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Integração universidade e empresa impulsiona avanços nutricionais na criação de atum

Integração universidade e empresa impulsiona avanços nutricionais na criação de atum
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Maria T. Viana, Artur N. Rombenso, Jose A. Mata-Sotres, Fernando Barreto-Curiel

Feed Aqua – Laboratório de Nutrição e Fisiologia – Instituto de Oceanografia
Universidade Autônoma de Baja California – Ensenada – México
viana@uabc.edu.mx | mtviana.com

O atum é uma das espécies de peixes mais apreciadas mundialmente e vem despertando o interesse no desenvolvimento de sua aquicultura, que está cada vez mais aprimorada. Embora a produção de juvenis seja incipiente, a engorda em tanques-rede com juvenis selvagens capturados já é realizada em vários países como Austrália, Espanha, Grécia, Japão e México, com uma produção anual de aproximadamente 50 mil toneladas (Wijkstrom, 2012). Os atuns são na sua maioria alimentados com peixes pelágicos frescos ou congelados de espécies como sardinha e cavalinha, resultando em uma conversão alimentar elevada entre 10:1 – 17:1. O uso de peixes pelágicos inteiros como alimento aquícola é uma prática bastante criticada em termos de sustentabilidade e não deve ser estimulada pois:

1) Esse alimento poderia ser utilizado para consumo humano;
2) Aumenta a incidência de patógenos na criação;
3) Existe variabilidade nutricional entre lotes de alimento e épocas do ano;
4) Eleva a quantidade de perda de nutrientes (nitrogênio e fósforo) para o ambiente adjacente;
5) Fomenta a pressão pesqueira sobre os estoques naturais dessas espécies alvo.

Assim, o desenvolvimento de uma dieta formulada é essencial para garantir a sustentabilidade da aquicultura de atum. A região da Baja Califórnia no México (Figura 1) é propícia para o desenvolvimento da maricultura, principalmente a piscicultura marinha, devido às características geomorfológicas e oceanográficas que oferecem locais profundos com boa circulação de água e próximos à costa, à proximidade com os Estados Unidos que é um dos maiores mercados consumidores mundiais de pescado, e à presença de centros de pesquisa e universidades desenvolvendo tecnologia e conhecimento que fazem desta região uma opção viável para o desenvolvimento aquícola.

Figura 1. Região de Baja Califórnia, México.

Figura 1. Região de Baja Califórnia, México.

As espécies de peixes marinhos mais importantes criadas na região são o olhete (Seriola dorsalis), a totoaba (Totoaba macdonaldi), a corvina (Scianoeps ocellatus) e o atum azul do Pacífico (Thunnus orientalis). Atualmente existem cinco fazendas ativas de engorda de atum (Figura 2). Resumidamente, o processo de engorda consiste em:

1) Captura de juvenis selvagens e transporte para os locais de engorda;
2) Engorda em tanques-rede;
3) Despesca e comercialização para mercados internacionais, em particular o mercado japonês.

Figura 2. Ilustração de atum azul do Pacífico Thunnus orientalis. © Diane Rome Peebles.

Figura 2. Ilustração de atum azul do Pacífico Thunnus orientalis. © Diane Rome Peebles.

Durante a engorda (Figura 3), que dura entre 18-24 meses, os peixes são alimentados com sardinha e cavalinha uma vez ao dia até a saciedade aparente e, além dos desafios do uso de descarte mencionados anteriormente, a utilização desse tipo de alimento poderia parecer economicamente viável já que a maioria das empresas (fazendas marinhas) possuem suas próprias embarcações para peixes pelágicos, porém sua captura representa um custo elevado para a sustentabilidade da pesca e da produção de alimentos para consumo humano.

Nesse contexto, o Feed- Aqua – Laboratório de Nutrição e Fisiologia da Universidade Autônoma de Baja Califórnia (UABC), que desde 1990 trabalha com nutrição e fisiologia digestiva de organismos aquáticos, decidiu contribuir para o desenvolvimento de dietas formuladas para atum. Desde 2007 uma série de projetos são realizados para entender melhor as enzimas digestivas e a absorção de aminoácidos em atum azul do Pacífico (Matus de La Parra et al., 2007; Rosas et al., 2008; Martínez-Montaña et al., 2010, 2011, 2013; Román-Gavilanes et al., 2015; Castillo-Lopez et al., 2016; Rueda-López et al., 2016). Em seguida foi desenvolvido o projeto LINDEAACUA que consistiu na construção de um laboratório piloto para produção de alimentos, único da América Latina, com o objetivo de desenvolver pesquisa e tecnologia em formulações e em dietas extrusadas para organismos aquáticos, facilitar o estabelecimento de convênios e parcerias com a indústria aquícola, e fabricar alimentos específicos em quantidades menores para empresas em desenvolvimento. Nosso laboratório é equipado com uma extrusora Extrutech E325 (Figura 4) capaz de produzir até 400 kg/h, um secador de gás horizontal (Figura 5) e outros equipamentos para preparação e fabricação de alimentos formulados.

Figura 3. Fazenda Baja Aqua Farms.

Figura 3. Fazenda Baja Aqua Farms.

Figura 4. Extrusora Extrutech do laboratório Feed Aqua.

Figura 4. Extrusora Extrutech do laboratório Feed Aqua.

Figura 5. Secadora de gás horizontal do laboratório Feed Aqua.

Figura 5. Secadora de gás horizontal do laboratório Feed Aqua.

Desafios para a fabricação de uma dieta para atum

Assim como em muitas espécies aquícolas, existe uma carência de informação e conhecimento sobre a nutrição e fisiologia do atum, fato que dificulta a formulação e fabricação de uma dieta. Além disso, a obtenção desses organismos é complexa devido ao ciclo produtivo dessa espécie não estar completamente dominado e talvez ainda mais difícil seja sua manutenção em cativeiro devido à exigência de grandes estruturas e investimento elevado. Portanto, apenas um número reduzido de centros de pesquisa e empresas no mundo todo podem realmente trabalhar com essa espécie.

Outro desafio é a crença por parte dos produtores de que o alimento “natural” seja o único que o atum aceite, fato que dificulta o avanço das pesquisas e desenvolvimento de dietas formuladas uma vez que os pesquisadores têm que primeiro quebrar essa barreira e em seguida convencer os produtores da importância de experimentação em campo com essas dietas formuladas.

Pelo fato de não existir uma dieta formulada para atum, muitos aspectos da própria dieta estão indefinidos, como o formato (cilíndrico, retangular, redondo) e o tamanho do pellet (3, 5, 10, 15 cm). Outro desafio está relacionado ao processo de extrusão: como extruir um alimento tão rico em proteínas e lipídios que mantenha a forma, a textura e as características físicas desejadas?

Esse cenário desafiador impulsionou o estabelecimento de uma integração universidade-empresa, através de um projeto de pesquisa e desenvolvimento disponível pela agência nacional de pesquisa do México. Resumidamente, o laboratório FEED-AQUA, com sua linha de pesquisa LINDEAACUA, aprimora a formulação e fabricação de dietas para atum e a empresa LITGO SA de CV patrocina o desenvolvimento. Um dos grandes benefícios desse tipo de parceria é a possibilidade de desenvolver esse alimento para ser validado nas fazendas marinhas de atum.

Desenvolvimento de dietas e Patente

Formulação

O processo de formulação foi baseado nos seguintes aspectos: nível de carnivoria da espécie, hábito de alimentação, composição de suas dietas naturais e composição proximal corporal da espécie. Em seguida, buscou-se o uso de ingredientes disponíveis no mercado mexicano que atendessem as especificações nutricionais da formulação. Como existe uma indústria regional de engorda de atum, é muito importante a busca por matérias-primas que sejam regionais e nacionais, disponíveis durante todo o ano, e com preço favorável.

Fabricação

Para a fabricação da dieta (Figura 6) foi selecionada uma forma cilíndrica com tamanho entre 5-15 cm com o intuito de simular o alimento natural. Porém, foi necessária uma série de experimentos com diversas formulações e ingredientes e com diferentes configurações do processo de extrusão até obter uma dieta satisfatória. Para a avaliação da qualidade dos pellets foram analisados os seguintes parâmetros: densidade, coeficiente de expansão, velocidade de afundamento, estabilidade em água, índice de penetração, índice de absorção de óleo, índice de absorção de água, perda de óleo, entre outros.

Figura 6. Dieta formulada para Atum.

Figura 6. Dieta formulada para Atum.

Alimentação com dietas formuladas

Com o intuito de validar os processos de formulação e fabricação de alimentos aquícolas, juvenis de atum azul do Pacífico foram alimentados com as dietas formuladas em experimentos pontuais. Em todas as ocasiões os peixes aceitaram as dietas de imediato, comprovando que é possível o uso de dietas formuladas na engorda de atum. Porém, vale ressaltar que isso é apenas um pequeno passo para o desenvolvimento de uma dieta comercial. Como resultado desses experimentos, um registro de patente já está em andamento e projetos para a validação das dietas formuladas em sistemas experimentais em tanques-rede serão realizados nos próximos anos.

Considerações finais

Esses experimentos permitem afirmar que é possível o uso de dietas formuladas para engorda de atum e que isso pode se tornar realidade por meio de pesquisas e aprimoramento de protocolos de fabricação de alimentos aquícolas, e da integração universidade-empresa, juntamente com o apoio das fazendas de engorda e mercado consumidor. Esse tipo de parceria já é bem sucedida e pode servir de modelo para outros locais, principalmente aqueles em que a aquicultura ou setores da mesma se encontram em fase inicial de desenvolvimento.

Figura 7. Alimentação com dietas formuladas.

Figura 7. Alimentação com dietas formuladas.

Figuras: © Artur Nishioka Rombenso.

Referências bibliográficas:
Castillo-Lopez, E., Espinoza-Villegas, R.E., Viana, M.T. 2016. In vitro digestion comparison from fish and poultry by-product meals from simulated digestive process at different times of the Pacific Bluefin Tuna, Thunnus orientalis. Aquaculture: 0.1016/j.aquaculture.2016.03.011.
Martínez-Montaño, E., Peña, E., Focken, U., Viana, M.T. 2010. Intestinal absorption of amino acids in the Pacific Bluefin Tuna (Thunnus orientalis): in vitro uptake of amino acids using hydrolyzed sardine muscle at three different concentrations. Aquaculture 299:134-139.
Martínez-Montaña, E., Peña, E., Viana, M.T. 2011. In vitro amino acid absorption using hydrolysed sardine muscle or soybean meal at different intestinal regions of the Pacific Bluefin Tuna (Thunnus orientalis). Aquaculture Nutrition 17:789-797.
Martínez-Montaña, E., Peña, E., Viana, M.T. 2013. Intestinal absorption of amino acids in the Pacific Bluefin Tuna (Thunnus orientalis): in vitro lysine-arginine interaction using everted intestine system. Fish Physiology and Biochemistry 39:325-334.
Matus de la Parra, A.P., Rosas, A., Lazo, J.P., Viana, M.T. 2007. Partial characterization of digestive enzymes of Pacific Bluefin Tuna Thunnus orientalis under culture conditions. Fish Physiology and Biochemistry 33:223-231.
Román-Gavilanes, A.I., Martínez-Montaño, E., Viana, M.T. 2015. Comparative characterization of enzymatic digestion from fish and soybean meal from simulated digestive process of Pacific Bluefin Tuna, Thunnus orientalis. Journal of World Aquaculure Society, 46(4): 409-420.
Rosas, A., Vasquez-Duhalt, R., Tinoco, R., Shimada, A., D’Abramo, L.R., Viana, M.T. 2008. Comparative intestinal absorption of amino acids in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), totoaba (Totoaba macdonaldi) and Pacific Bluefin Tuna (Thunnus orientalis). Aquaculture Nutrition 14(6):481-489.
Rueda-López, S., Martínez-Montaño, E., Viana, M.T. 2016. Biochemical characterization and comparison of pancreatic lipases from the Pacific Bluefin Tuna, Thunnus orientalis; Totoaba, Totoaba macdonaldi; and Striped Bass, Morone saxatilis. Doi: 10.1111/jwas.12372.
Wijkstrom, U.N. 2012. Is feeding fish with fish a viable practice? Pages 33-55 in Farming the waters for people and food (Ed. R.P. Subasinghe, J.R. Arthur, D.M. Bartley, S.S. De Silva, M. Halwart, N. Hishamunda, C.V. Mohan, and P. Sorgeloos). Proceedings of the Global Conference on Aquaculture 2010, Phuket, Thailand.

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