Probióticos na AquiculturaProbióticos na Aquicultura

Jony Koji DairikiEmbrapa Amazônia Ocidental

PesquisadorNutrição 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”.

“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.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.

Coppola, M.M. e Turnes; C.G. 2004. Probióticos e resposta imune. Ciência Rural, 34 (4): 1297-1303.Coppola, M.M. e Turnes; C.G. 2004. Probióticos e resposta imune. Ciência Rural, 34 (4): 1297-1303.

“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.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

Definição

Alguns dos microrganismos utilizados como probióticos:

Lactobacillus acidophilus; bulgaricus; plantarum;reuteri; johnssonii;casei;sakei.

Streptococcus thermophilus

Saccharomyces boulardii; cerevisiae.

Bacillus cereus; subtilis;coagulans.

Enterococcus faecalis; faecium.

Bifidobacterium spp

Probióticos x Prebióticos

PREBIÓTICOS: ingredientesingredientes nutricionaisnutricionais não digeríveis

que afetam beneficamente o hospedeiro por estimular

seletivamente o crescimento e/ou atividade de uma ou

mais bactérias benéficas no trato digestório.

PROBIÓTICOS: microrganismosmicrorganismos vivosvivos que agem

principalmente no intestino e auxiliam o desenvolvimento

de bactérias saudáveis, aumentado a resistência

imunológica do organismo.

Inulina β glucano Mananoligossacarídeo

Abordados na presente palestra

Mecanismo de ação

Mecanismo de ação

Premissas básicas para o sucesso do uso:

Adesão e crescimento à superfície da mucosa intestinal;

Não ser patogênico ao hospedeiro e também ao consumidor final.

É essencial que o micro-organismo seja isolado do trato digestório do animal de interesse;

Mecanismo de ação

Adesão, colonização + rápido crescimento do

micro-organismo PROBIÓTICO.

Foto: Lisbeth LØvmo Martinsen. Adaptado de Ringo, 2013 Foto: Lisbeth LØvmo Martinsen. Adaptado de Ringo, 2013

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.

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.

Características desejáveis de um

probiótico para a aquicultura

Relevância do assunto

Relevância do assunto

Pesquisa Agropecuária Brasileira

Número temático em Aquicultura

14,6 %14,6 %

Relevância do assunto

Espécies estudadas

» Camarão marinho (Litopenaeus vannamei);

» Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus);

» Tambaqui (Colossoma macropomum).

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.

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

» 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.

In vitro selection of bacteria with potential for use as In vitro selection of bacteria with potential for use as

probiotics in marine shrimp culture.probiotics in marine shrimp culture.

Objetivo

Publicações recentes

In vitro selection of bacteria with potential for use as In vitro selection of bacteria with potential for use as

probiotics in marine shrimp culture.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 Métodos para determinação da digestibilidade aparente de

dietas para camarão marinho suplementadas com probiótico.dietas para camarão marinho suplementadas com probiótico.

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.

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.

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.

Publicações recentes

Métodos para determinação da digestibilidade aparente de Métodos para determinação da digestibilidade aparente de

dietas para camarão marinho suplementadas com probiótico.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

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.

Dieta suplementada com prebiótico, probiótico e Dieta suplementada com prebiótico, probiótico e

simbiótico no cultivo de camarões marinhos.simbiótico no cultivo de camarões marinhos.

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.

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 Dieta suplementada com prebiótico, probiótico e

simbiótico no cultivo de camarões marinhos.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?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 Crescimento, digestibilidade e resistência à infecção por

patógeno em tilápia-do-nilo alimentada com probióticos.patógeno em tilápia-do-nilo alimentada com probióticos.

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.

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.

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.

Publicações recentes

Crescimento, digestibilidade e resistência à infecção por Crescimento, digestibilidade e resistência à infecção por

patógeno em tilápia-do-nilo alimentada com probióticos.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 Efeitos fisiológicos da utilização de probiótico na

alimentação de tambaquialimentação de tambaqui

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.

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.

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.

Publicações recentes

Uso do probiótico EfinolUso do probiótico Efinol®® L durante o transporte de L durante o transporte de

tambaqui (tambaqui (Colossoma macropomumColossoma macropomum).).

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.

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.

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.

Publicações recentes

Probiótico na larvicultura de matrinxã, Probiótico na larvicultura de matrinxã, Brycon amazonicusBrycon amazonicus

Dias, D.C.; Corrêa, C.F.; Leonardo,A.F.G.; Tachibana, L.; Romagosa, E.; Ranzani-Paiva, M.J.T. Probiótico na larvicultura de matrinxã, Brycon amazonicus. Acta Scientiarum. Animal Sciences, v. 33, p. 365-368, 2011.

Dias, D.C.; Corrêa, C.F.; Leonardo,A.F.G.; Tachibana, L.; Romagosa, E.; Ranzani-Paiva, M.J.T. Probiótico na larvicultura de matrinxã, Brycon amazonicus. Acta Scientiarum. Animal Sciences, v. 33, p. 365-368, 2011.

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 %).

Publicações recentes

Probiotic in feeding of juvenile matrinxã (Probiotic in feeding of juvenile matrinxã (Brycon Brycon

amazonicusamazonicus): economic viability.): economic viability.

Dias, D.C.; Furlaneto, F.P.B.; Ayroza, L.M.S.; Tachibana, L.; Romagosa, E.; Ranzani-Paiva, M.J.T.. Probiotic in feeding of juvenile matrinxã (Brycon amazonicus): economic viability. Acta Scientiarum. Animal Sciences, v. 34, p. 239-243, 2012.

Dias, D.C.; Furlaneto, F.P.B.; Ayroza, L.M.S.; Tachibana, L.; Romagosa, E.; Ranzani-Paiva, M.J.T.. Probiotic in feeding of juvenile matrinxã (Brycon amazonicus): economic viability. Acta Scientiarum. Animal Sciences, v. 34, p. 239-243, 2012.

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).

Publicações recentes

Utilização de probiótico na dieta de reprodutoras de Utilização de probiótico na dieta de reprodutoras de

matrinxã matrinxã Brycon amazonicus.Brycon amazonicus.

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.

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.

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.

Publicações recentes

Utilização de probiótico na dieta de reprodutoras de Utilização de probiótico na dieta de reprodutoras de

matrinxã matrinxã Brycon amazonicus.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 Avaliação da suplementação alimentar com bactéria

probiótica no crescimento e sanidade de Arapaima gigas probiótica no crescimento e sanidade de Arapaima gigas

em sistema de recirculação de água.em sistema de recirculação de água.

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.

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.

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.

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!!!!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 finaisUso 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

jony.dairiki@embrapa.brr

(92) 3303-7918