Princípios de nutrição de peixes

As vitaminas solúveis em água incluem ácido ascórbico (vitamina C), biotina, colina, ácido fólico, inositol, niacina, ácido pantoténico, piridoxina, riboflavina, tiamina e vitamina B12. Não são armazenadas em quantidades apreciáveis no corpo, por isso os sinais de deficiência aparecem geralmente em semanas nos peixes jovens e de crescimento rápido.

A maior parte destas vitaminas solúveis em água são componentes de coenzimas que têm funções metabólicas específicas. Informação detalhada sobre as funções destas vitaminas e as quantidades que os peixes precisam foram estabelecidas para muitas espécies de peixes cultivados (Halver, 2002).
Pré-mistura de vitaminas estão agora disponíveis para adicionar às dietas preparadas de forma a que os peixes recebam níveis adequados de cada vitamina independentemente dos níveis dos ingredientes da dieta. Isto dá aos produtores uma margem de segurança para perdas associadas ao processamento e armazenamento.

A estabilidade das vitaminas durante a fabricação e armazenamento das rações tem sido melhorada ao longo dos anos com revestimentos de proteção e/ou modificações químicas. Isto é particularmente evidente no desenvolvimento de várias formas estabilizadas do ácido ascórbico muito lábil (Halver, 2002). Portanto, deficiências vitamínicas raramente são observadas na produção comercial.

Digestão e metabolismo

Os nutrientes que os peixes ingerem nas rações preparadas são decompostos por fluidos digestivos e enzimas e depois absorvidos do tracto gastrointestinal (GI) para o sangue. O processo digestivo nos peixes é semelhante ao de outros animais monogástricos; envolve processos físicos, químicos e fisiológicos dentro do trato gastrointestinal (IG).

Existe uma grande variedade nos tamanhos e formas de tracto gastrointestinal nos peixes, mas todos eles consistem geralmente nas mesmas estruturas básicas – o esófago, estômago e intestino produtores de ácido (embora alguns peixes, como os ciprinídeos, não tenham estômago ácido). O tracto gastrointestinal também inclui ceca pilórica, que são saliências posteriores ao estômago que aumentam a área de absorção do tracto gastrointestinal.

Os órgãos acessórios que fazem interface com o trato GI incluem o pâncreas, que produz uma variedade de enzimas digestivas, e o fígado e a vesícula biliar, que produzem e armazenam sais biliares para emulsificação de lipídios no trato GI.
Digestão de proteínas começa no estômago, um ambiente de baixa HP resultante da secreção de ácido clorídrico e da enzima proteolítica pepsina. Ao sair do estômago, a ingesta (chyme) é neutralizada por fluidos no intestino e posteriormente agida por enzimas do pâncreas e do intestino. Estas enzimas ajudam na decomposição de proteínas complexas, carboidratos e lípidos em pequenas moléculas que são eventualmente absorvidas pelo sangue.

Babolimetria intestinal

O fígado desempenha um papel importante na orientação dos vários nutrientes para órgãos e tecidos específicos a serem metabolizados para energia. As mesmas vias metabólicas básicas de conversão de aminoácidos, hidratos de carbono e lipídios em energia têm sido observadas em peixes como em animais terrestres.

É preferível que os hidratos de carbono ou lípidos alimentares sejam metabolizados para energia, para que as proteínas (aminoácidos) possam ser usadas para a síntese dos tecidos. Para garantir isto, deve haver um equilíbrio adequado entre proteínas alimentares e energia para optimizar o crescimento dos peixes e o acreção dos tecidos magros. Razões energia/proteína que vão de 8 a 10 kcal de DE/g de proteínas (33 a 42 kJ/g) são óptimas para várias espécies de peixes.

Nutriente e utilização de energia

As fracções de nutrientes ou energia da dieta que são eliminadas nas fezes representam componentes não digeridos que não contribuem para a nutrição dos peixes. Por isso é geralmente desejável usar rações que tenham um alto nível de digestibilidade.

Coeficientes de nutrientes e digestibilidade energética para rações completas ou ingredientes específicos podem ser usados para avaliar a percentagem relativa de nutrientes ingeridos que são retidos pelos peixes.

Coeficientes de digestibilidade para rações específicas podem ajudar os produtores a formular com maior precisão as rações para satisfazer as necessidades nutricionais das espécies cultivadas. Esta informação está agora disponível para muitas rações comuns e espécies de peixes estabelecidas.

Ingredientes de ração, formulação e fabricação

Ingredientes de ração

Biprodutos do processamento de produtos vegetais e animais para alimentação humana são os ingredientes primários disponíveis para rações para peixes. A maioria desses ingredientes tem níveis limitados de nutrientes, ou mesmo fatores antinutricionais, e estão incluídos nas formulações da dieta apenas dentro de limites específicos. No entanto, os ingredientes complementares podem ser combinados para satisfazer as necessidades nutricionais dos peixes.
Os principais ingredientes nas rações preparadas para peixes são suplementos proteicos e energéticos. Os suplementos proteicos contêm mais de 20% de proteína bruta, enquanto os concentrados energéticos têm menos de 20% de proteína bruta e menos de 18% de fibra bruta.
As rações vegetais na categoria de suplementos proteicos incluem farinhas de oleaginosas, tais como farinha de soja, de algodão e de canola, assim como outros concentrados proteicos de grãos de cereais, incluindo glúten de milho, grãos secos de destiladores com solúvel, e glúten de trigo.

Alimentos para animais na categoria de proteínas incluem subprodutos de bovinos e suínos, como farinha de sangue, farinha de carne e farinha de carne e ossos; farinha de subprodutos de aves e farinha de penas; e farinha de peixe de vários subprodutos de pesca de redução ou de processamento.
Concentrados de energia incluem grãos de cereais como milho, trigo, sorgo e subprodutos de moagem, como farinha de trigo e farelo de arroz. As gorduras e óleos são a outra fonte de energia concentrada para dietas de peixe. Estes incluem produtos vegetais para ração, tais como óleos de soja, açafroa e canola, e gorduras animais, tais como sebo de vaca, gordura de aves e óleo de peixe. Misturas de óleos animais e vegetais também podem ser usadas em dietas para peixes.
Duas outras classes de rações são os suplementos minerais e vitaminas, que são normalmente adquiridos como pré-misturas e adicionados a rações nutricionalmente completas para garantir que todas as necessidades nutricionais sejam atendidas.
Uma classe final de rações são os aditivos. Estes são compostos tais como antioxidantes, agentes de ligação, enzimas, imunoestimulantes, palatabilizantes, prebióticos e probióticos que podem ser adicionados a rações para peixes em concentrações relativamente baixas para conferir benefícios específicos (Gatlin e Li, 2008).
As principais rações usadas rotineiramente em fábricas de rações comerciais são produzidas em grandes quantidades e estão normalmente disponíveis ao longo do ano. A maioria das fábricas de ração tem menos de dez unidades de armazenamento a granel, portanto apenas um número limitado de rações é comprado e armazenado a granel.

As composições de nutrientes das rações comumente usadas são bem estabelecidas e regularmente actualizadas com base em análises de rotina conduzidas por fábricas de ração e fornecedores de rações. Estes valores médios podem ser encontrados em publicações de referência (NRC, 1993) e bases de dados e podem ser usados para a formulação de dietas.
Moinhos de ração inspecionam regularmente os alimentos antes de aceitá-los, e as amostras podem ser testadas quimicamente para garantir que eles cumpram as especificações. Todos os aspectos da produção de rações, desde a aceitação inicial das rações, passando pelas várias etapas do processo de fabricação até a inspeção final da ração acabada, são guiados por medidas de controle de qualidade bem estabelecidas. Estas medidas asseguram a produção de rações de alta qualidade com as características físicas e composição nutricional desejadas para satisfazer as necessidades das espécies-alvo.

Feed formulation

The actual formulation of feeds for various fish species takes into account the specific nutrient requirements of the target species, the nutrient composition and availability of nutrients in various feedstuffs, and the cost and processing characteristics of ingredients.

Muitas formulações de rações são consideradas “abertas” porque as suas composições de ingredientes foram publicadas. Estas formulações podem ser usadas como guias para fabricantes de rações ou produtores de peixes.

Alguns fabricantes de rações usam software de computador de formulação “de menor custo” ou “precisão” para chegar às formulações mais econômicas com base no custo dos ingredientes disponíveis, suas concentrações de nutrientes e disponibilidade para os peixes, as exigências nutricionais das espécies visadas, e quaisquer restrições.

Estas restrições podem incluir limites máximos ou mínimos para nutrientes ou ingredientes específicos devido a razões nutricionais e/ou não nutricionais. As razões nutricionais geralmente relacionam-se com a satisfação das necessidades dos peixes, enquanto os factores não nutricionais podem incluir aqueles que restringem o processo de fabrico ou alteram as características físicas das rações fabricadas de forma indesejável.

Feed manufacturing

Durante o fabrico, os ingredientes das rações são convertidos numa forma física que pode ser fornecida aos peixes. As rações para peixes podem ser fabricadas como farinhas finamente moídas, migalhas e pellets de vários tamanhos e densidades (Hardy and Barrow, 2002).

A maioria das formas de dieta são vendidas como produtos secos com 10% de humidade ou menos para que não tenham de ser armazenados refrigerados ou congelados. Algumas dietas semi-húmidas (20 a 35% de umidade) estão disponíveis principalmente para a alimentação de espécies carnívoras nos estágios iniciais de vida. Estas rações devem ser refrigeradas ou congeladas para armazenamento a longo prazo.
Os processos de fabricação incluem moagem de rações para reduzir o tamanho das partículas, mistura das rações, sujeitando-as à umidade (água e/ou vapor), e aplicação de calor e pressão para produzir uma determinada forma de produto.

Os tipos mais comuns de fabricação de rações aquáticas são a peletização por compressão, que faz pellets de afundamento, e a extrusão de cozimento, que produz pellets que afundam ou flutuam.

Os moinhos de pellets usam vapor para umedecer e aquecer a mistura alimentar até aproximadamente 160 a 185 °F e 15 a 18% de umidade em uma câmara de pré-condicionamento antes de passá-la por um molde de pellet para produzir um pellet comprimido do tamanho desejado.

Embora alguma cozedura dos ingredientes e gelatinização do amido ocorra durante o processo de pré-condicionamento e pelotização, um aglutinante de pelota é tipicamente incluído na mistura para aumentar a durabilidade do pelota.

O processamento de extrusão também utiliza uma câmara de pré-condicionamento para submeter a mistura alimentar ao calor e humidade do vapor, mas sujeita a mistura alimentar a uma humidade mais elevada (~25%) e a temperaturas muito mais elevadas (190 a 300 °F) à medida que passa pelo cano da extrusora até ser forçada para fora através de um molde.

Quantidades consideráveis de calor e pressão desenvolvem-se à medida que a mistura passa ao longo do barril da extrusora. Uma rápida redução na pressão quando a mistura sai da matriz resulta na vaporização de alguma umidade na mistura de modo que as pelotas se expandem, reduzindo sua densidade. Os pellets extrudados devem ser secos em um secador para reduzir os níveis de umidade para 8 a 10% para que possam ser armazenados sem refrigeração.
Há limites para a quantidade de lipídios que podem ser incluídos nos pellets por causa das perdas por fricção durante o processamento. Uma das vantagens do processo de extrusão sobre a peletização é que os pellets expandidos absorverão mais lipídios, que são aplicados com uma camada de gordura.

A gordura é normalmente aplicada após a secagem e imediatamente antes da ração ser direcionada para os silos de armazenamento. A camada de gordura adiciona energia à dieta e pode melhorar a palatabilidade e reduzir o pó da ração. A ração acabada é retirada das caixas de armazenamento para ser ensacada ou carregada em camiões para entrega a granel.
Formasiet para peixes pequenos podem ser produzidas por vários métodos. Os procedimentos de micro ligação, micro revestimento e microencapsulação produzem rações larvares com tamanhos entre 25 e 400 microns (Hardy and Barrows, 2002).

Feições tradicionais e crumbles são produzidas reduzindo o tamanho das partículas dos pellets e peneirando-as em gamas de tamanho específicas. Os procedimentos de processamento e as formas de dieta seleccionadas para alimentar pequenos peixes de uma dada espécie podem depender não só das necessidades nutricionais dos peixes mas também da correspondência das características físicas da dieta com as do sistema de cultivo para uma melhor distribuição.