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Development of sustainable diets for community-based aquaculture
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Authors
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Abstract(s)
Developing countries in Eastern Africa, like Mozambique, do not have high economic power and are overdependent on natural resources, which causes ecosystems degradation. Community-based aquaculture with adequate low-cost diets is an important alternative or supplementary income generating activity to minimize these impacts. Tilapias have high potential for this, due to some of their characteristics, such as fast growth and resistance to stress and diseases. Therefore, the aim of this Thesis was to evaluate in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) juveniles fed a diet formulated with local ingredients, from a Mozambican community, the growth performance, feed efficiency protein retention and nitrogen balance. A growth trial was performed using two diets, a commercial-like diet (CTRL) and a diet formulated with the local ingredients (EXP). Each diet was tested in triplicate tanks with 50 fish for 64 days. At the end of the trial, fish were sampled for growth performance and whole-body composition analysis. Fish fed with the EXP diet had significantly lower growth performance and feed utilization than fish fed the CTRL diet. Whole-body-protein composition and nitrogen losses were similar between treatments. The results obtained in this study showed that the diet with local ingredients could be viable in a community-based aquaculture in earth ponds.
Os países subdesenvolvidos na zona Este de África, como Moçambique, têm baixo poder económico, níveis de educação baixos e são extremamente dependentes dos recursos naturais, o que faz com que haja uma degradação dos ecossistemas. Atualmente, a aquacultura é o setor de produção animal em maior crescimento. Alguns estudos já descreveram que há um grande potencial para a aquacultura em África e que esta poderá contribuir para um maior poder económico de alguns dos países. Contudo, a contribuição de África para a aquacultura mundial é muito pequena, sendo o segundo continente com menor produção em aquacultura. Os fatores que contribuem para a falta de sucesso no desenvolvimento da aquacultura em África são a fraca qualidade das larvas e das rações, a falta de conhecimento técnico e uma má infraestrutura do mercado. Além disso, a falta de financiamento, quando o suporte por parte de grandes empresas ou governos estrangeiros cessa, leva a que a maior parte dos projetos de aquacultura colapsem. A farinha de peixe é a principal fonte proteica das rações em aquacultura porque tem um excelente perfil de aminoácidos, alto valor proteico, elevada palatibilidade, ausência de antinutrientes e é uma boa fonte de ácidos gordos, vitaminas e minerais. Com o constante crescimento da aquacultura, o preço da farinha de peixe tem vindo a aumentar e a sua disponibilidade a diminuir. A aquacultura em comunidades poderá ser uma boa alternativa ou atividade suplementar para gerar maior poder económico e menor dependência dos recursos naturais marinhos. Nas últimas duas décadas, têm sido desenvolvidos projetos em aquacultura para melhorar a vida destas comunidades e promover a conservação da biodiversidade marinha. Deste modo, é importante encontrar dietas alternativas, formuladas com ingredientes locais aproveitados de sobras da alimentação das comunidades e das plantações. Alguns estudos identificaram que a redução da farinha de peixe através da incorporação de produtos ou ingredientes locais nas dietas pode reduzir os impactos ambientais e o seu custo. A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é um peixe omnívoro, amplamente distribuído em África, nomeadamente no Botswana, em Moçambique, na Zâmbia, e no Zimbabué. É uma espécie adequada a este tipo de aquacultura devido aos seus atributos, tais como crescimento rápido, boa aceitação de rações artificiais, alimentação a um baixo nível trófico, resistência ao stress e às patologias. Como resultado, a produção global de tilápia do Nilo cresceu de 0.5 milhões de toneladas nos anos 90 para 6.03 milhões de toneladas em 2018, sendo a terceira espécie mais produzida no mundo. Assim, o objetivo desta tese foi avaliar a performance do crescimento, a eficiência alimentar e a utilização da proteína em juvenis de tilápia do Nilo alimentados com uma dieta com ingredientes locais de uma comunidade moçambicana. Os ingredientes locais incluíram folhas de mandioca e moringa, amendoins, milho, mapira, mandioca e feijões pweri, jugo e nhimba. Assim, foi realizado um ensaio de crescimento no Centro de Ciências do Mar, na Universidade do Algarve, num sistema de recirculação em aquacultura. Neste ensaio foram usadas duas dietas isolipídicas e isoenergéticas, uma comercial (CTRL) e uma formulada com os ingredientes locais (EXP). Cada dieta foi testada em triplicados (n = 50 peixes/tanque) durante 64 dias e os peixes foram alimentados à mão até à aparente saciedade, três vezes por dia. Durante o ensaio, diariamente, a temperatura, o oxigénio dissolvido na água, o pH e a mortalidade foram registados. Para monitorizar o crescimento, ao fim de 27 dias, os peixes foram pesados após anestesia ligeira. No final do ensaio, os peixes amostrados foram mortos por anestesia letal, pesados e medidos para determinação do crescimento e amostras foram recolhidas para análise da composição proximal. Todos os dados foram analisados estatisticamente através de um teste t, depois de serem submetidos a testes de normalidade e homogeneidade da variância. Os peixes alimentados com a dieta EXP tiveram um crescimento e uma eficiência alimentar significativamente menor do que os peixes alimentados com a dieta CTRL. O pior crescimento e eficiência alimentar poderão ter sido devidos à baixa digestibilidade da proteína ou a um perfil de aminoácidos desequilibrado na dieta experimental. Para além disso, no início do ensaio os peixes alimentados com a dieta EXP ingeriram menores quantidades de alimento do que os peixes alimentados com a dieta CTRL, sugerindo que a dieta EXP poderá ter uma menor palatibilidade. Este facto poderá também ter contribuído para a menor eficiência alimentar. Já foi demonstrado que a digestibilidade da proteína da folha de cassava é baixa, podendo esta ser causada por fatores antinutricionais, nomeadamente taninos e cianeto de hidrogénio, ou por conter proteína que não se encontra disponível à ação dos enzimas digestivos. Doses subletais de cianeto de hidrogénio presentes nas dietas podem desencadear processos de desintoxicação e, por sua vez, aumentar os requisitos de metionina. A metionina é um aminoácido que se encontra em quantidades menores na dieta EXP do que na dieta CTRL. Outra hipótese, é o facto de o tanino formar moléculas complexas com a proteína que não podem ser digeridas pelos peixes. No final da experiência, a retenção de proteína e o conteúdo proteico dos peixes não foram significativamente diferente, sugerindo que ambos os tratamentos utilizaram de igual forma a proteína presente nas dietas. Os índices hepatossomático e viscerossomático não apresentaram diferenças significativas, o que sugere que ambos os tratamentos utilizaram de igual forma os lípidos presentes nas dietas. A quantidade de azoto ingerida e o seu ganho foram significativamente menores nos peixes alimentados com a dieta EXP do que nos peixes alimentados com a dieta CTRL. As perdas de azoto entre os tratamentos não foram significativamente diferentes. No entanto, pôde-se verificar que os peixes alimentados com a dieta EXP perderam uma percentagem maior de azoto ingerido comparado com os peixes alimentados com a dieta CTRL. Apesar de ter havido um menor crescimento e eficiência alimentar, os resultados deste estudo demostram que a dieta com ingredientes locais poderá ser viável numa aquacultura com tanques de terra, onde iria ocorrer o efeito da fertilização, que irá dar origem a alimento natural. De forma a poder tirar mais conclusões sobre esta dieta seria necessário fazer um ensaio da digestibilidade dos nutrientes e dos aminoácidos. Também, seria interessante analisar a composição proximal de cada ingrediente local presente na dieta experimental e aferir a existência de fatores antinutricionais que possam interferir com a digestão e absorção dos nutrientes da dieta.
Os países subdesenvolvidos na zona Este de África, como Moçambique, têm baixo poder económico, níveis de educação baixos e são extremamente dependentes dos recursos naturais, o que faz com que haja uma degradação dos ecossistemas. Atualmente, a aquacultura é o setor de produção animal em maior crescimento. Alguns estudos já descreveram que há um grande potencial para a aquacultura em África e que esta poderá contribuir para um maior poder económico de alguns dos países. Contudo, a contribuição de África para a aquacultura mundial é muito pequena, sendo o segundo continente com menor produção em aquacultura. Os fatores que contribuem para a falta de sucesso no desenvolvimento da aquacultura em África são a fraca qualidade das larvas e das rações, a falta de conhecimento técnico e uma má infraestrutura do mercado. Além disso, a falta de financiamento, quando o suporte por parte de grandes empresas ou governos estrangeiros cessa, leva a que a maior parte dos projetos de aquacultura colapsem. A farinha de peixe é a principal fonte proteica das rações em aquacultura porque tem um excelente perfil de aminoácidos, alto valor proteico, elevada palatibilidade, ausência de antinutrientes e é uma boa fonte de ácidos gordos, vitaminas e minerais. Com o constante crescimento da aquacultura, o preço da farinha de peixe tem vindo a aumentar e a sua disponibilidade a diminuir. A aquacultura em comunidades poderá ser uma boa alternativa ou atividade suplementar para gerar maior poder económico e menor dependência dos recursos naturais marinhos. Nas últimas duas décadas, têm sido desenvolvidos projetos em aquacultura para melhorar a vida destas comunidades e promover a conservação da biodiversidade marinha. Deste modo, é importante encontrar dietas alternativas, formuladas com ingredientes locais aproveitados de sobras da alimentação das comunidades e das plantações. Alguns estudos identificaram que a redução da farinha de peixe através da incorporação de produtos ou ingredientes locais nas dietas pode reduzir os impactos ambientais e o seu custo. A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é um peixe omnívoro, amplamente distribuído em África, nomeadamente no Botswana, em Moçambique, na Zâmbia, e no Zimbabué. É uma espécie adequada a este tipo de aquacultura devido aos seus atributos, tais como crescimento rápido, boa aceitação de rações artificiais, alimentação a um baixo nível trófico, resistência ao stress e às patologias. Como resultado, a produção global de tilápia do Nilo cresceu de 0.5 milhões de toneladas nos anos 90 para 6.03 milhões de toneladas em 2018, sendo a terceira espécie mais produzida no mundo. Assim, o objetivo desta tese foi avaliar a performance do crescimento, a eficiência alimentar e a utilização da proteína em juvenis de tilápia do Nilo alimentados com uma dieta com ingredientes locais de uma comunidade moçambicana. Os ingredientes locais incluíram folhas de mandioca e moringa, amendoins, milho, mapira, mandioca e feijões pweri, jugo e nhimba. Assim, foi realizado um ensaio de crescimento no Centro de Ciências do Mar, na Universidade do Algarve, num sistema de recirculação em aquacultura. Neste ensaio foram usadas duas dietas isolipídicas e isoenergéticas, uma comercial (CTRL) e uma formulada com os ingredientes locais (EXP). Cada dieta foi testada em triplicados (n = 50 peixes/tanque) durante 64 dias e os peixes foram alimentados à mão até à aparente saciedade, três vezes por dia. Durante o ensaio, diariamente, a temperatura, o oxigénio dissolvido na água, o pH e a mortalidade foram registados. Para monitorizar o crescimento, ao fim de 27 dias, os peixes foram pesados após anestesia ligeira. No final do ensaio, os peixes amostrados foram mortos por anestesia letal, pesados e medidos para determinação do crescimento e amostras foram recolhidas para análise da composição proximal. Todos os dados foram analisados estatisticamente através de um teste t, depois de serem submetidos a testes de normalidade e homogeneidade da variância. Os peixes alimentados com a dieta EXP tiveram um crescimento e uma eficiência alimentar significativamente menor do que os peixes alimentados com a dieta CTRL. O pior crescimento e eficiência alimentar poderão ter sido devidos à baixa digestibilidade da proteína ou a um perfil de aminoácidos desequilibrado na dieta experimental. Para além disso, no início do ensaio os peixes alimentados com a dieta EXP ingeriram menores quantidades de alimento do que os peixes alimentados com a dieta CTRL, sugerindo que a dieta EXP poderá ter uma menor palatibilidade. Este facto poderá também ter contribuído para a menor eficiência alimentar. Já foi demonstrado que a digestibilidade da proteína da folha de cassava é baixa, podendo esta ser causada por fatores antinutricionais, nomeadamente taninos e cianeto de hidrogénio, ou por conter proteína que não se encontra disponível à ação dos enzimas digestivos. Doses subletais de cianeto de hidrogénio presentes nas dietas podem desencadear processos de desintoxicação e, por sua vez, aumentar os requisitos de metionina. A metionina é um aminoácido que se encontra em quantidades menores na dieta EXP do que na dieta CTRL. Outra hipótese, é o facto de o tanino formar moléculas complexas com a proteína que não podem ser digeridas pelos peixes. No final da experiência, a retenção de proteína e o conteúdo proteico dos peixes não foram significativamente diferente, sugerindo que ambos os tratamentos utilizaram de igual forma a proteína presente nas dietas. Os índices hepatossomático e viscerossomático não apresentaram diferenças significativas, o que sugere que ambos os tratamentos utilizaram de igual forma os lípidos presentes nas dietas. A quantidade de azoto ingerida e o seu ganho foram significativamente menores nos peixes alimentados com a dieta EXP do que nos peixes alimentados com a dieta CTRL. As perdas de azoto entre os tratamentos não foram significativamente diferentes. No entanto, pôde-se verificar que os peixes alimentados com a dieta EXP perderam uma percentagem maior de azoto ingerido comparado com os peixes alimentados com a dieta CTRL. Apesar de ter havido um menor crescimento e eficiência alimentar, os resultados deste estudo demostram que a dieta com ingredientes locais poderá ser viável numa aquacultura com tanques de terra, onde iria ocorrer o efeito da fertilização, que irá dar origem a alimento natural. De forma a poder tirar mais conclusões sobre esta dieta seria necessário fazer um ensaio da digestibilidade dos nutrientes e dos aminoácidos. Também, seria interessante analisar a composição proximal de cada ingrediente local presente na dieta experimental e aferir a existência de fatores antinutricionais que possam interferir com a digestão e absorção dos nutrientes da dieta.
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Keywords
Nile tilapia Community-based aquaculture Sustainability Nutrition