Cultivo de Litopenaeus vannamei em sistema de bioflocos com dieta enriquecida com diferentes concentrações de quitosana

Abstract

A suplementação de antioxidantes através da dieta pode ser capaz de melhorar o sistema de defesa dos animais contra as espécies reativas de oxigênio (ERO), além de contribuir para uma melhor condição fisiológica e em alguns casos melhora também o desempenho zootécnico. A quitosana é obtida principalmente a partir da quitina presente na carapaça dos crustáceos, e é considerada rejeito para essa indústria de processamento, apesar de apresentar diversas propriedades, entre elas a capacidade antioxidante e imunoestimulante. Dessa forma, tem sido pouco explorada dentro da própria produção de camarões, em especial quando estes são cultivados em sistema de bioflocos (BFT). Diante da hipótese de que uma redução abrupta da salinidade em BFT causa uma condição de estresse oxidativo, o objetivo do estudo foi avaliar diferentes concentrações de quitosana na dieta de juvenis de camarão Litopenaeus vannamei cultivados em sistema BFT, quanto a capacidade de aumentar o sistema de defesa antioxidante e imune dos animais. A quitosana do estudo foi produzida a partir de rejeitos (cascas e cabeça) de camarão da indústria local (Rio Grande, RS, Brasil). O experimento foi dividido em quatro tratamentos, com três réplicas cada: controle C0 (dieta sem adição de quitosana), C1 (1 g de quitosana kg-1 de ração), C3 (3 g de quitosana kg-1 de ração) e C5 (5 g de quitosana kg-1 de ração). 25 camarões pesando em média 0,62 ± 0,02 g foram estocados em cada um dos 12 tanques de polietileno (150 L) e alimentados durante 35 dias com as respectivas dietas. Ao final, foi realizada biometria para avaliação do desempenho zootécnico e nove camarões de cada tanque foram transferidos para unidades menores onde foi realizado a exposição ao choque salino com redução aguda da salinidade de 30 para 5 durante 24 h. Como tratamento controle do choque salino, onde os camarões foram mantidos na salinidade 30, foi utilizado animais do C0. Assim, os tratamentos que receberam a redução da salinidade foram denominados de Sal5C0, Sal5C1, Sal5C3 e Sal5C5, o tratamento controle foi denominado Sal30C0. Após as 24 h foram coletadas brânquias e hepatopâncreas de seis camarões de cada tanque para análises bioquímicas e a hemolinfa extraída de três camarões por tanque para contagem diferencial de hemócitos (CDH). Os resultados mostraram que o choque salino induziu um aumento de ERO, em especial do H2O2, evidenciado pelo aumento da catalase (CAT) em brânquias. A quitosana mostrou reverter esse efeito nas brânquias no tratamento Sal5C5 e no hepatopâncreas aproximou a atividade da enzima ao valor basal de Sal5C0 em Sal5C1 e Sal5C5. Os resultados também sugerem que a quitosana tenha atividade scavenger sobre o O2 -• em brânquias, diminuindo a atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) em Sal5C1 e Sal5C5. O choque salino em bioflocos não resultou em aumento da peroxidação lipídica, contudo, a quitosana em Sal5C3 e Sal5C5 demonstrou reduzir ainda mais a concentração de lipídeos peroxidados em brânquias. O choque salino reduziu a capacidade detoxificatória através da atividade da glutationa-S-transferase (GST) em brânquias e a quitosana mostrou capacidade em reverter esse efeito em Sal5C1. Além disso, a quitosana estimulou a atividade da GST e aumentou os níveis de glutationa reduzida (GSH) no hepatopâncreas acima do valor basal de Sal30C0 nos tratamentos Sal5C1 e Sal5C3. Porém a quitosana não mostrou efeito imunoestimulante nos camarões em sistema BFT. Assim, é possível concluir que o sistema BFT pode contribuir para evitar danos provocados pela condição de estresse oxidativo, contudo, a suplementação com quitosana, apesar de não ter demonstrado melhorar o ganho de peso dos camarões, foi ainda melhor para o sistema de defesa antioxidante de L. vannamei, sendo que a inclusão de pelo menos 1 g de quitosana kg-1 de dieta se mostra como uma boa alternativa para manter os animais mais preparados para a condição de estresse oxidativo provocada pela redução abrupta da salinidade.Dietary supplementation with antioxidants may improve the defense system against reactive oxygen species (ROS) and can also contribute to enhance organisms physiological conditions and growth performance. Chitosan, obtained from chitin present in the shell of crustaceans - considered to be waste for this industry -, has several properties, including antioxidant and immunostimulating capacity. However, studies with chitosan applied to shrimp production, especially in Biofloc System (BFT), is still scarce. In this context and considering the hypothesis that an abrupt reduction in salinity in BFT system causes an oxidative stress condition, this study aimed to evaluate the effects of dietary supplementation with different concentrations of chitosan on juvenile Litopenaeus vannamei to assess the influence on the antioxidant and immune systems of shrimp cultivated in a biofloc system (BFT) and submitted to abrupt salinity reduction. The experiment was performed with juveniles shrimp fed with four supplemented levels of chitosan diets: C0 (0 g kg-1 diet – control), C1 (1 g kg-1 diet), C3 (3g kg-1 diet), and C5 (5g kg-1 diet). 25 shrimp were stocked with an initial weight of 0.62 ± 0.02 g in 12 tanks (three per treatment) of polyethylene (150 L) and fed for 35 days with the respective diets. shrimps weights were assessed to determine zootechnical performance and nine shrimp from each experimental tank were transferred to smaller units and exposure to abrupt salinity reduction from 30 to 5 during 24 h. The control treatment of salinity stress, where the shrimp were kept at salinity 30, animals from C0 group were used. Thus, the treatments that were submitted to abrupt salinity reduction were denominated as Sal5C0, Sal5C1, Sal5C3 and Sal5C5, the control treatment was denominated Sal30C0. After 24 h, gills and hepatopancreas were collected from six and three shrimps per tank for biochemical analysis and differential hemocyte count (DHC), respectively. The results showed that the abrupt salinity reduction induced an increase in ROS, especially in H2O2, evidenced by the increase in catalase (CAT) in gills. The chitosan reversed this effect on the gills in the Sal5C5 group and in the hepatopancreas it approached the enzyme activity closer to the base value of Sal5C0 in Sal5C1 and Sal5C5. The results also suggest that chitosan has scavenger activity on O2- • in gills, decreasing the activity of the superoxide dismutase enzyme (SOD) in Sal5C1 and Sal5C5. The abrupt salinity reduction in bioflocs did not result in increased lipid peroxidation, however, chitosan in Sal5C3 and Sal5C5 showed further reduce the concentration of peroxided lipids in gills. The low salinity reduced the detoxification capacity through glutathione-S-transferases (GST) activity in gills and the chitosan showed to reverse this effect in Sal5C1. In addition, the chitosan stimulated GST activity and increased of reduced glutathione (GSH) levels in the hepatopancreas above the basal level of group Sal30C0 in treatments Sal5C1 and Sal5C3. However, chitosan has not been an immunostimulant for shrimp in the BFT system. In conclusion, the BFT system can contributes to avoid damage caused by ROS, however, chitosan supplementation, although it has not been shown to improve the weight gain of L. vannamei, it enhance the antioxidant defense systems. Thus, the inclusion of chitosan in least 1 g kg-1 diet should be a good alternative to improve defense mechanisms and resistance to stress condition of abrupt salinity reduction.