Associação de Xilanase e ß-glucanase sobre a digestibilidade, desempenho produtivo, histologia intestinal e microbioma de tilápias do Nilo

Abstract

Resumo: Foram realizados três experimentos para avaliar os coeficientes de digestibilidade aparente (CDA) e inclusão de xilanase e ?-glucanase (XB) em dietas com baixo ou alto teor de arabinoxilanos e ?-glucanos (AB) para juvenis de tilápias do Nilo, Oreochromis niloticus. O primeiro experimento foi realizado para determinar os CDA da energia e nutrientes em peixes alimentados com dietas com baixo ou alto teor de AB, usando óxido de cromo ou celulose como indicador de digestibilidade. Os peixes (n = 96; peso corporal 50,0 ± 1,2 g) foram distribuídos em esquema fatorial 2 x 2, sendo dois teor de AB (baixo ou alto) e dois indicadores de digestibilidade (óxido de cromo ou celulose). Os peixes foram alojados em oito aquários de digestibilidade e as fezes foram coletadas pelo método modificado de Guelph, durante 21 dias. Houve interação entre teor de AB e indicador sobre os CDA da matéria seca (P = 0,002), energia bruta (P = 0,006), fibra bruta (P = 0,002), cálcio (P = 0,031) e fósforo (P = 0,044), observando melhores resultados em peixes que foram alimentados com dieta contendo baixo teor de AB utilizando o óxido de cromo como indicador de digestibilidade. Observou-se interação entre o teor de AB e indicador nos CDA da leucina (P = 0,001), isoleucina (P = 0,009), fenilalanina (P = 0,006), treonina (P = 0,031), valina (P = 0,011), alanina (P = 0,017) e tirosina (P = 0,038) e os melhores CDA foram obtidos nos peixes alimentados com a dieta contendo baixo teor de AB. Conclui-se que a celulose não é recomendada como indicador para determinar os coeficientes de digestibilidade aparente da energia e nutrientes, independente do teor de arabinoxilanos e ?-glucanos em dietas para tilápias do Nilo. O segundo estudo foi realizado com o objetivo de determinar os CDA da energia, proteína bruta, aminoácidos, lipídios totais e minerais considerando o teor de AB da dieta e a adição de XB para juvenis de tilápias do Nilo. Foram utilizados 96 juvenis de tilápias do Nilo (n = 96; peso corporal 60,0 ± 1,4 g), distribuídos em um delineamento inteiramente ao acaso em esquema fatorial 2 x 2, sendo dois teor de AB (baixo ou alto), sem ou com adição de XB (0,2 g/kg). As fezes foram coletadas pelo método modificado de Guelph, durante 21 dias. Houve interação entre o teor de AB e a adição de XB sobre os CDA da matéria seca (P = 0,007), cálcio (P = 0,033) e fósforo (P = 0,048), com os melhores resultados em peixes alimentados com a dieta contendo baixo teor de AB. Houve efeito (P < 0,05) da adição de XB sobre os CDA da energia e dos nutrientes e os maiores CDA da matéria seca, energia bruta, proteína bruta, fibra bruta e cálcio foram observados nos peixes alimentados com a dieta contendo alto teor de AB e com adição de XB. Não foi observada interação sobre os CDA dos aminoácidos essenciais e não essenciais. A adição de XB influenciou os CDA da isoleucina (P = 0,033), fenilalanina (P = 0,030), treonina (P = 0,033) e valina (P = 0,025) e os maiores CDA foram observados em peixes alimentados com a dieta contendo alto teor de AB e com adição de XB. A adição de xilanase e ?-glucanase melhora os coeficientes de digestibilidade aparente da energia e dos nutrientes de dietas formuladas com alto teor de arabinoxilanos e ?-glucanos. O terceiro estudo objetivou avaliar desempenho produtivo, histologia intestinal, parâmetros bioquímicos e microbioma de tilápias do Nilo alimentadas com dietas sem e com adição de XB após 90 dias de experimento. Foram utilizados cento e trinta e seis juvenis de tilápias do Nilo (12 ± 1,4 g), distribuídos em um delineamento inteiramente ao acaso sendo dois níveis de inclusão de XB (sem ou com 0,2 g/kg), com quatro repetições por tratamento e 17 peixes por unidade experimental. Para o desempenho produtivo aos 90 dias, houve efeito no peso final (P = 0,011), ganho de peso (P = 0,010), ganho de peso diário (P = 0,010), consumo de ração (P = 0,029), conversão alimentar (P = 0,002), taxa de eficiência proteica (P = 0,001), índice hepatossomático (P = 0,024), taxa de gordura visceral (P = 0,004), comprimento absoluto do intestino (0,011) e comprimento relativo do intestino (P = 0,003) os melhores resultados foram obtidos em peixes alimentados com dieta com adição de XB. Observou-se efeito da adição de XB (P < 0,05) na altura, largura das vilosidades e maior espessura do epitélio das vilosidades quando comparados com os peixes que receberam a dieta sem adição de XB. Na análise da microbiota intestinal foram identificados 243 táxons e os mais abundantes foram os gêneros Barnesiella, seguido por Bacteroides, Alistipes e Faecalibacterium, respectivamente. Foram identificados 25 gêneros com abundância diferente (P < 0,05) entre peixes alimentados com a dieta com e sem adição de XB. A comparação detalhada mostrou aumento significativo dos gêneros Barnesiella, Bacteroides, Ruminococcus torques, Peptoclostridium, Anaerofilum, Butyricicoccus e Parasutterella nos peixes alimentados com dieta com adição de XB, comparado aos peixes alimentados com dieta sem adição de XB. Concluiu-se que a adição de xilanase e ?-glucanase melhora o desempenho produtivo e a morfometria intestinal, além de modular a microbiota intestinal de juvenis de tilápias do Nilo

Abstract: Three experiments were carried out to determine the apparent digestibility coefficients (ADC) and inclusion of xylanase and ?-glucanase (XB) in diets with low or high content of arabinoxylans and ?-glucans for Nile tilapia juveniles, Oreochromis niloticus. The first experiment was carried out to determine the energy and nutrient content of fish fed diets with low or high AB content using chromium oxide or cellulose as an digestibility marker. Fish (n = 96; body weight 50.0 ± 1.2 g) were distributed in a 2 x 2 factorial scheme, being two AB content (low or high) and two digestibility makers (chromium oxide or cellulose). The fish were housed in eight digestibility aquaria and the feces were collected by the modified Guelph method for 21 days. There was interaction between AB contents and indicator on dry matter (P = 0,002), crude energy (P = 0,006), crude fiber (P = 0,001), calcium (P = 0,031) and phosphorus (P = 0,044) levels, observing better results in fish fed diet with low AB content and chrome oxide diets as digestibility marker. There was interaction between AB content and marker in the CDA of leucine (P = 0,001), isoleucine (P = 0,009) phenylalanine (P = 0,006), threonine (P = 0,031), valine (P = 0,011), alanine (P = 0,017) and tyrosine (P = 0,038), the best CDA of these amino acids were obtained in fish fed with diets based with low arabinoxylans and ?-glucans contents. It was concluded that cellulose is not recommended as an marker to determine the apparent energy and nutrients digestibility coefficients, regardless of the arabinoxylans and ?-glucans content in Nile tilapia diets. The second study was carried out to determine the ADC of energy, crude protein, amino acid, total lipids and minerals considering the diet AB content with XB addition for Nile tilapia juveniles. Nile tilapia juveniles (n = 96; body weight 60.0 ± 1.4 g) were distributed in a completely randomized design in a 2 x 2 factorial scheme, being two AB contents (Low or high), with or without XB addition (0.2 g/kg). Feces were collected by the modified Guelph method for 21 days. There was interaction between AB content and the XB addition on dry matter (P = 0.007), calcium (P = 0.033) and phosphorus (P = 0.048), with the best results in fish fed with diet containing low AB content. There was effect (P < 0.05) of the XB addition on energy and nutrients ADC and the highest ADC of dry matter, crude energy, crude protein, crude fiber and calcium were observed in fish fed with diet containing high AB with XB. No interaction was observed on the ADC of essential and non-essential amino acids. The XB addition influenced the CDA of isoleucine (P = 0.033), phenylalanine (P = 0.030), threonine (P = 0.033) and valine (P = 0.025), and higher ADC were observed in fish fed diet supplemented with XB. The xylanase and ?-glucanase addition improves the apparent energy and nutrients digestibility coefficients of diets formulated with high arabinoxylans and ?-glucans content. The third study aimed to evaluate growth performance, intestinal histology, biochemical parameters and microbiome of Nile tilapia fed with diets without and with XB addition after 90 days of experiment. One hundred and thirty six Nile tilapia juveniles (12 ± 1.4 g) were used, distributed in a completely randomized design with two XB inclusion levels (without or with 0.2 g / kg), with four replications per treatment and 17 fish per experimental unit. It was evaluate the productive performance, intestinal histology, blood biochemical parameters and the microbiome. For growth performance at 90 days there was effect on the final weight (P = 0.011), weight gain (P = 0.010), daily gain (P = 0.010), feed intake (P = 0.001), food efficiency (P = 0.001), protein efficiency (P = 0.001), hepatosomatic index (P = 0.024), visceral fat ratio (P = 0.004) and absolute bowel length relative to the intestine (P = 0.003) the best results were obtained in fish fed diet supplemented with XB. The XB addition resulted in higher (P < 0.05) villus height, villi width and villus epithelial thickness compared to fish fed diet without XB addition. In the intestinal microbiota analysis were identified 243 taxa and the most abundant were the genera Barnesiella, followed by Bacteroides, Alistipes and Faecalibacterium, respectively. 25 genera with different abundance (P < 0.05) were identified among fish fed with diet with and without XB addition. The detailed comparison showed a significant increase of the genera Barnesiella, Bacteroides, Ruminococcus torques, Peptoclostridium, Anaerofilum, Butyricicoccus and Parasutterella in the fish fed with diet with XB addition, compared to fish fed diet without XB addition. It was concluded that the xylanase and ?-glucanase addition improves the productive performance and intestinal morphometry, besides modulating the intestinal microbiota of Nile tilapia juveniles