Farinha de Aurantiochytrium sp., fonte do ácido graxo docosahexaenoico (22:6 n-3), como suplemento dietético para tilápia-do-nilo em temperatura subótima: desempenho, composição corporal e defesas oxidativas

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2020.A suplementação dietética de ácido graxo poli-insaturado da série n-3 (PUFA n-3) para a tilápia-do-nilo melhora o desempenho zootécnico em temperatura subótima fria. Com isso, o presente estudo avaliou a inclusão dietética de farinha de Aurantiochytrium sp. como fonte de ácido docosaexaenoico (22:6 n-3, DHA) e seu efeito sobre índices de desempenho zootécnico, composição corporal e muscular, acúmulo de ácidos graxos no músculo e potencial dano oxidativo às biomoléculas sub variação térmica. Um ensaio alimentar de 87 dias com juvenis (8,47 ± 0,19 g) mantidos a uma temperatura subótima de 22°C, avaliou quatro níveis de inclusão de farinha de Aurantiochytrium sp. (0,5, 1,0, 2,0 e 4,0 g 100 g-1 dieta seca), além de uma dieta sem a inclusão do aditivo. Também incluímos uma dieta controle positivo com óleo de fígado de bacalhau (OFB), contendo uma concentração de DHA semelhante à dieta suplementada com 1,0 g 100 g-1 de farinha de Aurantiochytrium sp., para permitir a comparação de duas fontes dietéticas ricas em DHA. A suplementação de farinha de Aurantiochytrium sp. em 0,45 a 1,42 g 100-1 da dieta seca para tilápia-do-nilo, mantida a 22°C, resultou em melhor crescimento, eficiência alimentar, composição lipídica corporal e adequada relação de ácidos graxos poli-insaturados das séries n-3 / n-6 no músculo para o consumo humano. Peixes alimentados com níveis crescentes de farinha de Aurantiochytrium sp. apresentaram significativamente maior ganho em peso quando comparados a peixes alimentados com a dieta CLO. Também foi conduzido um ensaio de digestibilidade sobre a utilização de nutrientes da farinha de Aurantiochytrium sp. Utilizou-se óxido de ítrio como marcador (1,00 mg g-1 da dieta referência), coleta de fezes por sedimentação e peixes com peso médio de 16,01 ± 0,68 g, mantidos a 22°C. O DHA apresentou alta digestibilidade (96,05%) para a tilápia-do-nilo, mesmo em temperatura subótima fria, mas a digestibilidade das proteínas (68,64%), lipídios (68,38%) e ácidos graxos saturados (50,77%) foram baixas. Adicionalmente, foram comparados dois níveis de inclusão dietética da farinha de Aurantiochytrium sp. (1,0 e 4,0 g 100 g-1 da dieta seca) e uma dieta controle com OFB, para avaliar se altas concentrações de DHA e a exposição prolongada à temperatura subótima fria, seguida da elevação da temperatura, causaria danos oxidativos às biomoléculas. A suplementação dietética de 1,0 g 100 g-1 da farinha de Aurantiochytrium sp. durante 87 dias a 22ºC causou pouco dano ao DNA da tilápia-do-nilo. No entanto, a elevação da temperatura aumentou significativamente a concentração da hemoglobina e a atividade das enzimas antioxidantes. A HSP70 foi maior na tilápia-do-nilo mantida a 22°C (temperatura subótima), do que após o aumento da temperatura para 28°C (temperatura ótima de crescimento) ou para 33°C (temperatura acima da ótima). A tilápia-do-nilo mantida a 22°C responde ao aumento das inclusões dietéticas da farinha de Aurantiochytrium sp., melhorando o desempenho produtivo. Portanto, sugere-se que temperaturas baixas podem levar a um maior estresse térmico do que altas temperaturas para a tilápia-do-nilo, já que estimulam o aumento da HSP70 para melhorar as defesas contra o estresse térmico. Estudos adicionais são necessários para melhor compreender o mecanismo de adaptação da tilápia-do-nilo sob estresse térmico, evidente durante as oscilações térmicas, típicas das regiões subtropicais, onde há produção expressiva desta espécie. Ainda, o aditivo não causou danos oxidativos importantes às biomoléculas, em temperatura subótima, se mostrando seguro para utilização em dietas de inverno, apesar da sua alta concentração de DHA.Abstract: The dietary supplementation of n-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA) for Nile tilapia improve the growth performance at cold-suboptimal temperature. Thus, this study evaluated the dietary inclusion of Aurantiochytrium sp. meal, as source of docosahexaenoic acid (22:6 n-3, DHA), and its effect on growth, feed conversion, body and muscle composition, muscle accumulation of fatty acids, and potential oxidative damage to biomolecules under thermal variation. A feeding trial of 87 days with juvenile fish (8.47 ± 0.19 g) kept at a cold suboptimal temperature of 22°C, evaluated four level inclusion of Aurantiochytrium sp. meal (0.5, 1.0, 2.0, and 4.0 g 100 g-1 dry diet), in addition to a diet without the inclusion of the additive. We also included a positive control diet with cod liver oil (CLO), containing a DHA concentration similar to the diet supplemented with 1.0 g 100 g-1 Aurantiochytrium sp. meal, to allow for a comparison of two DHA-rich feed sources. The dietary supplementation of Aurantiochytrium sp. meal at 0.45 to 1.42 g 100-1 dry diet for Nile tilapia kept at 22°C resulted in best growth, feed efficiency, body lipid composition, and adequate n-3/n-6 polyunsaturated-fatty-acid ratio in the muscle for human consumption. Fish fed Aurantiochytrium sp. meal had significantly higher weight gains when compared to fish fed the CLO diet. A digestibility trial was conducted to evaluate the utilization of Aurantiochytrium sp. meal nutrients, using yttrium oxide as an inert marker (0.1% reference diet), collection of feces by sedimentation, and fish with 16.01 ± 0.68 g, kept at 22°C. Nile tilapia presented high digestibility (96.05%) for DHA, even at the suboptimal temperature, but the digestibility of proteins (68.64%), lipids (68.38%), and saturated fatty acids (50.77%), were low. In addition, it was tested two inclusion levels of Aurantiochytrium sp. meal (1.0 and 4.0 g 100 g-1 dry diet) and one control diet with inclusion of cod liver oil (CLO), to evaluate if high concentration of DHA could cause oxidative damage to biomolecules in juvenile Nile tilapia. Fish were subjected to a long-term exposure to suboptimal-cold temperature followed by temperature elevation. The dietary supplementation of Aurantiochytrium sp. meal during 87 days at 22ºC caused only little DNA damage in Nile tilapia. However, the rise in temperature significantly increased the concentration of hemoglobin and the activity of antioxidant enzymes. HSP70 was higher in Nile tilapia kept at 22°C (cold-suboptimal temperature) than after temperature increase to 28°C (optimal-growth temperature) or 33°C (hot-suboptimal temperature). Therefore, it is suggested that low temperatures can lead to greater thermal stress than high temperatures for Nile tilapia, since they stimulate the increase of HSP70 to improve the defenses against thermal stress. Additional studies are needed to better understand the mechanism of adaptation of Nile tilapia under thermal stress, evident during thermal oscillations, typical of subtropical regions, where there is significant production of this species. Nile tilapia maintained at 22°C respond to increasing dietary inclusions of Aurantiochytrium sp. meal by improving productive performance without showing important oxidative damage to biomolecules, despite its high DHA content. Therefore, Aurantiochytrium sp. meal is a safe additive to be included in Nile tilapia winter diets