Bioeconomia Aplicada a Sistemas Aquícolas de Produção Integrada de Pescado com Plantas Aquáticas na Associação de Agricultores Familiares no Vale do Ribeira, Brasil

Os sistemas de produção aquícolas devem adotar métodos e abordagens baseados na economia circular, principalmente ao utilizarem recursos naturais e sistemas biológicos. Este estudo abordou o potencial da Lemna minor (lentilha-d’água) como elemento-chave para o fortalecimento da bioeconomia em sistemas de aquicultura familiar, com enfoque na economia circular. Inicialmente, foi realizada uma revisão sistemática de 51 estudos científicos, os quais foram organizados em categorias temáticas: ecotoxicologia, fitorremediação, composição química, bioprodutos e estratégias de cultivo. A análise revelou lacunas relevantes na literatura, sobretudo na integração de dados moleculares, ecológicos e biotecnológicos, essenciais para consolidar o uso da L. minor como modelo biológico em práticas sustentáveis. Paralelamente, foi conduzido um experimento em campo com três unidades de produção familiar (UPFs) no Vale do Ribeira, São Paulo, na área do bioma Mata Atlântica, em sistema de aquicultura integrada multitrófica (AIMT), integrando o cultivo de Clarias gariepinus com L. minor ao longo de doze meses. A macrófita demonstrou alta eficiência na fitorremediação de efluentes aquícolas, promovendo a redução de nutrientes e melhorando a qualidade da água. A biomassa seca obtida apresentou composição rica em proteínas, ácidos graxos, minerais e compostos bioativos, sendo considerada promissora para a produção de rações, alimentos funcionais e nutracêuticos. Por fim, realizamos uma análise bioeconômica avaliando os custos de produção, o retorno econômico e a geração de coprodutos, com vistas ao desenvolvimento de uma tecnologia social replicável para pequenos produtores. Os resultados indicaram que L. minor representa uma solução biológica eficiente e acessível, com alto valor agregado, fortalecendo práticas produtivas sustentáveis e inovadoras, alinhadas aos princípios da economia circular e da aquicultura sustentável.

Resumo (inglês)

Aquaculture production systems must adopt circular-economy-based approaches, especially when using biological systems and natural resources. This study explored the potential of Lemna minor (duckweed) as a key component to strengthen the bioeconomy in small-scale aquaculture systems, focusing on circular economy principles. A systematic review of 51 scientific studies was categorized into five thematic areas: ecotoxicology, phytoremediation, chemical composition, bioproducts, and cultivation strategies. The analysis identified notable gaps in the literature, particularly regarding the integration of molecular, ecological, and biotechnological data necessary to establish L. minor as a model organism for sustainable practices. Additionally, a field experiment was conducted in three family-run production units in the Vale do Ribeira region (Atlantic Forest biome, São Paulo, Brazil), implementing an integrated multitrophic aquaculture (IMTA) system that combined Clarias gariepinus cultivation with L. minor over 12 months. The macrophyte proved highly effective in treating aquaculture effluent, significantly reducing nutrient loads and improving water quality. The harvested dry biomass exhibited a rich composition of proteins, fatty acids, minerals, and bioactive compounds, making it promising for use in feed, functional foods, and nutraceuticals. Finally, a bioeconomic analysis was conducted to assess production costs, economic returns, and co-product generation, with the aim of developing a replicable social technology for smallholders. Results suggest that L. minor offers an efficient, accessible, high-value biological solution that supports sustainable, innovative aquaculture practices aligned with circular economy principles.

Palavras-chave

Aquicultura Economia circular Agricultura sustentável

Idioma

Português

Citação

HEITZMAN, B. S. - Bioeconomia aplicada a sistemas aquícolas de produção integrada de pescado com plantas aquáticas na Associação de Agricultores Familiares no Vale do Ribeira, Brasil. 2025. 161 f. Tese (Doutorado em Aquicultura) – Centro de Aquicultura da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Jaboticabal, 2025.