignio em nion
superxido o qual, atravs da ao da enzima superxido dismutase [SOD], forma perxido
de hidrognio (H2O2). O perxido de hidrognio sofre ao da enzima mieloperoxidase
[MPO] liberada pelos leuccitos granulares, se transformando em hipoclorito levando
produo de cloraminas. Todas estas espcies reativas de oxignio [EROs] contribuem
ativamente para sua destruio, pois so substncias oxidantes que atuam sobre membranas de
micro-organismos (VERLHAC et al., 1998). A determinao das EROs produzidas pela
exploso respiratria pode ser detectada por ensaio colorimtrico baseado na reduo do
corante nitroblue tetrazolium [NBT], que forma precipitados de material insolvel com
colorao azul escuro no interior do fagcito, denominados grnulos de formazan (KLEIN,
1990).
O aumento nos nveis de protena srica associado a uma forte reposta inata em
peixes (ANDREWS et al., 2011). As protenas do soro so divididas em dois grandes grupos
albuminas e globulinas. A frao globulina consiste de diversos componentes em que trs
grupos so facilmente identificados como alfa, beta e gama globulinas, sendo este ltimo a
fonte de quase toda a protena imunologicamente ativa do sangue (CHOUDHURY et al.,
2005). Globulinas como as gamaglobulinas so absolutamente essenciais para a manuteno
de um sistema imunolgico saudvel (JHA et al., 2007). Os valores de albumina e globulina
sricas em peixes tratados com diferentes imunoestimulantes so sempre mais altos do que o
controle (CHOUDHURY et al., 2005). O aumento dos nveis de protenas totais e globulinas
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sricas uma indicao de que o peixe est imunologicamente resistente (NAYAK et al.,
2004). Por exemplo, juvenis de rohu Labeo rohita alimentados durante 60 dias com dietas
contendo B. subtilis, apresentam aumento na protena total e globulinas sricas (NAYAK,
2007). Por outro lado, juvenis de tilpia-do-Nilo alimentados durante 40 dias com uma dieta
basal e mantidos em gua adicionada do probitico Enterococcus faecium no apresentaram
diferenas estatsticas nos parmetros protenas totais, albumina e globulina sricas em
relao a um grupo controle (WANG et al., 2008). Em contrapartida, alevinos de rohu
recebendo mltiplas injees intraperitoneais de diferentes doses de -glucano apresentaram
maiores nveis de protena total srica e globulinas comparadas ao controle ao longo do
tempo, mas o nmero de injees no foi capaz de influenciar esses parmetros (MISRA et
al., 2006).
Assim, em anlises envolvendo a determinao da atividade de lisozima e a atividade
respiratria de leuccitos, devem-se retirar amostras sanguneas dos animais que recebem os
tratamentos. O sangue pode ser amostrado por puno cardaca, puno caudal na extenso da
aorta dorsal e outros. Finalmente, deve-se lembrar de que estudos envolvendo o sangue so
realizados normalmente apenas em peixes adultos e juvenis, simplesmente porque a tcnica
invivel para amostragens em larvas (SCHRECK; MOYLE, 1990).
2.1.5 Imunoestimulantes e a morfologia intestinal
Thompson, 1910 apud Wilson e Castro (2011) relatou que de Aristteles (345 A.C.)
a primeira descrio do fato que as propriedades do intestino e do estmago dos peixes so
similares s de outros vertebrados, sendo que toda a extenso do intestino uma estrutura
simples, e se ocorrer uma reduplicao ou dobra, estas novamente se alargam em uma
estrutura simples. A partir dessa primeira descrio despretensiosa de Aristteles h cerca de
2300 anos em seu trabalho intitulado Historium Animalia, teve incio a histria da
investigao da morfologia intestinal. Entretanto, s depois do Sc. XIX, com o advento da
anatomia comparativa, que um esforo significante foi empregado a fim de determinar a
diversidade anatmica e entender a sua significncia em peixes e vertebrados em geral
(WILSON; CASTRO, 2011). Com avanos em tecnologia nos ltimos 200 anos,
especialmente da microscopia ptica para a microscopia eletrnica, das tcnicas de coloraes
para a imunohistoqumica e a hibridizao in situ do RNA, o nvel de detalhes evoluiu do
rgo para o tecido, do tecido para clula e, finalmente, para o nvel molecular (WILSON;
CASTRO, 2011).
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A maioria dos epitlios apresenta um ciclo de vida limitado, resultado da renovao
constante de suas clulas pela atividade mittica contnua, tambm conhecida como
turnover celular. A taxa de renovao celular pode ser influenciada pelas caractersticas da
dieta do animal, presena de agentes patognicos, e tambm pelos prprios hormnios do
organismo, como a tiroxina [T4], a triiodotironina [T3], a insulina e o glucagon. Por isso,
diversos estudos desenvolvidos com imunoestimulantes prebiticos e probiticos para animais
aquticos tm avaliado os possveis efeitos sobre a morfologia intestinal dos animais, dado
que melhora na estrutura de microvilosidades e superfcie absortiva j foi relatada para vrias
espcies de peixes alimentados com dietas suplementadas com prebiticos e/ou probiticos
(DE RODRIGANEZ et al., 2009; MERRIFIELD et al., 2010), com destaque para a dourada
(DIMITROGLOU et al., 2010), a corvina-de-pintas Sciaenops ocellatus (ZHOU;
BUENTELLO; GATLIN III, 2010), a tilpia-do-Nilo Oreochromis niloticus (PIRARAT et
al., 2011) e a lagosta europeia, Homarus gammarus L. (DANIELS et al., 2010).
O aumento do comprimento das vilosidades implica em um aumento da rea de
superfcie para maior absoro dos nutrientes disponveis (CASPARY, 1992). Um mecanismo
possvel para explicar esse fenmeno poderia ser que, aps transitarem pelo estmago, as
bactrias probiticas germinam no intestino e utilizam carboidratos para seu crescimento,
produzindo uma substncia que contribui para formar cidos graxos de cadeia curta, podendo
desempenhar um importante papel em aumentar a altura das vilosidades (PELICANO et al.,
2005). cidos graxos de cadeia curta, particularmente o cido butrico, so a fonte energtica
principal para as clulas do epitlio intestinal e podem estimular a liberao de peptdeos
gastrointestinais ou fatores de crescimento que podem afetar a proliferao celular
(BLOTTIERE et al., 2007).
2.2 Modelo biolgico utilizado
O pacu-caranha ou simplesmente pacu, Piaractus mesopotamicus Holmberg 1887
(Characiformes, Characidae), amplamente distribudo na Amrica do Sul, inclusive no
territrio brasileiro, sendo um habitante natural das Bacias do Prata e do Pantanal (PAI et al.,
2000). No estado de So Paulo, o pacu encontrado dificilmente no rio Paranapanema, mas
est presente nos rios Paran, Mogi-Guau, Paraba e baixo Tiet (SOUZA et al., 2003;
JOMORI et al., 2005). Devido boa aceitabilidade do sabor de sua carne, pela alta adaptao
criao em tanques e viveiros, relativa rusticidade, alm de ser uma espcie muito apreciada
-
35
na pesca esportiva (JOMORI et al., 2008), o pacu tornou-se a principal espcie nativa para
piscicultura.
Para destacar a importncia do pacu, possvel citar diversos estudos recentes
relacionados espcie envolvendo assuntos como a relao energia:protena (BICUDO,
2008), imunoestimulantes (SADO, 2008), sanidade (BELM-COSTA; CYRINO, 2006),
identificao e prevalncia de nematdeos (PARRA et al., 1997), bioqumica (BASTOS et al.,
2007), fisiologia (SAMPAIO et al., 2008), gentica (PINHEIRO et al., 2008), larvicultura
(STREIT JUNIOR et al., 2007), caractersticas limnolgicas do ambiente de criao
(SIPABA-TAVARES et al., 1999), tecnologia do pescado (SZENTTAMASY et al., 1993),
etc. Por outro lado, pesquisas ligadas utilizao de aditivos prebiticos e probiticos para a
espcie ainda so recentes e se restringem a poucos trabalhos.
Em adio, apesar de haver diversos estudos sobre a utilizao de aditivos
imunoestimulantes conhecidos como prebiticos e probiticos para organismos aquticos,
ainda so necessrios mais estudos com relao as suas interaes (simbitico) e a sua
verdadeira eficcia in vivo. Desse modo, o presente estudo objetivou avaliar os efeitos de
nveis de -glucano e B. subtilis, e sua combinao simbitica sobre os parmetros de
desempenho, bem como os efeitos sobre algumas respostas imunolgicas no especficas e
morfologia intestinal do pacu.
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37
3 MATERIAL E MTODOS
Os experimentos foram conduzidos no Laboratrio de Nutrio de Peixes,
Departamento de Zootecnia da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz. Os animais
foram acondicionados em aqurios de vidro (70 L) com entradas de gua independentes e
aerao forada atravs de soprador radial e pedras porosas difusoras. A fonte de gua era
proveniente de poo artesiano, com renovao constante em um sistema aberto de circulao
e o fotoperodo controlado (12/12 horas) por lmpadas frias ligadas a temporizador e
temperatura mantida em 28,6C 1,3 com o uso de resistncia eltrica colocada no
reservatrio do laboratrio e ligada a termostato. Os parmetros de qualidade da gua
mantiveram-se adequados para a manuteno da espcie durante o todo o perodo
experimental: oxignio dissolvido 5,32 0,94 mg L-1; condutividade 61,02 3,3mS cm-2; pH
8,030,07; amnia txica 0 mg L-1.
3.1 Dietas e delineamento experimental Experimento 1
Considerando-se que objetivo precpuo do estudo foi avaliar o efeito da suplementao
conjunta de -glucano e B. subtilis na rao de alevinos de pacu, foi necessrio dividir o
estudo em duas etapas, visto que no existem dados substanciados na literatura a respeito dos
melhores nveis de incluso desses aditivos para a espcie em questo, especialmente em
relao aos tipos de -glucano e B. subtilis utilizados. Dessa forma, em um primeiro ensaio
foram testados nveis de incluso de cada um desses imunoestimulantes para o pacu. Com
base nos resultados obtidos, os melhores nveis isolados de -glucano e B. subtilis seriam
cruzados para serem avaliados comparativamente a sua administrao isolada. Entretanto,
como no houve diferenas significativas que permitissem eleger os melhores nveis do
prebitico e do probitico para suplementao simbitica das dietas, recorreu-se literatura e
s recomendaes do fabricante para estabelecer os nveis de suplementao conjunta de -
glucano e B. subtilis e avaliar o desempenho e respostas imunolgicas de juvenis de pacu.
Foi ento formulada uma nica dieta basal contendo 32% de protena bruta e 3200
kcal kg-1 de energia digestvel em planilha de macros do aplicativo Microsoft Excel (Tabela
1). A dieta foi extrudada sem adio de lipdios. Aps o processo de extruso, as dietas foram
secas em estufa temperatura de 50 C e receberam os imunoestimulantes atravs de asperso
de suspenso oleosa. As raes contendo B. subtilis foram submetidas anlise
microbiolgica para determinar a recuperao do micro-organismo aps o processo de adio
s dietas (Tabela 2).
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Tabela 1 - Composio da dieta basal experimental, ensaio 1
Ingrediente Incluso % Farelo de soja 48,30 Farinha de vsceras de aves 12,75 Milho modo 32,00 leo de soja 1,60 Fosfato biclcico 0,30 DL-Metionina 0,35 Calcrio calctico 1,00 Premix mineral1 0,50 Premix vitamnico2 0,50 Celulose microfina 2,68 BHT 0,02 Total 100,00
1 Premix mineral (Agroceres); quantidade por kg de produto: Fe 100.000 mg; Cu 15.000 mg; Zn 150.000 mg; I 4.500 mg; Mn 60.000 mg; Se 400 mg e Co 2.000 mg;
2 Premix vitamnico (Agroceres); quantidade por kg de produto: vit. A 6.000.000 UI; vit. D3 2.250.000 UI; vit. E 75.000 mg; vit. K 3.000 mg; tiamina (B1) 5.000 mg; riboflavina (B2) 10.000 mg; niacina 30.000 mg; piridoxina 8.000 mg; cido pantotnico 30.000 mg; biotina 2.000 mg; cido flico 3.000 mg; cobalamina 20.000 mg e cido ascrbico (vit. C) 192.500 mg.
Tabela 2 - Recuperao de B. subtilis nas dietas experimentais aps suplementao por asperso oleosa
Incluso Resultado Log10 Referncia Relao % UFC g-1 UFC g-1 UFC g-1 %
0,025 2,7E+05 5,43 2,5E+05 106,71 0,050 6,7E+05 5,83 5,0E+05 134,18 0,075 8,6E+05 5,94 7,5E+05 115,09 0,100 1,5E+06 6,18 1,0E+06 151,35 0,125 1,6E+06 6,20 1,25E+06 125,59
Grupos de oito juvenis de pacu (8,91 0,30 g) foram alojados nos aqurios e
alimentados at a saciedade aparente por 75 dias em duas refeies dirias (07:00; 16:00) com
raes suplementadas com concentraes crescentes dos aditivos selecionados, mais um
grupo controle, como segue: -glucano de levedura 60; 120; 180; 240 e 300 mg de -
glucano kg-1 de rao; B. subtilis comercial (109 UFC g-1 de B. subtilis) 0,025%, 0,050%,
0,075%, 0,100%, 0,125% de incluso. Os ensaios relativos foram conduzidos e analisados
separadamente em dois delineamentos inteiramente aleatorizados (5+5+1 tratamentos, n=3).
-
39
3.2 Dietas e delineamento experimental Experimento 2
Com base nos resultados obtidos no estudo preliminar e principalmente atravs de
comparao com dados obtidos na literatura, uma nica dieta basal foi formulada (Tabela 3) e
processada como anteriormente descrito, e suplementada com (i) -glucano de levedura 240
mg kg-1 de rao; (ii) B. subtilis comercial (109 UFC g-1 de B. subtilis) 0,100% de incluso;
(iii) combinao simbitica 240 mg de -glucano kg-1 + 0,100% de B. subtilis. Uma vez
mais as raes contendo B. subtilis foram submetidas anlise microbiolgica para
determinar a recuperao do micro-organismo aps o processo de adio s dietas (Tabela 4).
Tabela 3 - Composio da dieta basal experimental, ensaio 2
Ingrediente Incluso % Farelo de soja 57,20 Farinha de peixe 10,90 Milho modo 27,04 leo de soja 2,24 Fosfato biclcico 0,52 DL-Metionina 0,36 Calcrio Calctico 0,32 Premix mineral1 0,52 Premix vitamnico2 0,52 Celulose microfina 0,34 BHT 0,02 Total 100,00
1 Premix mineral (Agroceres); quantidade por kg de produto: Fe 100.000 mg; Cu 15.000 mg; Zn 150.000 mg; I 4.500 mg; Mn 60.000 mg; Se 400 mg e Co 2.000 mg;
2 Premix vitamnico (Agroceres); quantidade por kg de produto: vit. A 6.000.000 UI; vit. D3 2.250.000 UI; vit. E 75.000 mg; vit. K 3.000 mg; tiamina (B1) 5.000 mg; riboflavina (B2) 10.000 mg; niacina 30.000 mg; piridoxina 8.000 mg; cido pantotnico 30.000 mg; biotina 2.000 mg; cido flico 3.000 mg; cobalamina 20.000 mg e cido ascrbico (vit. C) 192.500 mg.
Tabela 4 - Recuperao de B. subtilis nas dietas experimentais
Tratamento Resultado Log10 Referncia Relao UFC g-1 UFC g-1 UFC g-1 %
B. subtilis 9,7E+05 5,9866 1,0E+06 97,0
Simbitico 9,8E+05 5,9923 1,0E+06 98,8
Grupos de 15 alevinos de pacu (2,0 0,1 g) foram alojados nos aqurios e alimentados
at a saciedade aparente por 59 dias em duas refeies dirias (07:00; 16:00) com as raes
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suplementadas como descrito. Os ensaios foram conduzidos e analisados em um delineamento
inteiramente aleatorizado, com quatro tratamentos (n=4).
3.3 Avaliao dos parmetros de desempenho
Ao trmino do perodo de alimentao, os animais foram submetidos a 24 horas de
jejum, anestesiados em soluo alcolica de benzocaina (50 mg L-1) e pesados em balana de
preciso. Os seguintes parmetros de desempenho foram determinados (TACON, 1990):
Ganho de peso GP = [(peso final) (peso inicial)];
Consumo de rao;
ndice de converso alimentar ICA = [(consumo de rao) (ganho de peso)];
Taxa de crescimento especfico TCE = {100 x [(ln peso final ln peso inicial) perodo]}
Sobrevivncia S = [(100 x nmero de animais final) nmero de animais inicial]
3.4 Avaliao das respostas imunolgicas
Para ambos os experimentos, foram medidas as respostas imunolgicas resultantes dos
nveis de suplementao diettica dos imunoestimulantes. Para tanto foi coletado sangue por
puno do vaso caudal, atravs de seringas plsticas e agulhas descartveis, sem
anticoagulante, de trs animais por unidade experimental. Em um tubo tipo Eppendorf foi
separada uma amostra de sangue contendo anticoagulante para utilizao para a anlise de
atividade respiratria dos leuccitos no sangue total, e em outro tubo, uma amostra sem
anticoagulante, destinada obteno do soro para as anlises de protenas totais, albumina e
globulinas sricas, e atividade de lisozima srica.
3.4.1 Protenas totais, albumina, globulina sricas e ndice A:G
A anlise da concentrao de globulinas sricas foi feita por mtodo indireto atravs
da subtrao entre a protena total srica e albumina srica. Para tanto, o soro foi separado por
centrifugao (2096 g, 5 minutos) para a determinao da protena srica atravs de um
refratmetro porttil (WZ-301; Protein 0,0-12,0 g dL-1). Uma alquota do mesmo soro foi
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41
utilizada para a determinao da albumina srica atravs de ensaios colorimtricos em
espectrofotmetro utilizando kits comerciais (Bioclin, Quibasa, Belo Horizonte, MG,
Brazil).
3.4.2 Ensaio da atividade de lisozima
A atividade de lisozima foi avaliada atravs do ensaio turbidimtrico proposto por
Ellis (1990), utilizando-se o soro sanguneo. A determinao da atividade de lisozima foi
baseada na lise celular de uma suspenso de clulas de Micrococcus lysodeikticus, medida
atravs da reduo da densidade ptica durante a lise da parede celular das bactrias.
Amostras de soro dos pacus foram submetidas a tratamento trmico (banho-maria a 56o C por
30 minutos) para desnaturao e inativao das protenas do sistema complemento, garantindo
que a lise do M. lysodeikticus fosse provocada exclusivamente por ao da lisozima. Em uma
cubeta de 1,0 mL foi adicionado 150 L de soro, ao qual se adicionou 150 L de tampo
fosfato de sdio (0,05M; pH 6,2). A cubeta foi incubada por dois minutos e em seguida,
foram adicionados 300 L da suspenso de M. lysodeikticus (0,2 mg mL-1; Sigma, St Louis,
MO, USA) totalizando um volume de 600 L. A reduo da densidade ptica (DO) em 450
nm foi avaliada entre 0 e 5,0 minutos. Os resultados da atividade de lisozima foram expressos
em unidades (U) por mL-1 de soro, sendo que 1,0 U de lisozima corresponde quantidade da
enzima necessria para provocar uma reduo de 0,001 min-1 da densidade ptica.
3.4.3 Exploso respiratria de leuccitos
A anlise da atividade respiratria dos leuccitos foi realizada de acordo com a
metodologia proposta por Anderson e Siwicki (1995). O mtodo consiste na determinao das
espcies reativas de oxignio produzidas durante a exploso respiratria dos leuccitos por
ensaio colorimtrico baseado na reduo do corante nitroblue tetrazolium (NBT) que forma
um precipitado de material insolvel com colorao azul escuro no interior dos fagcitos,
denominados grnulos de formazan (KLEIN, 1990). Para dosagem do precipitado, 100 L do
sangue total foram adicionados a 100 L de uma soluo 0,2% de NBT (Sigma, St Louis,
MO, USA) em tampo fosfato-salino (PBS). A soluo foi homogeneizada e incubada por 30
minutos temperatura ambiente. Aps incubao, 50 L da suspenso homogeneizada foram
transferidos para um tubo Eppendorf contendo 1,0 mL de N,N-dimetil-formamida (DMF;
Sigma, St Louis, MO, USA) e centrifugado a 755 g por 5 minutos. O DMF um solvente de
-
42
sais e de compostos de alto peso molecular que lisa a parede celular dos leuccitos e dos
grnulos de formazan, liberando para a soluo o corante NBT reduzido. A absorbncia da
soluo foi determinada em espectrofotmetro no comprimento de onda de 540 nm.
3.5 Avaliao da morfologia intestinal
Para avaliao da morfologia intestinal foram colhidas amostras do intestino de dois
pacus por unidade experimental, ou seja, seis peixes por tratamento no Experimento 1 e oito
peixes por tratamento no Experimento 2. Em ambos os ensaios, os animais foram sacrificados
em soluo concentrada de anestsico (benzocana, 1 g L-1). O trato intestinal foi inteiramente
dissecado e divido nas pores proximal, mdia e distal, que foram imediatamente lavadas em
soluo fisiolgica (NaCl 0,65%), injetadas com o lquido fixador de Davidson
(gua/formalina/etanol/cido actico, 3/2/3/1, v/v) e mergulhadas no fixador durante 24 horas.
Aps esse perodo, as amostras foram transferidas e armazenadas em tubos contendo etanol
70%. O processamento das amostras seguiu com a desidratao em srie em solues com
concentrao crescente de etanol, com posterior diafanizao em benzol e incluso em
parafina. As pores de cada parte do intestino foram seccionadas em cortes de 5 m de
espessura seguindo o sentido longitudinal do eixo do lmen intestinal. Foram confeccionadas
trs lminas de cada peixe (uma para cada poro intestinal) e os cortes foram corados com
hematoxilina e eosina. As lminas foram examinadas em um microscpio trinocular BEL
Photonics BIO3, equipado com cmera digital (EUREKAM Pro 5.0) e software de
tratamento de imagem BEL Eurisco. Foram avaliadas a altura das dobras intestinais (hD) e a
altura das microvilosidades intestinais (hMV); de cada lmina foram registradas 10 medidas
das dobras mais altas e 10 medidas das microvilosidades de todos os campos fotografados.
3.6 Anlises estatsticas
Todos os dados foram submetidos anlise exploratria para verificao da
normalidade dos resduos atravs do teste de Shapiro-Wilk e homogeneidade das varincias
pelo teste de Levene, sendo posteriormente submetidos anlise de varincia pelo PROC
MIXED do software SAS 9.2 (SAS Institute, Cary, NC, USA); as mdias foram analisadas
pelos mtodos dos polinmios ortogonais e teste de comparao de mdias de Tukey.
-
43
4 RESULTADOS E DISCUSSO
4.1 Parmetros de desempenho
No foi observado efeito significativo dos tratamentos de nveis de -glucano sobre os
parmetros de desempenho (P>0,05) (Tabela 5).
Tabela 5 - Ganho de peso individual (GP), ndice de converso alimentar (ICA), consumo de rao (CR) e taxa
de crescimento especfico (TCE) de juvenis de pacu que receberam dietas suplementadas com nveis crescentes de -glucano
-glucano GP CR ICA TCE mg kg-1 g g %
0 84,76 5,02 72,94 3,74 0,86 0,01 2,83 0,09 60 91,36 6,03 78,70 3,95 0,86 0,02 2,96 0,08
120 97,94 10,16 82,95 4,82 0,85 0,04 3,03 0,11 180 88,94 11,72 78,65 8,42 0,89 0,04 2,90 0,16 240 96,48 6,48 79,58 1,38 0,83 0,05 2,97 0,11 300 93,21 5,34 80,79 1,94 0,87 0,08 2,96 0,08
C.V (%). 8,56 5,88 5,36 3,70 p-valor 0,39 0,24 0,70 0,38
Os valores correspondem a DP de trs observaes.
A melhora no desempenho dos peixes um dos objetivos de quaisquer estudos sobre
nutrio e produo de peixes. Em relao ao -glucano, existem poucos trabalhos na
literatura que discutem os seus efeitos sobre o desempenho dos peixes; na grande maioria das
vezes, o foco dado s respostas imunolgicas. -glucanos como os derivados de
Saccharomyces cerevisae incorporados dieta de peixes podem aumentar a taxa de
crescimento de algumas espcies em certas condies ambientais (COOK et al., 2003;
MISRA et al., 2006; AI et al., 2007; SEALEY et al., 2008 apud DALMO; BOGWALD,
2008). Entretanto, muitos outros artigos cientficos no relatam quaisquer efeitos
significativos da suplementao diettica com diferentes fontes de -glucano sobre o
crescimento dos peixes (WHITTINGTON et al., 2005 apud DALMO; BOGWALD, 2008).
Aparentemente possveis alteraes na taxa de crescimento dependem da quantidade de -
glucano incorporado dieta, durao do perodo de alimentao, temperatura ambiental e
caractersticas espcie-especficas (DALMO; BOGWALD, 2008). Desse modo, juvenis de
dento Dentex dentex alimentados por dois meses com dietas contendo diferentes fontes de -
glucano no apresentaram diferenas em ganho de peso e converso alimentar (EFTHIMIOU,
1996). Da mesma forma, tilpias-do-Nilo alimentadas por 10 dias com diferentes nveis
dietticos de -glucano no apresentaram diferenas nos parmetros de desempenho (ganho
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44
de peso e converso alimentar); embora a tilpia no seja capaz de digerir bem alimentos
altamente fibrosos, elas podem utilizar carboidratos complexos eficientemente como fonte
energtica, ou seja, improvvel que a incluso relativamente baixa de -glucano possa
interferir na digesto e absoro de nutrientes dietticos (WHITTINGTON; LIM; KLESIUS,
2005). Entretanto, alevinos de large yellow croaker Pseudociaene crocea alimentados
durante oito semanas com uma dieta suplementada com um nvel baixo de -glucano (0,09%)
apresentaram maior taxa de crescimento especfico, comparados ao controle, mas o
tratamento de alto nvel de -glucano (0,18%) no apresentou diferena em relao ao
controle (AI et al., 2007). Do mesmo modo, juvenis de snapper Pagrus auratus alimentados
durante 84 dias com dietas suplementadas por EcoActiva, uma preparao comercial de -
glucano, apresentaram melhor taxa de crescimento especfico em relao ao grupo controle
quando mantidos em temperatura de inverno, por outro lado, no foram registradas diferenas
significativas quando os animais foram mantidos em temperaturas de vero.
No h explicao plausvel para tantas diferenas de resultados entre os vrios
experimentos realizados com -glucanos e o presente estudo com pacus no foge regra. A
suplementao diettica com Bacillus subtilis aumentou o consumo de rao em comparao
ao controle (P = 0,01), mas no influenciou os outros parmetros de desempenho (Tabela 6).
Tabela 6 Ganho de peso individual (GP), ndice de converso alimentar (ICA), consumo de rao (CR) e taxa
de crescimento especfico (TCE) de juvenis de pacu alimentados com nveis de B. subtilis
B. subtilis GP CR ICA TCE % g g % 0 84,76 5,02 72,94b 3,74 0,86 0,01 2,83 0,09
0,025 95,49 4,46 81,69a 1,03 0,86 0,03 3,01 0,03 0,050 88,93 6,50 82,74a 5,06 0,94 0,07 2,99 0,09 0,075 86,29 3,45 79,03ab 1,29 0,92 0,03 2,94 0,04 0,100 91,27 3,39 80,38ab 0,69 0,88 0,03 2,97 0,04 0,125 92,19 8,81 81,18a 2,56 0,88 0,05 3,01 0,08
C.V. (%) 6,24 3,60 4,74 2,29 p-valor 0,26 0,01 0,21 0,05
Os valores correspondem a DP de trs observaes.
Da mesma forma que para os -glucanos, poucos trabalhos tm avaliado parmetros
de desempenho em peixes que recebem probiticos dietticos, especialmente o micro-
organismo Bacillus subtilis. Os resultados relatados tm focado a avaliao das respostas
imunolgicas, ou aparentemente no do qualquer importncia aos dados de desempenho. O
aumento no ganho de peso em peixes que recebem probiticos na dieta pode ser atribudo
melhora na atividade digestria atravs do aumento da sntese de vitaminas, cofatores e
-
45
atividade enzimtica (GATESOUPE, 1999; ZIEMER; GIBSON, 1998; SAULNIER et al.,
2009). Entretanto, os diferentes mecanismos de ao dos probiticos melhora do sistema
imunolgico, preveno de doenas e melhora no desempenho do animal podem ser
dependentes da cepa probitica utilizada, o que torna importante selecionar e comparar
cientificamente probiticos individualmente para seus propsitos pretendidos (SAULNIER et
al., 2009). Desta forma, pode-se inferir ou antecipar que a cepa de B. subtilis utilizada no
presente estudo no possua caractersticas de melhorar o desempenho do animal, mas sim de
melhorar as respostas imunolgicas apenas. Por exemplo, Sun et al. (2010) relataram que
juvenis de grouper Epinephelus coioides alimentados por 60 dias com dietas suplementadas
com Bacillus pumilus e Bacillus clausii, no apresentaram efeito sobre o ganho de peso e taxa
de crescimento especfico, mas uma melhora significativa na converso alimentar foi
observada em ambos os tratamentos. Por outro lado, tilpias-do-Nilo alimentadas com B.
subtilis ou L. acidophilus apresentaram maior ganho de peso comparado ao grupo controle,
entretanto, o mesmo efeito no foi observado quando as duas cepas foram administradas
conjuntamente (ALY et al., 2008).
No foi tambm observado efeito (P > 0,05) da suplementao combinada dos dois
imunoestimulantes sobre os parmetros de desempenho (Tabela 7). Registra-se, entretanto,
que peixes alimentados com a dieta suplementada com a combinao -glucano - B. subtilis
apresentaram maiores valores numricos de ganho de peso e taxa de crescimento especfico,
alm da converso alimentar mais eficiente. Tabela 7 - Ganho de peso individual (GP), ndice de converso alimentar (ICA), consumo de rao (CR) e taxa
de crescimento especfico (TCE) de pacus alimentados com a combinao de -glucano e B. subtilis
Tratamento GP CR ICA TCE g g %
Controle 64,19 3,05 52,24 7,41 0,82 0,13 5,94 0,11 -glucano 64,37 5,34 50,74 5,07 0,79 0,12 5,91 0,10 B. subtilis 65,78 8,90 48,56 3,19 0,75 0,16 5,88 0,31 Simbitico 69,21 8,31 47,03 3,55 0,68 0,06 6,00 0,18 C.V. (%) 10,01 10,50 15,87 3,00 p-valor 0,69 0,53 0,45 0,85
Os valores correspondem a DP de quatro observaes. -glucano = 240mg kg-1; B. subtilis = 0,100% de incluso; simbitico = 240 mg kg-1 + 0,100%.
Se a quantidade de trabalhos avaliando os efeitos de prebiticos e probiticos sobre a
taxa de crescimento em peixes pequena, esse nmero ainda menor em se tratando de
simbiticos, fato que frequentemente leva os autores a discutirem seus resultados comparando
diferentes espcies de peixe e cepas, trabalhos com crustceos e at trabalhos realizados com
-
46
equinodermos. Ento, se as respostas j apresentam grande variabilidade quando so
comparadas duas espcies de peixes ou at mesmo a mesma espcie trabalhada em lugares e
desenhos experimentais diferentes, a variabilidade ainda maior quando se considera
comparar um peixe a um equinodermo, por exemplo, ou seja, se os mecanismos de ao dos
prebiticos e probiticos em peixes no so considerados ainda bem elucidados, seu
entendimento fica ainda mais difcil nessas condies. De qualquer modo, um trabalho
envolvendo juvenis de large yellow croaker Larimichthys crocea alimentados durante 10
semanas com dietas suplementadas com diferentes combinaes de B. subtilis e
frutoligossacardeo [FOS], apresentou melhor taxa de crescimento especfico e taxa de
converso alimentar para os animais que receberam nveis de FOS e foram suplementados
com 1,35 x 107 UFC g-1 de B. subtilis; por outro lado, os efeitos dos nveis de B. subtilis no
foram influenciados pela suplementao de FOS, bem como no foi observado efeito da
interao entre os nveis de B. subtilis e FOS (AI et al., 2011). Estes mesmos autores discutem
que estes resultados esto em desacordo com outros trabalhos desenvolvidos no mesmo
laboratrio com sea cucumber Apostichopus japonicus alimentados com combinaes de B.
subtilis e FOS, que expressaram efeito da interao entre o probitico e o prebitico (ZHANG
et al, 2010). Ou seja, trabalhos similares de um mesmo laboratrio, utilizando os mesmos
probiticos e prebiticos, levaram a efeitos diferentes apenas alterando a espcie (hospedeiro)
utilizada. Essa observao refora o conceito de que a relao probitico-hospedeiro deve ser
espcie-especfica (RIPAMONTI et al., 2011), ou seja, pode ser que o B. subtilis no seja uma
cepa adequada para ser utilizada como suplemento diettico para pacus. Entretanto, avaliar
uma cepa individualmente pode induzir a uma concluso precipitada. Dentre as caractersticas
probiticas do B. subtilis est a capacidade de promover o crescimento de bactrias
fermentadoras de cido ltico, ou seja, se esses micro-organismos no estiverem presentes no
trato gastrintestinal do hospedeiro, pode ser que a resposta resultante da suplementao de B.
subtilis na dieta seja reduzida ou mesmo nula. Dessa forma, talvez uma estratgia promissora
seja suplementar a dieta dos peixes com dois ou mais micro-organismos probiticos para que
seus efeitos sejam combinados e mais eficientes.
4.2 Protenas totais, albumina, globulina sricas e ndice A:G
No foi registrado efeito (P>0,05) da suplementao de nveis de -glucano nas dietas
dos pacus sobre as variveis protenas totais, albumina, globulina sricas e ndice A:G
(albumina:globulina) (Tabela 8).
-
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Tabela 8 - Protenas totais sricas (PT), albumina srica (ALB), globulinas sricas (GLO) e relao albumina:globulina (A:G) de juvenis de pacu que receberam dietas suplementadas com nveis de incluso de -glucano
-glucano PT ALB GLO A:G
mg kg-1 mg dL-1 mg dL-1 mg dL-1 0 4,34 0,29 0,84 0,09 3,50 0,21 0,24 0,01
60 4,30 0,28 0,80 0,13 3,50 0,25 0,23 0,04 120 4,49 0,21 0,89 0,22 3,60 0,26 0,25 0,08 180 4,30 0,15 0,83 0,08 3,47 0,10 0,24 0,02 240 4,11 0,35 0,81 0,07 3,31 0,31 0,24 0,02 300 4,36 0,17 0,85 0,13 3,51 0,25 0,24 0,05
C.V. (%) 5,85 15,51 6,84 18,19 p-valor 0,08 0,76 0,21 0,94
Os valores correspondem a DP de nove observaes (trs animais por repetio).
Um incremento nos nveis de protena srica, albumina e globulina associado a fortes
repostas inatas em peixes (ANDREWS et al., 2011). As protenas do soro so divididas em
dois grandes grupos albumina e globulinas. A frao globulina consiste de diversos
componentes em que trs grupos so facilmente identificados como alfa, beta e gama
globulinas, sendo este ltimo a fonte de quase toda a protena imunologicamente ativa do
sangu