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Sistema de bioflocos no Laboratório de Camarões Marinhos da UFSC: uma história que completa 15 anos

Sistema de bioflocos no Laboratório de Camarões Marinhos da UFSC: uma história que completa 15 anos
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E já se foram 15 anos desde que o Laboratório de Camarões Marinhos (LCM) da UFSC fez o primeiro povoamento de camarões em sistema de bioflocos. Desde então, são dezenas de dissertações e teses defendidas na temática e 46 artigos publicados. Essa história teve início em 30 de agosto de 2004, quando os responsáveis pelo laboratório, os professores Edemar Andreatta e Elpídio Beltrame, decidiram que a produção de matrizes de camarões deveria ocorrer em um sistema biosseguro. Deste modo, no segundo semestre de 2004, com recursos gerados pelo próprio LCM, foi construída a unidade que seria utilizada pelo LCM para a produção dos seus reprodutores através do sistema de bioflocos. O primeiro responsável pelo setor de bioflocos no LCM foi Rodrigo Schveitzer.

Os primeiros cultivos foram desafiadores já que envolvia uma mudança importante de pensamento em relação ao manejo da qualidade de água (e.g. amônia), i.e., não iríamos mais fazer trocas de água para reduzir a concentração de compostos potencialmente tóxicos. Alternativamente, o controle desses compostos passaria a ser realizado pelos microrganismos presentes no tanque de cultivo. Na época, não tínhamos certeza de como os animais responderiam a essa nova condição ambiental. Havia pouca informação disponível e o manejo do sistema apoiou-se nas informações obtidas em listas de discussão na área de aquicultura e em livros de engenharia sanitária que tratavam d o sistema de lodo ativado (semelhante ao BFT). O fato de estarmos fazendo esses primeiros cultivos com nossas matrizes, ou seja, com os animais que iriam produzir as larvas para todas as fazendas do sul do país, tornou esses cultivos iniciais ainda mais desafiadores. Felizmente as coisas funcionaram bem e o sistema de bioflocos tornou-se uma realidade para a produção de matrizes. Vale ressaltar que muito dos avanços no manejo desse sistema ocorreu em função das pesquisas realizadas no LCM, que deram suporte ao manejo das matrizes produzidas e ao mesmo tempo serviram para aperfeiçoar o sistema usado na produção de larvas, ós-larvas e na engorda de camarões. Inicialmente, as pesquisas desenvolvidas no LCM visavam melhorar nosso entendimento do sistema para que pudéssemos aperfeiçoar o manejo dos cultivos. Dessa forma, questões mais básicas foram estudadas, e.g. estratégias de preparação de água; manejo de sólidos; importância da luz no cultivo etc. Em um segundo momento, que se reflete nas pesquisas desenvolvidas atualmente, outros temas foram incorporados com o objetivo de tornar o sistema mais eficiente, e.g. uso de probióticos; cultivo integrado de plantas aquáticas, macroalgas, peixes e camarões no sistema BFT; e aspectos da nutrição associados ao sistema. A seguir discutimos brevemente alguns dos avanços em cada um desses períodos.

 

 

Pesquisas

Os primeiros trabalhos iniciaram entre 2005 e 2006, sendo que as primeiras dissertações de mestrado abordando o sistema de bioflocos foram defendidas em 2007 (Rafael da Fonseca Arantes e Carlos Estevam Marcolini Rezende). Esses trabalhos focaram no estudo o efeito de diferentes relações carbono/nitrogênio sobre a qualidade de água e nas comunidades microbianas. Posteriormente e até aproximadamente o ano de 2012 outros trabalhos foram desenvolvidos e avaliaram diferentes estratégias de fertilização da água, o feito da luz no desempenho dos animais, estudos da substituição da farinha de peixe, controle dos níveis de flocos, uso de substratos artificiais.

A partir de 2013, outros temas foram incorporados. Atualmente o LCM desenvolve trabalhos nas temáticas de nutrição de camarões em bioflocos, uso de aditivos alimentares (probióticos, prebióticos, ácidos orgânicos, óleos essenciais, macroalgas, etc.), manejo e preparação da água de cultivo e mais recentemente cultivos multitróficos integrados (AMTI).

Entre os trabalhos de nutrição, destaca-se a tese de doutorado de Adolfo Jatobá, onde foi demostrado ue os camarões respondem diferentemente ao teor de proteína na dieta, quando cultivados em bioflocos ou sistema semi-intensivo tradicional. No trabalho ficou demostrado que o camarão pode ser cultivado em bioflocos com uma dieta com teor menor de proteína em relação ao sistema semi-intensivo sem afetar o seu crescimento. Em seu segundo experimento, Jatobá ainda indicou que a farinha de peixe da dieta dos camarões pode ser substituída em até 33% por hidrolisado proteico de soja sem comprometer o desempenho dos animais.

Na temática de aditivos alimentares, destacamos a tese de doutorado de Bruno Corrêa da Silva, onde foi demonstrado que a adição de butirato de sódio na dieta aumenta a sobrevivência dos camarões criados em sistema de bioflocos e aumenta a retenção de fósforo da dieta. Ainda trabalhando com aditivos alimentares, Marysol Rodrigues, em seu trabalho de mestrado, em trabalho conjunto com a empresa Alltech, demostrou que a adição de mananoproteína derivada de leveduras na dieta também aumenta a sobrevivência dos camarões criados em bioflocos. Em trabalho mais recente, da doutoranda Priscila Rezende, foram adicionadas as macroalgas Undaria pinnatifida e Sargassum filipendula na dieta de camarões. A adição das algas resultou em maior resistências dos juvenis ao choque térmico (frio) na fase de berçário e maior resistência dos camarões ao desafio com o vírus da mancha branca na fase de engorda.

Interessante ressaltar que o sistema de bioflocos pode também ser aplicado em todas as fases de criação do camarão, inclusive na larvicultura. Foi o que ficou demostrado na tese de doutorado de Marco Lorenzo, em que a aplicação do sistema de bioflocos na larvicultura possibilita a não renovação da água de cultivo e o incremento na densidade de estocagem. Estas duas vantagens permitem um uso de água 14x menor para produção de um milheiro de larva usando o sistema de bioflocos em comparação a larvicultura convencional com troca de água. Os consistentes resultados da tese de Marco foram reconhecidos com a menção honrosa no prêmio CAPES de teses.

Finalmente, a Aquicultura Multitrófica Integrada (AMTI) é uma tendência. O AMTI é um sistema de produção que integra espécies de diferentes níveis tróficos em um mesmo ambiente de cultivo, resultando na conversão dos resíduos do cultivo de uma espécie em fonte de alimento ou fertilizantes para outra. A aplicação da AMTI ao cultivo do camarão-branco-do-pacífico em bioflocos poderia contribuir para o aumento da produtividade baseado na diversificação da produção. Adicionalmente, a utilização de espécies de diferentes níveis tróficos permite o máximo aproveitamento dos nutrientes presentes nos sólidos gerados no sistema de bioflocos. No LCM, já foram realizadas combinações do cultivo em bioflocos do camarão-branco-do-pacífico (Litopenaeus vannamei), com tilápia (Oreochromis niloticus),  salicórnia (Sarcocornia ambigua), tainha (Mugil sp.) e macroalgas (Ulva lactuca).

No primeiro trabalho de produção integrada de camarões em nosso laboratório, a doutoranda Isabela Pinheiro integrou a produção de camarões com salicórnia (Figura 2), obtendo uma biomassa de plantas duas vezes superior a de camarões, incrementando a retenção de  nitrogênio no sistema. A salicórnia é um produto culinário de alto valor agregado, que pode ser encontrado a 20 euros o quilograma na Europa. Além disso, essa halófita possui uma variedade de compostos antioxidantes importantes à saúde humana. Outro exemplo do uso da Salicórnia é pela Lohn Bier, cervejaria artesanal de Santa Catarina, que desenvolveu uma cerveja tipo Gose com salicórnia (Figura 3). Para a fabricação da cerveja, a Lohn utiliza plantas produzidas em nosso laboratório de forma integrada à produção de camarões. A Gose salicórnia é uma cerveja premiada e foi considerada a melhor cerveja do tipo Gose no World Beers Award 2018 em Londres, um dos mais importantes concursos mundiais de cerveja.

Em outro trabalho realizado em nosso laboratório pelo doutorando Moisés Poli, foi demonstrado que a inclusão de tilápia-do-nilo ao cultivo do camarão incrementou a produtividade total (peixe mais camarão) em 45%, além da retenção de 38% de nitrogênio e 238% de fósforo. Este trabalho rendeu o prêmio Impact Award, no programa Alltech Young Animal Scientists (maior prêmio agropecuário mundial), como trabalho de grande impacto na produção de alimentos. Já em trabalho subsequente, Moisés integrou a produção camarões, tilápias e salicórnia no mesmo sistema, provando ser possível a produção das três espécies ao mesmo tempo, com um incremento ainda maior na produtividade e diminuição dos compostos nitrogenados na água de cultivo (Figura 4). Destaca-se ainda que a tese de Moisés acabou de receber menção honrosa no prêmio CAPES de teses.

Outro exemplo de sucesso do cultivo integrado de camarões em nosso laboratório está relacionado ao ultivo integrado de camarões e tainhas. Esta integração já foi demostrada viável no trabalho da doutoranda Esmeralda Chamorro Legarda, que em cultivo integrado de tainhas e camarões, demostrou um aumento na produtividade e retenção de fósforo no sistema integrado com tainha. Adicionalmente, as tainhas não tiveram alterações em seus parâmetros hemato-imunológicos, que se mantiveram dentro da faixa normal, demostrando que os peixes estão adaptados ao cultivo em bioflocos sem prejuízo a sua saúde. Em um segundo trabalho, Esmeralda adicionou ao sistema a macroalga Ulva sp., incrementando a retenção de nitrogênio e fósforo do sistema. A macroalga, incrementou seu teor de proteína em 3x após duas semanas em cultivo no bioflocos.

A qualidade das pesquisas do LCM vem recebendo reconhecimento mundial, o que tem aberto portas para projetos internacionais. Entre estes projetos, destacamos dois. O primeiro, a BluEco Net, projeto de integração bilateral Alemanha-Brasil, que possui parceiros tanto da indústria quanto universidades e centro de pesquisas dos dois países. O principal objetivo da rede é a promoção da bioeconomia na aquicultura, com a realização de eventos para troca de experiência entre os dois países e intercambio de alunos. O segundo projeto, aprovado na chamada Horizon 2020 da comunidade Européia, é o Aquavitae, considerado o maior projeto para o desenvolvimento da aquicultura no Atlântico (Figura 5). O projeto, coordenado pela norueguesa Nofima, reúne 29 instituições de 16 países americanos, africanos e europeus com o objetivo de aumentar a produção aquícola por meio de pesquisas a serem desenvolvidas nos próximos quatro anos. Os dois projetos contam no Brasil com a participação da UFSC, Embrapa, FURG e UNESP.

 

Perspectivas futuras

Passados 15 anos, é possível dizer que houve muito avanço na área e que hoje muitas dúvidas de manejo da época foram dirimidas. Ainda assim, há muitos desafios para tornar o sistema BFT mais previsível, eficiente e com menor custo de produção. Esta maior eficiência passa pelo desenvolvimento de linhagens de camarões mais adaptadas ao sistema e com maior crescimento, rações adequadas e sistemas de cultivo que aproveitem melhor os nutrientes da dieta. Sendo assim, estas são as temáticas que o LCM acredita que devem ser trabalhadas nos próximos 15 anos para tornar o sistema de bioflocos ainda mais atrativo aos produtores.

Adicionalmente, acreditamos que uma nova fronteira para o camarão cultivado em bioflocos é a alta gastronomia. A produção de um camarão perto do centro de consumo, sem adição de conservantes como o metabissulfito de sódio, pode ser muito atraente para chefes de cozinha.

Neste sentido, o LCM iniciou uma parceria com a Duca Charcuteria, onde os camarões cultivados em bioflocos agora são secos com sal e defumados, se transformando em verdadeiras iguarias culinárias (Figura 6). Temos certeza que este é apenas um primeiro passo no mundo de possibilidades que se abre ao se explorar este potencial mercado.

 

Faça o download e confira o texto completo com todas as ilustrações. Clique aqui

 

Autores:

Felipe do Nascimento Vieira*1, Walter Quadros Seiffert1 e Rodrigo Schveitzer2
 
1Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
Departamento de Aquicultura
Laboratório de Camarões Marinhos
Florianópolis, SC
*felipe.vieira@ufsc.br

 

2Universidade Federal de São Paulo (Unifesp)
Instituto do Mar
Laboratório de Ecologia Microbiana e Biotecnologia
Aplicada a Aquicultura
São Paulo, SP