Probióticos na Aquicultura
Jony Koji Dairiki
Embrapa Amazônia Ocidental
Pesquisador
Nutrição e Alimentação de Espécies Aquícolas
28/11/13
Resumo
Apresentação
» Definição
» Mecanismo de ação;
» Prebiótico X Probiótico;
» Relevância do assunto;
» Publicações recentes;
» Implicações;
» Oportunidades;
» Considerações finais.
Definição
O termo probiótico deriva do grego e significa “pró-vida”,
sendo o antônimo de antibiótico que significa “contra-vida”.
Coppola, M.M. e Turnes; C.G. 2004. Probióticos e
resposta imune. Ciência Rural, 34 (4): 1297-1303.
“Microrganismos vivos que quando administrados em
quantidades adequadas conferem um benefício à
saúde do hospedeiro".
FAO/WHO, 2001. Report on Joint FAO/WHO Expert Consultation on Evaluation of Health and Nutritional
Properties of Probiotics in Food Including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria. Cordoba, Argentina., 34p.
Definição
“Cultura de microrganismos vivos administrados ao
alimento ou meio ambiente (água) para aumentar a
viabilidade (sobrevivência) do hospedeiro".
Gram, L. and E. Ringo, 2005. Prospects of Fish Probiotics. In: Microbial Ecology in Growing
Animals, Holzapfel, W. and P. Naughton (Eds.). Elsevier, Edinburgh, UK., pp: 379-417.
Definição
Alguns dos microrganismos utilizados
como probióticos:
Enterococcus
faecalis;
faecium.
Streptococcus
Lactobacillus
acidophilus;
bulgaricus;
plantarum;
reuteri;
johnssonii;
casei;
sakei.
thermophilus
Bifidobacterium spp
Bacillus
cereus;
subtilis;
coagulans.
Saccharomyces
boulardii; cerevisiae.
Probióticos x Prebióticos
PREBIÓTICOS: ingredientes nutricionais não digeríveis
que afetam beneficamente o hospedeiro por estimular
seletivamente o crescimento e/ou atividade de uma ou
mais bactérias benéficas no trato digestório.
Inulina
PROBIÓTICOS:
β glucano
Mananoligossacarídeo
microrganismos
vivos
que
agem
principalmente no intestino e auxiliam o desenvolvimento
de
bactérias
saudáveis,
imunológica do organismo.
aumentado a resistência
Abordados na
presente palestra
Mecanismo de ação
Mecanismo de ação
Premissas básicas para o sucesso do uso:
É essencial que o micro-organismo seja isolado
do trato digestório do animal de interesse;
Adesão e crescimento à superfície da mucosa
intestinal;
Não ser patogênico ao hospedeiro e também
ao consumidor final.
Mecanismo de ação
Foto: Lisbeth LØvmo Martinsen. Adaptado de Ringo, 2013
Adesão, colonização + rápido crescimento do
micro-organismo PROBIÓTICO.
Mecanismo de ação
Tem capacidade de:
 Competir com patógenos por sítio de fixação e nutrientes em
um processo conhecido como exclusão competitiva;
 Eliminar patógenos por meio de síntese de bacteriocinas,
ácidos orgânicos voláteis e de peróxido de hidrogênio;
 Estimular componentes específicos e não específicos do
sistema imunológico.
O espectro de atividade dos probióticos pode ser dividido em
efeitos nutricionais, fisiológicos e antimicrobianos.
Mecanismo de ação
Gêneros, espécies e cepas
Os efeitos dos probióticos não podem ser generalizados.
As cepas probióticas são catalogadas de acordo
com o gênero e a espécie do microrganismo e
uma nomenclatura alfanumérica é atribuída.
Relevância do assunto
Características desejáveis de um
probiótico para a aquicultura
 Inibir a proliferação de patógenos por exclusão competitiva ou
produção de compostos inibitórios;
 Melhorar a taxa de crescimento do animal;
 Melhorar a conversão alimentar;
 Melhorar a sobrevivência frente a infecção por patógenos;
 Imunoestimulante: aumentar a produção de células de defesa;
 Aumentar o apetite animal.
Relevância do assunto
Pesquisa Agropecuária Brasileira
Número temático em Aquicultura
14,6 %
Relevância do assunto
Espécies estudadas
» Camarão marinho (Litopenaeus vannamei);
» Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus);
» Tambaqui (Colossoma macropomum).
Publicações recentes
In vitro selection of bacteria with potential for use as
probiotics in marine shrimp culture.
Objetivo
»
Isolar cepas de bactérias ácido-lácticas, com potencial probiótico
do trato digestório de camarões marinhos e realizar seleção in vitro
baseada em múltiplos caracteres (velocidade máxima de crescimento,
contagem final de células viáveis e halo de inibição contra nove
patógenos de origem continental e marinha), entre outros.
Felipe do Nascimento Vieira, Adolfo Jatobá, José Luiz Pedreira Mouriño, Eduardo Alano Vieira,
Mariana Soares, Bruno Corrêa da Silva, Walter Quadros Seiffert, Maurício Laterça Martins and
Luis Alejandro Vinatea. In vitro selection of bacteria with potential for use as probiotics in marine
shrimp culture. Pesquisa Agropecuária Brasileira, vol. 48, n. 8, p. 998-1004, 2013.
Publicações recentes
In vitro selection of bacteria with potential for use as
probiotics in marine shrimp culture.
Resultados
» Foram isoladas dez cepas de bactérias identificadas bioquimicamente
como Lactobacillus plantarum (3), L. brevis (3), Weissella confusa (2),
Lactococcus lactis (1) e L. delbrueckii (1).
» As cepas de L. plantarum apresentaram amplo espectro de ação e os
maiores halos de inibição, tanto para patógenos Gram-positivos quanto
negativos, alta taxa de crescimento e tolerância a todos os parâmetros
avaliados. Apresentaram o maior potencial para o uso.
Publicações recentes
Métodos para determinação da digestibilidade aparente de
dietas para camarão marinho suplementadas com probiótico.
Objetivo
»
Avaliar o efeito da suplementação de Lactobacillus plantarum na dieta
sobre o coeficiente de digestibilidade aparente da proteína, da
energia e da matéria seca;
» Foi utilizada a aspersão de inóculo com bactérias ácido-lacticas nas
rações.
Celso Buglione-Neto, José Luiz Mouriño, Felipe do Nascimento Vieira, Bruno Corrêa da Silva,
Adolfo Jatobá, Walter Seiffert, Débora Machado Fracalossi e Edemar Andreatta. Métodos para
determinação da digestibilidade aparente de dietas para camarão marinho suplementadas com
probiótico. Pesquisa Agropecuária Brasileira, vol. 48, n. 8, p.1021-1027, 2013.
Publicações recentes
Métodos para determinação da digestibilidade aparente de
dietas para camarão marinho suplementadas com probiótico.
Resultados
» Foi observado um maior coeficiente de digestibilidade aparente da
proteína (84,18±0,35%) e da energia (81,28±0,16%) nas rações
suplementadas com L. plantarum se comparado ao grupo controle
(82,73±1,01 e 78,63±0,93%);
» O uso de L. plantarum como aditivo probiótico na ração pode trazer
benefícios nutricionais (equilíbrio da microbiota ou degradação enzimática)
a L. vannamei, com melhor aproveitamento dos nutrientes.
Publicações recentes
Dieta suplementada com prebiótico, probiótico e
simbiótico no cultivo de camarões marinhos.
Objetivo
» Avaliar
o
uso
de
suplemento
prebiótico
(inulina),
probiótico
(Lactobacilus plantarum) e simbiótico, na dieta de camarões
marinhos (Litopenaeus vannamei) e seus efeitos sobre o crescimento, a
microbiota intestinal, a resposta imune e a resistência ao desafio
experimental com Vibrio alginolyticus.
Norha Bolívar Ramírez, Walter Quadros Seiffert, Felipe do Nascimento Vieira, José Luiz
Pedreira Mouriño, Gabriel Fernandes Alves Jesus, Gabriela Soltes Ferreira e Edemar Roberto
Andreatta . Dieta suplementada com prebiótico, probiótico e simbiótico no cultivo de
camarões marinhos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, vol. 48, n. 8, p. 913-919, 2013.
Publicações recentes
Dieta suplementada com prebiótico, probiótico e
simbiótico no cultivo de camarões marinhos.
Resultados
»
A concentração de Vibrio spp. no trato digestório foi menor em camarões
alimentados com o prebiótico, o probiótico e o simbiótico;
» A concentração de bactérias acidoláticas foi superior somente nos
camarões alimentados com probiótico e simbiótico;
» As dietas probióticas, prebióticas e simbióticas não alteram a
resistência ao desafio nem o crescimento dos camarões.
Crítica positiva: Não houve mortandade significativa no grupo controle
= desafio foi bem conduzido? Vibrio alginolyticus estava ativa?
Publicações recentes
Crescimento, digestibilidade e resistência à infecção por
patógeno em tilápia-do-nilo alimentada com probióticos.
Objetivo
»
Avaliar o efeito da suplementação da dieta com os probióticos
Lactobacillus plantarum e Saccharomyces cerevisiae (levedura), no
desempenho zootécnico, digestibilidade e na resistência à
infecção por patógeno, em alevinos de tilápia-do-nilo;
»
Os peixes foram desafiados com Aeromonas hydrophila.
Fernando Henrique Gomes Cornélio, Eduardo Cargnin-Ferreira, Maude Regina de Borba, José
Luiz Pedreira Mouriño, Vitor Augusto Giatti Fernandes e Débora Machado Fracalossi.
Crescimento , digestibilidade e resistência à infecção por patógenos em tilápia-do-Nilo
alimentada com probióticos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, vol. 48, n. 8, p. 863-870, 2013.
Publicações recentes
Crescimento, digestibilidade e resistência à infecção por
patógeno em tilápia-do-nilo alimentada com probióticos.
Resultados
»
A suplementação probiótica melhorou significativamente o ganho de
peso, a conversão alimentar, as taxas de retenção proteica e
energética, assim como a resistência dos animais a Aeromonas
hydrophila, após a infecção.
» A suplementação com Saccharomyces cerevisiae à dieta de tilápia-do-nilo
melhora significativamente a digestibilidade da proteína, energia e
matéria seca.
Publicações recentes
Efeitos fisiológicos da utilização de probiótico na
alimentação de tambaqui
Resultados
» Utilizaram duas formas de inclusão de Saccharomyces cerevisiae –
composição da ração e inoculação (aspersão);
» Não houve diferenças entre os tratamentos em relação ao desempenho
produtivo;
» Necessidade de maiores estudos para a espécie.
Oba, E. T. ; Corrêa, R.O. ; Santos, J.S. ; Borges, M. ; Tostes, L.V. ; Marinho, R.G.B. ; Meyer, G.
; Martins Jr., H. . Efeitos fisiológicos da utilização de probiótico na alimentação de
tambaqui. In: XVII Congresso Brasileiro de Engenharia de Pesca, 2011, Belém, PA. XVII
Congresso Brasileiro de Engenharia de Pesca. Belém, PA: XVII CONBEP, 2011.
Publicações recentes
Uso do probiótico Efinol® L durante o transporte de
tambaqui (Colossoma macropomum).
Resultados
» Efinol: Bacillus subtilis, Bacillus licheniformes, Lactobacillus acidophilus,
Saccaromyces cerevisiae + aminoácidos, vitaminas e minerais;
» Não foi eficiente em suprimir as respostas de estresse durante o
transporte (16 horas);
» Houve melhora da qualidade da água dos peixes transportados com
probiótico e diminuição do estresse durante a fase de recuperação.
Carvalho, E.S.; Gomes, L.C.; Brandão, F.R.; Crescencio, R.; Chagas, E.C.; Anselmo, A.A.S. O uso
do probiótico Efinol-L durante o transporte de tambaqui (Colossoma macropomum).
Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia (Online), v. 61, p. 1322-1327, 2009.
Publicações recentes
Probiótico na larvicultura de matrinxã, Brycon amazonicus
Resultados
» Uso de Bacillus subtilis bioencapsulado em Artemia
salina;
» Adição de doses do probiótico - 4 h antes do fornecimento
do náuplio;
» Não houve diferença entre níveis de inclusão;
» Houve canibalismo e baixo índice de sobrevivência (4 %).
Dias, D.C.; Corrêa, C.F.; Leonardo,A.F.G.; Tachibana, L.; Romagosa, E.; RanzaniPaiva, M.J.T. Probiótico na larvicultura de matrinxã, Brycon amazonicus. Acta
Scientiarum. Animal Sciences, v. 33, p. 365-368, 2011.
Publicações recentes
Probiotic in feeding of juvenile matrinxã (Brycon
amazonicus): economic viability.
Resultados
» Foi analisada a viabilidade econômica do uso do probiótico Bacillus
subtilis na alimentação de juvenis estocados em tanques-rede;
» A inclusão de 5 g de probiótico por kg de ração proporcionou o melhor
desempenho zootécnico e econômico;
» Custo do probiótico: R$ 12,60 kg e o da ração: R$ 1,83 kg (2009).
Dias, D.C.; Furlaneto, F.P.B.; Ayroza, L.M.S.; Tachibana, L.; Romagosa, E.; RanzaniPaiva, M.J.T.. Probiotic in feeding of juvenile matrinxã (Brycon amazonicus):
economic viability. Acta Scientiarum. Animal Sciences, v. 34, p. 239-243, 2012.
Publicações recentes
Utilização de probiótico na dieta de reprodutoras de
matrinxã Brycon amazonicus.
Objetivos
» Avaliar a utilização do probiótico Bacillus subtilis na dieta de
reprodutores de matrinxã (2,35 ±0,31 kg);
» Utilização de 2 tratamentos: controle e 10 g de probiótico por kg de
ração;
» Foram avaliados os índices relacionados ao desempenho reprodutivo.
Dias, D.C.; Furlaneto, F.P.B.; Ayroza, L.M.S.; Tachibana, L.; Leonardo, A.G.; Corrêa,
C.F.; Romagosa, C.F.; Ranzani-Paiva, M.J.T. Utilização de probiótico na dieta de
reprodutoras de matrinxã Brycon amazonicus. Boletim do Instituto de Pesca
(Online), v. 37, p. 135-141, 2011.
Publicações recentes
Utilização de probiótico na dieta de reprodutoras de
matrinxã Brycon amazonicus.
Resultados
» O gasto total do tratamento com uso do probiótico foi 7,8 % superior
ao grupo controle;
» Número de ovócitos liberados foi 5 % superior;
» Taxa de fertilização foi 34 % superior;
» Taxa de eclosão das larvas foi 36 % superior no grupo alimentado com
o probiótico.
» Favoreceu o desenvolvimento fisiológico dos
órgãos reprodutivos e diminuiu agressividade.
Publicações recentes
Avaliação da suplementação alimentar com bactéria
probiótica no crescimento e sanidade de Arapaima gigas
em sistema de recirculação de água.
Resultados
» Isolou Lactobacillus paracasei – melhor halo de inibição de patógenos;
» Não houve diferença significativa em relação ao desempenho
zootécnico com o grupo controle;
» Ineficaz ao desafio com Aeromonas spp.
Gabbay, M.I. Avaliação da suplementação alimentar com bactéria probiótica no
crescimento e sanidade de Arapaima gigas em sistema de recirculação de água.
Dissertação de mestrado – UFPA, Belém, 2012, 48 p.
Implicações
Para o desenvolvimento de um micro-organismo
probiótico para a aquicultura:
» É essencial que o micro-organismo seja isolado do trato digestório
do animal de interesse (premissa básica);
» Deve apresentar resistência às condições de pH estomacal, sais
biliares, entre outros fatores intrínsecos;
» Deve apresentar resistência às condições de pH, salinidade,
temperatura do meio (água), entre outros fatores extrínsecos;
» Aplicação correta do probiótico nas rações (UFC / g ou liofilizado);
» CUSTO DOS PROBIÓTICOS!!!!
Oportunidades
Uso dos probióticos:
» Aditivo alimentar = alternativa viável para melhoria da
digestibilidade dos nutrientes;
» Aumento da imunidade dos animais (função imunoestimulante);
» Diminuição do uso de antibióticos e quimioterápicos (fontes
de poluição ambiental e desenvolvimento de resistência das
bactérias patogênicas);
» Desafio para as espécies nacionais – necessidade eminente
de pesquisas atreladas a este assunto;
» “Produção de espécies aquícolas com qualidade”!!!!
Considerações finais
Uso dos probióticos na Aquicultura:
Não deixa de ser considerada uma boa prática de
manejo para a produção sustentável na Aquicultura;
Carência de estudos com as espécies de
importância econômica Regional;
OPORTUNIDADE.
OBRIGADO
[email protected]
(92) 3303-7918