A aquacultura de peixes carnívoros permanece altamente dependente da proteína proveniente de farinhas de peixe e sua obtenção ainda depende da exploração de recursos pesqueiros. Qualquer redução na sua utilização, sobretudo se substituídos por ingredientes de origem vegetal mais baratos, reduziria a carga ecológica da aquacultura e, logo, melhoraria a sua sustentabilidade. A transição para proteínas vegetais implica uma série de consequências relacionadas com a proveniência, fornecimento e tratamento dos seus ingredientes, que combinados resultam em vários desafios para a nutrição dos peixes. Entre eles, a limitação de alguns aminoácidos essenciais ou a presença de factores antinutricionais resultam inevitavelmente em fracos desempenhos zootécnicos, associada a disfunção e inflamação intestinal. A truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) é uma espécie carnívora de água doce cuja produção tem contribuído consistentemente para a aquacultura Europeia. Sendo considerado um dos modelos de peixe mais estudados para a aquacultura, a sua nutrição, metabolismo e cultivo tem sido revistos exaustivamente.
Os ácidos gordos de cadeia curta (SCFA) resultam da fermentação anaeróbica intestinal bacteriana de hidratos de carbono, sendo o butirato um dos mais relevantes. Se suplementados com butirato na dieta, os peixes carnívoros são capazes de suportar níveis substanciais de proteína vegetal, revelando melhorias na permeabilidade e na produção de muco intestinal, assim como uma redução da inflamação e restauração da microflora intestinal. Ao mesmo tempo, a diminuição da biossíntese de colesterol no intestino e alterações na composição fecal e hepática de ácidos gordos parecem indicar alterações na retenção e síntese de lípidos. Os mecanismos por trás desses efeitos, impulsionados pela utilização e/ou conversão do butirato no intestino, e o destino metabólico do butirato circulante, ainda estão por abordar. A interação entre o metabolismo intestinal e hepático na presença de butirato na dieta é, por enquanto, meramente especulativa em peixes.
De forma a contribuir para uma compreensão mais profunda desses mecanismos e quais as suas implicações num cenário de aquacultura, a equipa de investigação do “ConTribuT” reúne quatro parceiros de diferentes origens para avaliar a conversão da tributirina na truta arco-íris. Enquanto a maioria dos estudos até o momento utiliza sais de butirato, uma formulação inovadora será desenvolvida usando tributirina. Este é um triglicerídeo estável não volátil que, através da lipólise intestinal, gera rapidamente três moléculas de butirato e uma de glicerol. Por sua vez, o uso de glicerol em truta arco-íris foi o nosso foco de estudos recentes em que a utilização de 13C-glicerol revelou que a sua estrutura de carbono poderia ser usada como substrato energético sem grandes implicações metabólicas no fígado e no músculo. Será realizado um ensaio de crescimento (desempenho zootécnico, digestibilidade e índices somáticos), seguido de um ensaio metabólico com a utilização de água deuterada e butirato enriquecido em carbono-13. Para analisar estes isótopos estáveis, RMN fornece um aprofundado nível de informação sobre de enriquecimento posicional. Também permite que o enriquecimento de vários isótopos estáveis seja observado seletivamente partir de uma mesma amostra/extrato, fornecendo uma análise global do enriquecimento de metabolitos a partir de uma mistura complexa. A composição da microflora intestinal através do sequenciamento do gene 16S de rRNA bacteriano, bem como sua intervenção na conversão de 13C-butirato através de análise metabolómica por RMN de compostos marcados e não marcados, serão avaliadas. Para além disso, os efeitos do butirato na regulação molecular enzimática do metabolismo intestinal de lípidos e sua interação com a utilização hepática de nutrientes fornecerão potencialmente evidências do impacto da conversão intestinal deste SCFA. Finalmente, esta proposta compromete-se a partilhar, integrar e transferir de forma responsável os resultados do projeto com uma séries de produções científicas mas também várias actividades de transferência e disseminação de conhecimento.
