As algas pardas possuem alto valor nutricional e uma ampla diversidade de compostos bioativos. Por estas razões, a aplicação desse grupo de algas como ingrediente nutricional e funcional para alimentação humana e animal tem crescido nos últimos anos (Fleurence et al., 2012; Miyashita et al., 2013; Thanigaivel et al., 2016). Além disso, algas pardas, particularmente as oriundas de ambientes frios,demonstraram a capacidade de promover a resistência contra o estresse térmico em animais e plantas (Kandasamy et al., 2011; Kandasamy et al., 2014; Nair et al., 2012).
O estresse por frio impõe múltiplas disfunções fisiológicas nos organismos ectotérmicos, tais como o camarão, incluindo perda da integridade de proteínas e das membranas celulares, mau funcionamento da respiração celular na mitocôndria, estresse oxidativo e desordens na homeostase de íons e coordenação neuromuscular (Hayward et al., 2014). Na carcinicultura, estresses ambientais desta natureza podem levar a perdas de produtividade, devido a problemas de crescimento, supressão da resposta imune e ao aumento da suscetibilidade a doenças (Kautsky et al., 2000). Neste sentido, o setor de produção de camarões do Brasil tem experimentado perdas econômicas expressivas com surtos de enfermidades, especialmente no Sul do Brasil. O clima desta região do Brasil é bastante instável, mostrando alta flutuação de temperatura durante os ciclos de produção, podendo servir como importante gatilho natural para tais surtos.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso da biomassa seca das algas pardas Sargassum filipendula e Undaria pinnatifida como aditivo alimentar para o camarão-branco-do-Pacífico e seu efeito sobre o desempenho zootécnico, morfofisiologia digestiva, microbiologia do trato digestivo, staus imunológico e resistência ao choque térmico e infecção com vírus da Mancha Branca (WSSV).
Este trabalho representa uma síntese da tese “Algas pardas como ingrediente bioativo na dieta do camarão branco do pacífico”, defendida em 2017 pelo autor do presente artigo, orientado pelo Prof. Dr. Edemar Roberto Andreatta e coorientado pela Profa. Dra. Leila Hayashi, no âmbito do Programa de Pós-Graduação em Aquicultura da Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC. Um dos capítulos foi premiado como melhor trabalho da América Latina, no programa “Alltech Young Animal Scientist”.
Algas pardas, particularmente as oriundas de ambientes frios, demonstraram a capacidade de promover a resistência contra o estresse térmico em animais e plantas.
Materiais e métodos
Ao longo da tese foram realizados quatro experimentos. No primeiro, foram avaliados os parâmetros hemato-imunológicos, microbiologia do intestino e a resistência dos camarões ao choque térmico, após 15 dias de alimentação com dietas contendo 0,5, 2 e 4% da alga parda Sargassum filipendula (S) e 0,5, 2 e 4% da alga parda Undaria pinnatifida (U), e uma dieta controle (sem adição), totalizando sete dietas experimentais.
No segundo experimento foi analisado o perfil de lipídeos e proteínas dos hemócitos de camarões alimentados durante 15 dias com 0,5% de S. filipendula e dieta controle, antes e após 15 min do choque térmico, utilizando a técnica de espectrometria de massa denominada MALDITOF MS (do inglês Matrix-Assisted La ser Desorption/Ionization – Time of Flight, mass spectrometry), com o intuito de identificar os possíveis mecanismos responsáveis pela resistência dos animais alimentados com 0,5% de S. filipendula frente ao choque térmico. No terceiro experimento, avaliou-se o desempenho zootécnico, histologia do intestino, atividade de enzimas digestivas e a resistência dos camarões alimentados com os três diferentes níveis das algas pardas e dieta controle frente ao desafio com WSSV, após cultivo experimental de 38 dias.
Com base nos resultados positivos dos tratamentos 0,5S e 4U nos experimentos anteriores, foi realizado um quarto experimento avaliando o efeito combinado de ambas espécies de algas pardas na dieta (0,5%:1%, 0,5%:2% e 0,5%:4% de S. filipendula e U. pinnatifida, respectivamente) sobre a resistência ao choque térmico e ao desafio com WSSV. Adicionalmente, foram realizada análises de MALDI-TOF MS para avaliar perfil de lipídeos e proteínas dos hemócitos antes e 15 min após o choque térmico, e antes e 24 h após ao desafio com WSSV, com objetivo de identificar possíveis mecanismos responsáveis pela resistência dos animais ao estresse térmico e à infecção viral.
De forma geral, os camarões do tratamento 4U apresentaram melhora nos parâmetros imunes e redução da contagem de Vibrio spp. no intestino. Os animais dos tratamentos 0,5S e 2S apresentaram maior sobrevivência após o choque térmico, já os níveis crescentes de U. pinnatifida (0,5U, 2U e 4U) reduziram a sobrevivência.
As análises de MALDI-TOF MS revelaram que camarões do tratamento 0,5S, após o choque térmico, apresentaram maior diferença nos perfis de lipídeos (Figura 1) e proteínas dos hemócitos em comparação aos demais tratamentos. Após a identificação dos lipídeos e proteínas, constatou-se que a resistência ao choque térmico observada nestes camarões estava, pelo menos em parte, relacionada ao aumento da fluidez da membrana e da defesa antimicrobiana, associado à redução do estresse oxidativo e da morte celular causada por estresse, e à modulação diferencial do metabolismo energético.
Ao final do cultivo experimental, foi constatado o aumento da área de superfície de absorção do intestino dos camarões alimentados com os menores níveis de adição das algas (tratamentos 0,5S e 0,5U), bem como o incremento da atividade da enzima digestiva amilase (tratamentos 0,5S, 2S, 4S e 4U) e lipase (tratamento 4U). No entanto, não foi observada diferença significativa no desempenho zootécnico.
Resultados
Além disso, foi observada uma redução de 26% da mortalidade dos animais do tratamento 4U em relação ao controle, após o desafio com WSSV.
Por fim, a combinação das algas pardas incrementou a resistência dos animais contra ambas condições avaliadas, especialmente ao desafio. A adição de 0,5% de S. filipendula evitou o efeito negativo dos crescentes níveis de U. pinnatifida na resistência dos animais ao choque térmico, no entanto, não foi suficiente para reduzir significativamente a mortalidade dos tratamentos em relação ao controle. As análises de MALDI-TOF revelaram que a mortalidade dos camarões, observada em todos os grupos após o choque térmico, pode estar relacionada à redução na defesa antimicrobiana e antioxidante, à indução da apoptose e problemas no ajuste da fluidez da membrana.
Interessantemente, os tratamentos 0,5S/2U e 0,5S/4U apresentaram mortalidade significativamente menor (28% e 30%, respectivamente) em relação ao grupo controle (76%) após a infecção com WSSV, demonstrando um efeito sinérgico entre ambas algas sobre a resistência dos camarões ao WSSV (Figura 1). As análises de MALDI-TOF relacionaram essa resistência ao incremento de peptídeos antimicrobianos específicos, indução precoce da apoptose nos hemócitos e diminuição do suprimento de lipídeos requeridos para montagem dos virions de WSSV.
Conclusão
As algas pardas S. filipendula e U. pinnatifida causaram diversos efeitos fisiológicos benéficos aos camarões sem afetar o desempenho zootécnico dos animais. Em especial, a adição combinada dessas algas pardas na dieta apresenta enorme potencial no combate à doença da Mancha Branca, pois pode melhorar não só a resposta dos camarões à enfermidade, mas também a resistência frente aos seus mecanismos desencadeadores, tais como a variação de temperatura.
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