1 Panorama da AQÜICULTURA, julho, agosto 2015
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1Panorama da AQÜICULTURA, julho, agosto 2015
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Informe Empresarial
PROBIÓTICO MULTI-CEPAS NA NUTRIÇÃO AQUÍCOLAAspectos práticos e recentes avanços tecnológicos visando à saúde intestinal de peixes e camarões
A utilização de probióticos na aquicultura visando melhorar a qualidade do ambiente de cultivo tem sido uma prática amplamente difundida nos últimos anos. Probió-ticos compostos principalmente por Bacillus sp., adotados em medidas de manejo de água e solo, possibi-litaram a elevação da produtividade e reduziram o impacto frente a pa-tógenos. Entretanto, a utilização de bactérias probióticas como fer-ramenta nutricional, com foco em promover a saúde intestinal, ainda não está amplamente consolidada. Neste artigo, abordaremos recen-tes avanços neste campo e novas tecnologias disponíveis.
Tratamentos
Enterococcus faecium no intestino (x 108 células/g intestino)*
Dia 1 Dia 10Intestino com matéria fecal Matéria fecal Intestino sem
matéria fecal
Grupo controle 0 0 0
Grupo probiótico 1,37 ± 0,85 1,52 ± 0,98 1,33 ± 0,28
A suplementação de bactérias probióticas em rações para peixes e camarões é um tema que tem dividido opiniões entre especialistas e produtores na aquicultura.
Enquanto alguns profissionais se posicionam favoráveis a sua utilização registrando resultados positivos, outros possuem relatos não tão favoráveis, colocando em cheque a real efetividade do conceito. Para que obtenhamos sucesso na aplicação de probi-óticos comerciais em benefício ao animal, temos que considerar previamente uma série de fatores, tais como: a concentração e o modo de ação das bactérias; forma de aplicação na ração, estratégia de fornecimento, além de um profundo conhecimento dos desafios ambientais e principais patógenos a serem enfrentados no cultivo.
Considerando que a nutrição representa o principal custo de produção da indústria aquícola e também a alta volatilidade de preços das commodities que impacta direta-mente nos preços das rações, faz-se crucial que todo o investimento em aditivos como os probióticos seja realizado de maneira racional e criteriosa. A utilização de produtos especializados e com eficácia comprovada, pode também aumentar as chances de sucesso e evitar longos e custosos processos de tentativa e erro.
Colonização e ação intestinal
Apesar de haver variações quanto à definição de probióticos na aquicultura, podemos basicamente considerar estes aditivos na nutrição como um suplemento de microrganismos vivos, capazes de sobreviverem e colonizarem o ambiente intestinal, promovendo benefícios ao hospedeiro, tais como: redução da comunidade microbiana patogênica via competição exclusiva, competição por sítios de fixação e nutrientes, produção de substâncias antimicrobianas, alteração do ambiente luminal, produção de enzimas digestivas, imunoestimulação e interferência na comunicação bacteriana.
Um ponto básico de partida para obtenção de cepas de interesse é o isola-mento e caracterização de bactérias que sejam resistentes, que possuam atividade em variados ambientes (temperatura, pH, salinidade, suco gástrico, bile e etc.) e que possuam comprovada capacidade de colonizar o intestino. Na Tabela 1, apresenta-se teste realizado para avaliar a capacidade de colonização do Enterococcus faecium no intestino da tilápia. A presença da bactéria no intestino sem matéria fecal e em altas concentrações (1,3 x 108), 10 dias após cessar a suplementação, evidencia o bom potencial deste microrganismo.
Os diversos microrganismos utilizados com função probiótica na aqui-cultura possuem modo de ação e características bastante variadas com relação
Tabela 1. Presença da bactéria probiótica Enterococcus faecium no dia 1 e 10 dias depois da retirada do probiótico da alimentação de tilápias do Nilo
*Médias ± Desvio padrão. Utilizando metodologia FISH (Hibridização fluorescente In situ). Fonte: Biomin, teste realizado na universidade Prince of Songkla, Hat Yai, Tailândia.
Por:Otavio Serino Castro¹
¹ Biomin Holding GmbH, Áustria.
Gonçalo Santos¹
Jutta Zwielehner¹
Rui Gonçalves¹
Barbara Werber¹
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a sua capacidade em promover diferentes benefícios ao hospedeiro. Desta maneira, produtos a base de cepas únicas, podem apresentar limitações em determinados aspectos e não proporcionar ao animal um amplo espectro de ação.
Para a elaboração de probióticos multi-cepas, um cuidado es-pecial deve ser tomado para evitar que um produto seja composto por bactérias com ações antagônicas. Na Figura 1 , observa-se a capacidade de colonização do intestino da tilápia pelas cepas de Bacillus sp, Pe-diococcus sp., Enterococcus sp. e Lactobacillus sp. quando fornecidas em conjunto. Neste trabalho, bactérias viáveis foram recuperadas até 18 dias após cessar a suplementação.
Praticamente, a utilização de probióticos com capacidade de colonização possibilita que sejam elaboradas estratégias de uso não contínuo, permitindo assim a otimização do custo de suplementação. Estas estratégias devem ser ajustas de acordo com os níveis de desafio ambiental, características da dieta, fase e tipo de cultivo em questão.
De maneira geral, o principal objetivo da utilização dos probi-óticos é garantir que o animal mantenha seu intestino saudável e com uma boa capacidade de resposta imunológica frente a agentes patógenos e estressantes. Na Figura 2, pode-se claramente observar o potencial benéfico do uso desta ferramenta na estrutura intestinal e nas caracte-rísticas das vilosidades da tilápia, onde houve um aumento significativo da área disponível para absorção de nutrientes.
Inibição de patógenos
Recentemente, mais especificamente em decorrência da deflagra-ção da EMS (síndrome da mortalidade precoce) na carcinicultura asiáti-ca, evidenciou-se fortemente a limitação de ação de algumas bactérias probióticas, que até então possuíam boa eficiência, quando desafiadas com variedades emergentes e mais virulentas de agentes patogênicos.
Estudos realizados pela Biomin visando à seleção de novas cepas têm indicado que algumas espécies de bactérias não formadoras de esporos como o Pediococcus sp., Enterococcus sp e Lactobacillus sp., podem inibir mais eficientemente patógenos de natureza gram negativa, como o Vibrio. Na Figura 3, podemos observar a ação de inibição destas bactérias em comparação a uma série de cepas do gênero Bacillus. Faz-se importante salientar, que a ação frente a patógenos é tanto espécie-específica como cepa-específica. Neste caso, observou-se que algumas cepas de Bacillus
subtilis tiveram algum efeito inibidor (#3; #4 e #5), enquanto que outras não apresentaram resposta na inibição (#6; #2 e #1).
Para garantir que essa inibição seja realmente efetiva em condições de cultivo, os testes In vitro devem ser realizados poste-riormente In vivo, na espécie alvo. Na Tabela 2 apresentam-se os resultados de um estudo conduzido na Tailândia, onde se se verifi-cou a capacidade de inibição do Vibrio spp.
Figura 1. Composição percentual da microbiota de juvenis de tilápia do Nilo (55 ±1g) antes e após a suplementação com probiótico multi-cepas AquaStar® Growout por 8 semanas. Cepas probióticas representadas na cor verde no gráfico à direita. Fonte: Biomin
Figura 2. Corte histológico do intestino de tilápias sem suplementação e suplementadas com probiótico multi-cepas AquaStar® Growout por 6 semanas. Pesquisa realizada na Universidade de Plymouth, Inglaterra. Fonte: Standen, Merrifield & Davies (2015)
Propinibacterium sp., 0,7
Clostridium sp., 1,0
L. crispatus, 4,3
L. helvecticus, 6,4
L. aviarius, 38,0
L. secaliphilus, 23,6L. pontis, 22,9
Pediococcus sp., 1,1
Lactobacillus sp., 4,9
Enterococcus sp., 11,0
Bacillus sp., 58,2
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tanto no hepatopâncreas, como no intestino de camarões alimentados com rações contendo probiótico multi-cepas. Verificou-se também, a significante presença da bactéria Enterococcus faecium.
A implicação prática desta observação é de que, frente a um desafio específico, um produto de relativa boa resposta zootécnica pode perder sua efetividade. Nessas situações, elevar a dosagem de aplicação poderá ser inútil e economicamente inviável. Desta maneira, a comparação de produtos somente baseada em preços e pela concentração de UFC/g ou UFC/kg, não deve ser adotada como critério único para tomada de decisão. A comprovação de resultados In loco ainda é a melhor alternativa.
Método de aplicação
Os principais fatores chaves para o sucesso na apli-cação industrial dos probióticos na ração são: assegurar a correta armazenagem dos produtos em fábrica; realizar a aplicação de maneira homogênea; incluir o produto no banho de óleo nas etapas finais de produção não expondo as bactérias a temperaturas excessivas e umidade. Por mais básico que possa parecer, estas medidas são de extrema importância para assegurar ao produtor a eficiência do pro-duto no campo. Na Tabela 3, observam-se os impactos nos resultados zootécnicos do Catfish Tra, quando alimentado com dietas contendo probióticos multi-cepas (PROB MC)
TratamentoCFU/g
Hepatopâncreas IntestinoVibrio Total
(x 104)Enterococcus faecium (x106)
Vibrio Total (x 106)
Enterococcus faecium (x108)
Controle 68,8 ± 19,5a – 94,1 ± 68,2ns –
AquaStar® 1,7 ± 0,9b 56,5 ± 23,2b 29,5 ± 19,4b 7,8 ± 5,7b
a, b , Médias com letras diferentes nas colunas denotam diferença estatística (p < 0.05). Fonte: Supamattaya (2006), estudo realizado na universidade Prince of Songkla, Hat Yai, Tailândia
Figura 3. Efeito de diversas bactérias probióticas na inibição de cepa patogênica de Vibrio sp. após 8 horas. Fonte: Biomin
Tabela 2. Contagem total de Vibrio spp. e Enterococcus faecium no sistema digestivo do camarão, após a alimentação com dietas suplementadas com probiótico multi-cepas por 6 semanas (metodologia FISH)
Tabela 3. Efeito de probiótico a base de Bacillus contra probiótico multi-espécies, incluídos na extrusão e no banho de óleo, sobre o desempenho zootécnico do Catfish Tra (Pangasionodon hypophthalmus)
a, b Médias com letras diferentes nas colunas denotam diferença estatística (p < 0.05). | Fonte: Biomin; Mayer, Encarnação e Santos (2012)
CONTROLE PROB MC
EXTPROB MC
COATPROB BC
EXTPROBBC AT
Peso Inicial 68,7 ± 0,1 68,7 ± 0,1 68,7 ± 0,1 68,7 ± 0,1 68,7 ± 0,1
Peso Final 151,1 ± 2,6a 153,7 ± 3,6ab 158,8 ± 7,2b 152,7 ± 3,1ab 152,9 ± 2,7ab
Ganho de Peso 82,4 ± 2,6a 85,0 ± 3,6ab 90,2 ± 7,2b 84,0 ± 3,1ab 84,3 ± 2,8ab
Consumo de Ração
106,5 ± 0,5 105,8 ± 0,8 106,7 ± 0,8 105,8 ± 1,1 106,7 ± 0,9
FCA 1,29 ± 0,04a 1,25 ± 0,06bc 1,19 ± 0,09c 1,26 ± 0,03bc 1,27 ± 0,05ab
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e a base somente de Bacillus (PROB BC), adicionados a dieta antes do processamento e após, no banho de óleo. Neste estudo, comprovou-se que a estratégia mais efetiva de suplementação dos probióticos foi atingida utilizando--se probiótico multi-cepas adicionado no banho de óleo.
Considerações finais
A habilidade dos animais resistirem a infecções de-pende de um sistema imunológico forte e de um intestino
saudável. Equilibrando a microbiota intestinal fa-vorecemos uma melhor digestão e absorção de nu-trientes, além de proteger o animal frente a agentes patogênicos presentes no ambiente. A aplicação es-tratégica de probióticos via nutrição pode complemen-tar protocolos preventivos de manejo, reduzindo riscos no cultivo e ainda promo-vendo melhor desempenho zootécnico e econômico.
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