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Efeito da alimentação durante a depuração de sabor estranho na excreção de geosmina pela tilápia do Nilo

Efeito da alimentação durante a depuração de sabor estranho na excreção de geosmina pela tilápia do Nilo

Data de Publicação: 10 de junho de 2021 10:39:00
A tilápia do Nilo alimentada durante a depuração de sabor estranho elimina geosmina nos ovários mais rápido do que peixes famintos

 

 

 

 

 

 

Os resultados deste estudo para avaliar o efeito da alimentação durante a depuração de sabor estranho na excreção de geosmina pela tilápia do Nilo mostrou que o tempo de depuração de sabor estranho é fortemente reduzido quando os agricultores alimentam os peixes (Foto de Darryl Jory)

*Por Edward Schram, Ph.D.; Christiaan Kwadijk, Ph.D.; Angelo Hofman Ainhoa ??Blanco, M.Sc.; Albertinka Murk, Ph.D.; Johan Verreth, Ph.D. e Johan Schrama, Ph.D

Geosmina e 2-metilisoborneol (2-MIB) são metabólitos secundários produzidos por uma ampla gama de microbiota comum em sistemas de aquicultura baseados em terra. Ao serem liberados na água, esses produtos químicos são rapidamente bioconcentrados pelos peixes devido à sua lipofilicidade [capacidade de um composto químico se dissolver em gorduras, óleos, lipídios e outros solventes]. A presença desses produtos químicos nos tecidos dos peixes causa um sabor estranho a terra ou mofo, que é considerado um defeito de qualidade pelos consumidores humanos.

A bioconcentração de geosmina e 2-MIB é dinâmica e reversível, e os produtos químicos podem se difundir livremente para dentro e para fora dos peixes através das guelras. Os criadores de peixes utilizam este mecanismo para depurar sabores estranhos de suas plantações de peixes, colocando-os em água livre de geosmina e 2-MIB antes da colheita. Os peixes são depurados até que a excreção resulte em uma redução das concentrações de geosmina e 2-MIB nos peixes para níveis abaixo de seus limites de detecção sensorial. Este processo, no entanto, nem sempre é suficientemente eficaz para evitar a entrada no mercado de peixes com sabor estranho. O objetivo geral deste estudo é, portanto, melhorar nossa compreensão do processo de depuração de sabor estranho.

Durante a depuração de sabor estranho, os peixes geralmente não são alimentados para permitir que os peixes esvaziem seus tratos intestinais antes do abate e para reduzir o fluxo de água no sistema de depuração necessário para manter a boa qualidade da água. Normalmente, os problemas de sabor estranho estão relacionados aos níveis de geosmina e 2-MIB em filés de peixe, mas o sabor estranho também pode ocorrer no caviar de esturjão produzido em fazendas. Sabores estranhos em produtos de frutos do mar sofisticados, como caviar, obviamente não são aceitos pelos consumidores.

Esturjões com ovários desenvolvidos são muito grandes e valiosos para uso em um ambiente experimental, usamos tilápia fêmea - que desenvolve ovários em tamanhos de corpo pequenos de 100 a 200 gramas - como uma espécie modelo em nosso estudo para avaliar as taxas de eliminação de geosmina do filé tecido e ovários de tilápia alimentada e faminta. Até onde sabemos, não há registros científicos sobre o efeito da fome ou da alimentação na eliminação de geosmina dos peixes.

Este artigo - adaptado e resumido da publicação original [Schram, E. et al. 2021. Efeito da alimentação durante a depuração de sabor estranho na excreção de geosmina pela tilápia do Nilo ( Oreochromis niloticus ). Aquaculture Volume 531, 30 January 2021, 735883] - relata um estudo para estabelecer os efeitos da alimentação versus fome na excreção de geosmina por peixes, e para estabelecer a diferença na taxa de eliminação de geosmina de filés de peixes e ovários.

Configuração de estudo

A tilápia do Nilo usada neste estudo eram progênies de reprodutores mantidos na Wageningen University and Research, na Holanda. Os alevinos de tilápia do Nilo foram transferidos para as instalações de pesquisa do Instituto de Pesquisa Marinha de Wageningen com um peso médio de 5 gramas. Os peixes foram criados para ~ 180 gramas em um sistema de recirculação de aquicultura (RAS) antes de seu uso no experimento atual por um período de 120 dias. Para criar tilápia do Nilo com sabor estranho, criamos os peixes em um sistema RAS que sabíamos estar contaminado com geosmina microbiana. Os peixes, conseqüentemente, acumularam geosmina durante o tempo gasto neste RAS, tornando-os com sabor estranho no início do experimento.

O experimento foi montado em esquema fatorial 2 × 4 com dois níveis de alimentação (F) e quatro tempos de depuração (T) como fatores. Os tratamentos de nível de alimentação (F) foram fome (sem alimentação) e alimentação. Os tempos de depuração (T) foram de 24, 48, 72 e 96 horas. Os tratamentos foram distribuídos aleatoriamente em 16 unidades experimentais (tanques), com dois tanques para cada uma das oito combinações diferentes de F × T para obtenção de replicação.

"Nossos resultados sugerem o mesmo efeito para o tecido muscular (filés), mas para filés o tratamento com alimentação deu apenas uma diferença numérica"

No início do experimento (T = 0), os peixes (n = 120) foram divididos aleatoriamente em 20 grupos de cinco peixes e pesados ??por grupo. A média geral ± DP do peso corporal foi de 184,8 ± 15,0 gramas. Quatro grupos designados aleatoriamente serviram para determinar o conteúdo inicial de geosmina dos peixes. Cada um dos outros 16 grupos foi designado aleatoriamente para um dos dezesseis tanques de poliéster de 180 litros. Esses tanques foram atribuídos aleatoriamente a um dos oito tratamentos.

Os peixes foram alimentados a uma taxa de 1,1 por cento do peso corporal por dia com uma ração comercial (Skretting ME-2 Meerval Start), fornecida diariamente em duas porções de tamanhos iguais. Para confirmar o consumo de ração, a presença ou ausência de pellets de ração não consumidos foi registrada 30 minutos após cada evento de alimentação bidirecional. De um total de 40 eventos de alimentação, restos de ração foram observados em 33 casos, indicando que os peixes estavam ligeiramente superalimentados.

Durante o experimento, amostras de peixes foram coletadas às 0, 24, 48, 72 e 96 horas, com dois tanques e cinco peixes por tanque para cada tratamento. O peso individual dos peixes foi medido na meia, e amostras de sangue e filé e ovários foram coletadas para análises.

Para obter informações detalhadas sobre o projeto experimental; criação e amostragem de peixes; análises de geosmina e lipídios; e análises estatísticas, consulte a publicação original.

Resultados e discussão

Alimentar tilápia do Nilo durante a depuração de sabor estranho resultou em uma taxa de eliminação significativamente maior de geosmina do ovário. Nossos resultados sugerem o mesmo efeito para o tecido muscular (filés), mas para filés o tratamento com alimentação deu apenas uma diferença numérica. Atribuímos isso à variação analítica relativamente mais alta nos dados causada pelos baixos níveis (iniciais) de geosmina em filetes, em vez da ausência de um efeito de aumento da alimentação durante a depuração de sabor estranho na eliminação de geosmina dos filés.

A excreção de geosmina pelos peixes ocorre predominantemente por meio da troca entre sangue e água nas guelras. Para a depuração de sabores estranhos, isso implica na necessidade de transporte da geosmina dos tecidos periféricos para as brânquias através do sistema circulatório. Nossa hipótese é que a geosmina seria eliminada mais rapidamente dos peixes alimentados do que os peixes famintos devido ao maior conteúdo de lipídios no sangue e ventilação branquial nos peixes alimentados. O nível mais alto de lipídios no sangue, supostamente presentes principalmente como lipoproteínas, poderia aumentar a capacidade de transporte do sistema circulatório, enquanto a ventilação branquial mais alta promove a excreção do sangue para a água sobre as brânquias.

Como a quantidade de lipídios no sangue dos peixes depende, entre outros fatores, do estado nutricional dos peixes, poderíamos criar com sucesso diferenças no teor de lipídios no sangue entre os tratamentos alimentando e não alimentando os grupos de peixes experimentais. Nos grupos famintos, o conteúdo de lipídios no sangue permaneceu inalterado durante o experimento em níveis variando de 1,25 a 1,40 por cento (peso por peso, p / p).

Nossa observação de que peixes alimentados com níveis mais elevados de lipídios no sangue eliminam a geosmina mais rápido de seus ovários e, possivelmente, seus filetes sugere que a excreção de geosmina em peixes famintos é limitada pelos baixos níveis de lipídios no sangue. Deve-se notar, entretanto, que nossos dados não fornecem evidências diretas para a ligação da geosmina aos lipídios do sangue, nem causalidade entre os níveis de lipídios do sangue e o transporte e excreção da geosmina.

Fig. 1: Filé de concentração de geosmina normalizado de lipídio: ovário ao longo do tempo para tilápia do Nilo que foi alimentada ou morreu de fome durante a depuração de sabor estranho.

A observação atual de uma eliminação mais rápida de geosmina em peixes alimentados tem várias implicações para as práticas de depuração industrial. Os piscicultores usam a reversibilidade da bioconcentração da geosmina para depurar os sabores de suas plantações de peixes, colocando-os em água livre de geosmina pouco antes da colheita. O tempo necessário para a depuração bem-sucedida é então amplamente determinado pelos níveis iniciais de compostos de sabor estranho e suas taxas de eliminação. Níveis iniciais mais altos de geosmina levam a tempos de depuração mais longos para atingir concentrações de tecidos abaixo dos limites de detecção sensorial, ainda mais quando as taxas de eliminação são mais baixas. Em geral, os peixes não são alimentados durante a depuração. Apenas no caso de depuração a longo prazo de peixes grandes, como o esturjão, os peixes são ocasionalmente alimentados.

Como uma das razões práticas para não alimentar os peixes durante a depuração é permitir que eles esvaziem o trato intestinal antes do abate, provavelmente não é possível alimentar os peixes até o último dia do período de depuração. E as mudanças nas condições e no manejo do peixe no início do período de depuração podem causar um declínio inicial na aceitação da ração. Assim, parece claro que o consumo de ração durante o período de depuração será menor do que durante a fase de produção anterior. Até que ponto isso limita o espaço para aumentar a excreção da geosmina alimentando os peixes permanece obscuro até que o efeito do nível de alimentação na excreção da geosmina tenha sido esclarecido.

"Atribuímos isso principalmente ao aumento da ventilação branquial induzida por uma maior demanda de oxigênio"

Outra razão prática para não alimentar peixes durante a depuração de sabor estranho é que isso colocaria demandas adicionais no sistema de depuração para lidar com a maior produção de resíduos do peixe. No caso de peixes serem alimentados, a água no sistema de depuração deve ser renovada com mais freqüência ou reciclada após a purificação interna para manter a qualidade adequada da água. A primeira ação aumenta a demanda de água, o que conflita com a criação de peixes em sistemas de recirculação de aquicultura (RAS) com o objetivo de reduzir a demanda de água. A segunda ação (reciclagem de água) requer filtros biológicos. Uma vez que essas são fontes potenciais de produtos químicos com sabor estranho, isso pode levar à exposição à geosmina e ao 2-MIB no sistema de depuração e um tempo de depuração mais longo com sabor estranho. Claramente, as implicações práticas de alimentar peixes durante a depuração de sabor estranho ainda precisam ser esclarecidas.

Mais notáveis ??são as diferenças entre o filé e o ovário. Independentemente do tratamento de alimentação, os peixes precisaram de mais tempo para eliminar a geosmina de seus ovários em comparação com os filés. Uma vez que as taxas de eliminação da geosmina não diferiram significativamente entre os filetes e os ovários, esta diferença no tempo de depuração necessário pode ser amplamente atribuída aos níveis iniciais mais elevados da geosmina nos ovários. A tilápia do Nilo claramente bioconcentra mais geosmina em seus ovários do que em seus filetes sob uma determinada exposição à geosmina. O maior teor de lipídios explica em grande parte, mas não inteiramente, o maior nível de geosmina no ovário. Em linha com nossas descobertas anteriores, parece que a distribuição da geosmina dentro dos peixes não é governada exclusivamente pelo conteúdo lipídico dos tecidos.

A descoberta de que peixes bio-concentram geosmina em níveis mais elevados em seus ovários e, consequentemente, precisam de mais tempo para depuração em comparação com os tecidos musculares, é relevante para a depuração de sabor estranho na produção aquícola de esturjões para caviar e carne. Dado o contraste no conteúdo lipídico dos ovários do esturjão (~ 28 a 37 por cento) e da carne (~ 6 a 10 por cento), é provável que os esturjões acumulem mais geosmina em seus ovários do que em seu tecido muscular. Nesse caso, o tempo necessário para a depuração bem-sucedida do sabor estranho é provavelmente determinado pelo ovário e não pelo filé. Isso é confirmado por observações práticas em fazendas comerciais de esturjão. Isso também significa que usar a qualidade sensorial dos filés como indicador da qualidade sensorial do ovário pode resultar na colheita de caviar ainda sem sabor.

Perspectivas

Com base em nossos resultados para avaliar o efeito da alimentação durante a depuração de sabor estranho na eliminação de geosmina do tecido muscular (filé) e ovários usando tilápia do Nilo como modelo para caviar, concluímos que tilápias do Nilo que são alimentadas durante a depuração de sabor estranho elimine geosmin mais rápido de seus ovários em comparação com peixes famintos.

Atribuímos isso principalmente ao aumento da ventilação branquial induzida por uma maior demanda de oxigênio. Ao mesmo tempo, não descartamos que níveis baixos de lipídios no sangue em peixes famintos limitem a eliminação da geosmina. O tempo de depuração de sabor estranho é fortemente reduzido quando os agricultores adotam a prática de alimentar peixes durante a depuração de sabor estranho.

 

*Os autores

EDWARD SCHRAM, PH.D.

Autor correspondente
Wageningen Marine Research
Wageningen University & Research
PO Box 67, 1970 AB IJmuiden, Holanda

edward.schram@wur.nl

CHRISTIAAN KWADIJK, PH.D.

Wageningen Marine Research
Wageningen University & Research
PO Box 67, 1970 AB IJmuiden, Holanda

ANGELO HOFMAN

Wageningen Marine Research
Wageningen University & Research
PO Box 67, 1970 AB IJmuiden, Holanda

 

AINHOA ??BLANCO, M.SC.

Wageningen Marine Research
Wageningen University & Research
PO Box 67, 1970 AB IJmuiden, Holanda

ALBERTINKA MURK, PH.D.

Grupo de Ecologia de Animais Marinhos
Universidade e Pesquisa de Wageningen
PO Box 338, 6700 AH Wageningen, Holanda

JOHAN VERRETH, PH.D.

Aquaculture and Fisheries Group
Universidade e Pesquisa de Wageningen
PO Box 338, 6700 AH Wageningen, Holanda

JOHAN SCHRAMA, PH.D.

Aquaculture and Fisheries Group
Universidade e Pesquisa de Wageningen
PO Box 338, 6700 AH Wageningen, Holanda

** Este artigo, adaptado do original, foi publicada primeiro pela  Global Aquaculture Alliance.

 

 

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