RESSALVA Atendendo solicitação do(a) autor(a), o texto completo desta tese será disponibilizado somente a partir de 17/03/2025. Efeito da lisina dietética no desempenho, mantença, eficiência de utilização de lisina e composição química tecidual do pacu (Piaractus mesopotamicus) Manuel Rosa da Silva Neto CAUNESP/JABOTICABAL-SP MARÇO – 2023 Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho Centro de Aquicultura da Unesp Efeito da lisina dietética no desempenho, mantença, eficiência de utilização de lisina e composição química tecidual do pacu (Piaractus mesopotamicus) Manuel Rosa da Silva Neto Orientador: João Batista Kochenborger Fernandes Tese apresentada ao programa de Pós-Graduação em Aquicultura do Centro de Aquicultura da UNESP – CAUNESP, como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutor CAUNESP/JABOTICABAL-SP MARÇO – 2023 Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho Centro de Aquicultura da Unesp Ficha Catalográfica elaborada pela STATI - Biblioteca da UNESP Campus de Jaboticabal/SP - Karina Gimenes Fernandes - CRB 8/7418 Silva Neto, Manuel Rosa da S586e Efeito da lisina dietética no desempenho, mantença, eficiência de utilização de lisina e composição química tecidual do pacu (Piaractus mesopotamicus) / Manuel Rosa da Silva Neto. – – Jaboticabal, 2023 iii, 71 p. : il. ; 29 cm Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Centro de Aquicultura, 2023 Orientador: João Batista Kochenborger Fernandes Banca examinadora: Alda Lucia de Lima Amancio, José Jordão Filho, José Humberto Vilar da Silva, Teresa Cristina Ribeiro Dias Koberstein Bibliografia 1. Lisina na nutrição animal 2. Eficiência alimentar 3. Peixes tropicais 4. Peixe nativo 5. Nutrição de pacu. I. Título. II. Jaboticabal-Centro de Aquicultura. CDU 639.3.043 SUMÁRIO DEDICATÓRIA ...................................................................................................... i AGRADECIMENTOS ............................................................................................ ii RESUMO.............................................................................................................. iii Introdução ......................................................................................................... 7 REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................... 9 Conceito de proteína ideal .............................................................................. 10 Exigência de aminoácidos para mantença ...................................................... 12 Eficiência de utilização dos aminoácidos ........................................................ 13 REFERÊNCIAS .................................................................................................. 15 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................. 26 Local do experimento e Comitê de Ética ......................................................... 26 Instalações e Análise da Água ........................................................................ 26 Aquisição dos peixes e Delineamento ............................................................ 26 Dietas experimentais ....................................................................................... 27 Coleta de amostras e análises químicas ......................................................... 30 Índices de Desempenho ................................................................................. 31 Requisitos basais e eficiência da utilização de lisina ...................................... 31 ANÁLISE ESTATÍSTICA ................................................................................... 32 RESULTADOS ................................................................................................... 33 Desempenho nas fases de crescimento e terminação.................................... 33 Composição química corporal ......................................................................... 40 Requisitos basais e eficiência da utilização de lisina ...................................... 44 DISCUSSÃO ...................................................................................................... 46 CONCLUSÃO .................................................................................................... 56 REFERÊNCIAS .................................................................................................. 57 ANEXO .............................................................................................................. 65 Fórmulas utilizadas: ......................................................................................... 65 Salmos 133 Oh! quão bom e quão suave é que os irmãos vivam em união. É como o óleo precioso sobre a cabeça, que desce sobre a barba, a barba de Arão, e que desce à orla das suas vestes. Como o orvalho de Hermom, e como o que desce sobre os montes de Sião, porque ali o Senhor ordena a bênção e a vida para sempre. Salmos 23 O SENHOR é o meu pastor, nada me faltará. Deitar-me faz em verdes pastos, guia-me mansamente a águas tranquilas. Refrigera a minha alma; guia-me pelas veredas da justiça, por amor do seu nome. Ainda que eu andasse pelo vale da sombra da morte, não temeria mal algum, porque tu estás comigo; a tua vara e o teu cajado me consolam. Preparas uma mesa perante mim na presença dos meus inimigos, unges a minha cabeça com óleo, o meu cálice transborda. Certamente que a bondade e a misericórdia me seguirão todos os dias da minha vida; e habitarei na casa do Senhor por longos dias. Romanos 8:18 Porque para mim tenho por certo que as aflições deste tempo presente não são comparáveis com a glória que em nós há de ser revelada. Tiago 1:5 Se alguém de vós tem falta de sabedoria, peça-a a Deus, que a todos dá livremente, e não lhe será imputada; e ser-lhe-á dada. DEDICATÓRIA Com imenso carinho e gratidão, dedico esta tese a Deus, que tem me guiado e me dado forças em todos os momentos da minha vida, especialmente durante o percurso de aprendizado que culminou neste trabalho. Agradeço por cada desafio superado e por cada conquista alcançada. Ao Colégio Agrícola Vidal de Negreiros (Meu Colégio, Meu Orgulho) CAVN/CCHSA/UFPB na cidade de Bananeiras/PB, instituição de ensino com excelentes professores que despertaram meu amor e afinidade pela Aquicultura e onde tive a oportunidade de aprender e crescer como pessoa. Agradeço por ter sido a base de minha formação e por ter proporcionado momentos inesquecíveis e importantes para minha trajetória acadêmica. Aos meus pais, Marcos Antônio Fidelis da Silva e Paula Francinete Gomes Fidelis e irmão Marcos Antônio Fidelis da Silva Júnior que sempre acreditaram em mim e me apoiaram incondicionalmente, quero expressar meu imenso amor e gratidão. Vocês são meu exemplo de dedicação e amor à família e à vida. A Ediana da Silva Ramos que tem sido minha amiga, companheira e esposa que pacientemente acompanhou todo este processo. Sua resiliência é minha inspiração. À minha querida tia Maria das Graças Mendes Gomes, que desde cedo incentivou me apoiou incondicionalmente. Você foi mais do que uma tia, foi uma segunda mãe que sempre esteve presente em minha vida e contribuiu para que eu chegasse até aqui. Por fim, homenageio meus avós, Geralda Moisés e Manoel Rosa da Silva, mesmo que não estejam mais aqui fisicamente, seus ensinamentos e amor sempre estarão presentes em minha memória. Agradeço por terem sido fontes de sabedoria e amor incondicional durante toda a minha vida. Que Deus abençoe a todos nós e nos guie em nossos caminhos, agora e sempre. Assim seja!!! i AGRADECIMENTOS Agradeço de coração ao meu orientador Professor Doutor João Batista Kochenborger Fernandes, por sua abordagem única e confiante de orientação. Desde o início, você acreditou em mim, incluindo a confiança de me deixar liderar o laboratório de peixes ornamentais. Esse papel me permitiu não apenas encontrar minhas próprias respostas, mas também ajudar outras pessoas a conduzir suas pesquisas, aprender por conta própria, solucionar problemas e desenvolver minha liderança. As atividades de extensão e apresentações ao público no Centro de Aquicultura também enriqueceram minha formação. Estou eternamente grato por sua orientação e sem os quais este marco importante na minha carreira acadêmica não teria sido possível. Muito obrigado. Quero expressar minha profunda gratidão aos membros da banca de qualificação e defesa. Agradeço o tempo e dedicação que vocês dispensaram para avaliar e guiar o meu trabalho. A sua expertise e conhecimento irá lapidar ainda mais este trabalho. Estou muito grato pela oportunidade de aprender com vocês e pelas valiosas contribuições. Agradeço de coração a cada um de vocês por sua colaboração nesta jornada acadêmica. Expresso minha profunda gratidão aos meus colegas de laboratório de peixes ornamentais, Kifayat, Monique, Jayne e estagiários que por lá passaram. Aproveito também para deixar um agradecimento em especial para a Thais Oliveira pela paciência e dedicação em ensinar e compartilhar seus conhecimentos de outros ensaios com peixes. Sua habilidade de transmitir informações de maneira clara e eficiente foi fundamental para meu crescimento. No geral, vocês foram incansáveis parceiros ao longo desta jornada acadêmica. Além de compartilhar conhecimentos e experiências, vocês me ensinaram a entrar no ritmo do Centro de Aquicultura e a lidar com as diferentes situações que surgiram, contribuindo para o meu crescimento profissional e pessoal. A nossa parceria foi fundamental para o meu sucesso e estou eternamente grato. Minha sincera gratidão ao Laboratório de Avicultura do FCAV/UNESP e ao grupo de estudos do Lavinesp, sob a orientação da Professora Doutora Nilva Kazue Sakomura. A disponibilidade de insumos, o conhecimento teórico e o laboratório para as análises fisico-químicas, além da boa vontade em ajudar-me, especialmente com os maquinários da fábrica de ração, foram fundamentais para ii o meu sucesso na realização desta tese. Quero também agradecer a Professora Nilva por sua disponibilidade em corrigir minha proposta ainda enquanto era um projeto, e por sua contribuição para o meu desenvolvimento acadêmico. Além disso, agradeço a comodidade proporcionada no ambiente do laboratório, que foi fundamental para o meu bem-estar e desempenho. Gostaria de agradecer a todos os alunos e funcionários do CAUNESP e FCAV - Jaboticabal pelo convívio durante todo o meu percurso acadêmico. Em especial, gostaria de destacar aos funcionários Márcio Reche, Luiz da tilapicultura, Valdecir Fernandes, Roberto da Carcinicultura, Jamil Eletricista e David Lorente da secretaria da pós, que tiveram um convívio ainda mais próximo e proporcionaram uma experiência ainda mais agradável durante a minha estadia em Jaboticabal. A academia Espaço Insano pelas aulas de Jiu-Jitsu, que foram essenciais durante a minha jornada acadêmica. Aprendi muito com o Professor Orlando Figueiredo e o instrutor Marcelino, que sempre me ajudaram a alcançar meus objetivos na prática desse esporte. A atividade física foi fundamental para equilibrar minha mente e corpo durante esse período desafiador, e sem dúvida, contribuiu para o meu sucesso na realização desta tese. Muito obrigado a todos da academia Espaço Insano por me proporcionarem essa incrível oportunidade de praticar Jiu-Jitsu “soltinho”. Gostaria de agradecer imensamente ao Luiz Eduardo, dono do prédio onde morei por quatro anos. Durante todo esse tempo, você sempre foi extremamente proativo ao atender às necessidades dos moradores, tornando nossa vida mais confortável e agradável. A sua dedicação em resolver qualquer problema ou questão imediatamente e sempre com um sorriso no rosto foi uma verdadeira marca registrada da sua personalidade e é algo que nunca será esquecido. Ao Renato Bedim, proprietário da Loja Nutrivita de produtos veterinários e rações de pets em Jaboticabal. A sua aceitação de minha assistência técnica e sugestões de melhorias aos peixes ornamentais em seu estabelecimento foi uma grande oportunidade para eu aplicar meus conhecimentos e ajudar a melhorar a qualidade de vida dos animais em seu estabelecimento. Além disso, sua indicação para prestar assistência técnica no município de Pitangueiras foi uma grande honra e excelente experiência. À Professora Rose Vidotti pelos valiosos conhecimentos compartilhados sobre compostagem dos resíduos da aquicultura. Sua dedicação e paixão pela preservação do meio ambiente e pela sustentabilidade da aquicultura foi uma grande inspiração para mim e tenho certeza de que estes conhecimentos serão de grande valia em minha carreira. Por fim, agradeço a todas as pessoas que contribuíram direta e indiretamente para a realização deste trabalho, que apesar de todas as dificuldades, adversidades e atrasos causados pela pandemia, juntos conseguimos superar todos os obstáculos e chegar até aqui. APOIO FINANCEIRO O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001 e da Fundação de Amparo à Pesquisa no Estado de São Paulo (FAPESP), processo Nº 2020/16791-0, pelo apoio financeiro para o desenvolvimento da pesquisa. RESUMO Efeito da lisina dietética no desempenho, mantença, eficiência de utilização de lisina e composição química tecidual do pacu (P. mesopotamicus) Foram realizados dois experimentos com o objetivo de avaliar o desempenho e estimar a manutenção e a eficiência de utilização da lisina, em duas fases de vida do pacu, na fase de crescimento foram utilizados 120 peixes com peso inicial médio de 184,24±0,40g e na fase de terminação 120 peixes com peso inicial médio 854,68±17,38g, distribuídos em 20 unidades experimentais de 1.000 litros, cada unidade, uma contendo seis peixes. Nas duas fases os peixes foram alimentados com dietas contendo os níveis totais de (0,70; 1,32; 1,74; 2,17 e 2,59%). As dietas foram isoenergéticas e os ensaios ocorreram em 80 e 91 dias respectivamente. O delineamento foi inteiramente ao acaso, com cinco tratamentos (níveis de lisina) e quatro réplicas. Cada ensaio teve foi adicionado uma dieta contraprova contendo o nível de lisina (0,95%) com quatro réplicas, para validar a limitante da lisina. Nos dois ensaios, os peixes que ingeriram os maiores níveis de lisina, apresentaram melhor desempenho, eficiência alimentar, deposição de proteína e redução de gordura corporal. Para atender às necessidades nutricionais dos pacus, foi estimado em média de 1,96% de lisina digestível durante o crescimento, considerando uma conversão alimentar de 1,99 e uma taxa de eficiência proteica de 1,93, e 1,97% de lisina digestível na fase de terminação, levando em conta uma conversão alimentar de 1,91 e uma taxa de eficiência proteica de 2,03. Essas quantidades otimizam o crescimento e o desempenho dos pacus em diferentes estágios. Também foi constatado variações de acordo com a idade para a exigência na mantença 53,05 mg/kg-0,8/dia-1 na fase de crescimento e 19,38 mg/kg-0,8/dia-1 na terminação. Palavras chaves: Lisina na nutrição animal, Eficiência alimentar, Peixes tropicais, Peixe nativo, Nutrição de Pacu iii ABSTRACT Effect of dietary lysine on performance, maintenance, lysine utilization efficiency, and tissue chemical composition of pacu (P. mesopotamicus) Two experiments were conducted to evaluate performance and estimate lysine maintenance and utilization efficiency in two life stages of pacu. In the growth phase, 120 fish with an average initial weight of 184.24±0.40g were used, and in the finishing phase, 120 fish with an average initial weight of 854.68±17.38g were used, distributed in 20 experimental units of 1,000 liters, each containing six fish. In both phases, fish were fed diets containing total lysine levels of (0.70; 1.32; 1.74; 2.17; and 2.59%). The diets were isoenergetic, and the trials lasted for 80 and 91 days, respectively. The design was completely randomized, with five treatments (lysine levels) and four replicates. For each trial, a control diet containing the lysine level (0.95%) with four replicates was added to validate lysine limitation. In both trials, fish ingesting higher lysine levels showed better performance, feed efficiency, protein deposition, and reduced body fat. To meet the nutritional needs of pacu, the average estimated digestible lysine was 1.96% during growth, considering a feed conversion ratio of 1.99 and a protein efficiency ratio of 1.93, and 1.97% digestible lysine in the finishing phase, considering a feed conversion ratio of 1.91 and a protein efficiency ratio of 2.03. These quantities optimize the growth and performance of pacu at different stages. Age-related variations were also observed for maintenance requirement, 53.05 mg/kg-0.8/day-1 in the growth phase and 19.38 mg/kg-0.8/day-1 in the finishing phase. Keywords: Lysine in animal nutrition, Feed efficiency, Tropical fish, Native fish, Pacu nutrition CONSIDERAÇÕES GERAIS Introdução A piscicultura desempenha um papel de grande importância na economia mundial, uma vez que é um dos setores de produção que mais tem crescido nos últimos anos, tornando-se cada vez mais moderna e eficiente. O pacu (Piaractus mesopotamicus) é uma espécie nativa das bacias dos rios Paraná, Paraguai e Uruguai, conhecida por suas excelentes características zootécnicas, sua rusticidade e a qualidade de sua carne. Originário da Bacia do Prata, o pacu é mais tolerante às temperaturas frias em comparação com outros peixes de água doce, o que o torna adequado para produção em determinadas regiões do Brasil, onde as temperaturas podem ser mais baixas. Além disso, o pacu apresenta um bom desempenho em sistemas de piscicultura intensiva, com índices de produção excelentes, incluindo ganho de peso, conversão alimentar, crescimento e resistência. Essa espécie é amplamente cultivada em países da América do Sul (Embrapa, 2017; IBGE, 2018). Para alcançar o máximo desempenho, os peixes exigem dietas que atendam às suas necessidades de mantença e crescimento, visando a otimização do desempenho produtivo. Nesse contexto, a proteína desempenha um papel fundamental e é um dos nutrientes mais dispendiosos nas dietas. Entretanto, é importante ressaltar que níveis elevados de proteína não garantem um melhor aproveitamento, pois os peixes apresentam melhor bem-estar, saúde e desempenho quando os níveis de aminoácidos estão adequadamente balanceados, o que contribui para o máximo desempenho zootécnico (Wilson, 2002; Webster, 2002; Boscolo, 2003; Barros, 2010). A lisina é o primeiro aminoácido limitante em dietas formuladas com base em milho e farelo de soja para peixes (Abimorad et al., 2010). É também o aminoácido encontrado em maior concentração na composição corporal do pacu (Abimorad et al., 2010; Khan et al., 2019a). Dietas isentas em lisina resultam na redução do crescimento e da eficiência alimentar, podendo favorecer a erosão das nadadeiras dorsais e caudais, como foi constatado em truta arco-íris e carpa comum (NRC, 2011), em pacus (Dairiki et al., 2013) e em tilápias (Ovie & Eze, 2013). Outra consequência da deficiência de lisina é a menor retenção de nitrogênio corporal em alevinos e juvenis de pacu (Abimorad et al., 2017). Nesse contexto, a lisina é o aminoácido chave para alcançar a proporção ideal de proteína em dietas para diversas espécies de peixes produzidos em sistemas intensivos (Wilson, 2002; NRC, 2011). Diante da carência de informações sobre eficiência de utilização para cada aminoácido em diferentes fases de vida dos peixes e sua importância para elaboração de futuros modelos de predição das exigências dos aminoácidos, no presente estudo são abordados a técnica de diluição, desempenho de crescimento, estimação de exigência para mantença e eficiência de utilização de lisina para deposição de proteína corporal na fase de crescimento 184 g e terminação de pacus 854 g. CONCLUSÃO Para atender às necessidades nutricionais dos pacus, estima-se a média de 1,96% de lisina digestível durante o crescimento, considerando uma conversão alimentar de 1,99 e uma taxa de eficiência proteica de 1,93, e 1,97% de lisina digestível na fase de terminação, levando em conta uma conversão alimentar de 1,91 e uma taxa de eficiência proteica de 2,03. Essas quantidades otimizam o crescimento e o desempenho dos peixes em diferentes estágios. Além disso, a mantença requer 53,05 mg/kg-0,8/dia-1 durante o crescimento e 19,38 mg/kg-0,8/dia-1 na terminação, com variações de acordo com a idade e a eficiência da utilização da lisina para o crescimento da proteína corporal foi estimada em 33% e 51% respectivamente. REFERÊNCIAS ABIMORAD, E.G.; CARNEIRO, D.J. Métodos de coleta de fezes e determinação dos coeficientes de digestibilidade da fração proteica e da energia de alimentos para o pacu, (Piaractus mesopotamicus) (Holmberg, 1887). Revista Brasileira de Zootecnia, v. 33, n. 5, p. 1101-1109, 2004. Disponível em: https://dx.doi.org/10.1590/S1516-35982004000500001. ABIMORAD, E; CARNEIRO, D. Digestibility and performance of pacu (Piaractus mesopotamicus) juveniles - fe d diets containing different protein, lipid and carbohydrate levels. Aquaculture Nutrition, v. 13, p. 1-9, 2007. Disponível em: http://dx.doi.org/:10.1111/j.1365-2095.2007.00438.x. ABIMORAD, E.; SQUASSONI, G; CARNEIRO, D. 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