Taurine and methionine supplementation in meagre (Argyrosomus regius) fed high plant protein diets

Abstract

RESUMO: O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da suplementação da metionina e da taurina em dietas ricas em proteína de origem vegetal para corvinas (Argyrosomus regius) sobre o desempenho produtivo, composição corporal e do figado, metabolismo intermediário do fídago, defesa antioxidante, digestibilidade de nutrientes, metabolitos plasmáticos, conteúdo total de ácido biliar e atividade das enzimas digestivas. Para tanto, dois ensaios foram realizados em sequência. Um ensaio de crescimento com duração de 65 dias foi conduzido utilizando 180 juvenis de corvina (50.0 ± 0,60g). Os peixes foram distribuídos aleatoriamente em 12 tanques (300 litros cada). Quatro dietas isoenergéticas (20.0 MJ kg-1) e isoproteicas (420 g kg-1) foram formuladas para conter 82% de proteína de origem vegetal. A metionina foi suplementada a 0.0 e 2.6 g kg- 1da dieta e a taurina a 0.0 e 10.0 g kg-1 da dieta em um esquema fatorial 2x2. Após a amostragem do ensaio de crescimento, os peixes remanescentes foram utilizados no ensaio de digestibilidade in vivo com duração de 24 dias. Setenta e dois juvenis de corvina (103 ± 21,2g) foram distribuídos aleatoriamente em 12 tanques (60 litros cada) projetados de acordo com o sistema Guelph. O óxido de cromio foi adicionado às dietas utilizadas no ensaio de crescimento como marcador externo. A suplementação de taurina melhorou todos os parâmetros de crescimento avaliados (P <0,05), diferentemente da metionina. A atividade enzimática das enzimas chave do catabolismo de aminoácidos e da gliconeogênese aumentaram em resposta a suplementação de taurina (P<0.05). A suplementação com metionina aumentou a digestibilidade da matéria seca, da proteína, dos lipídios e da energia da dieta. A taurina, por outro lado, aumentou apenas a digestibilidade dos lipídios. A suplementação com metionina não afetou os parâmetros plasmáticos avaliados. No entanto, a suplementação de taurina aumentou o conteúdo de colesterol (P <0,001) e proteína total (P <0,05) dobrando a concentração de triglicerídeos (P <0,001). O teor de ácido biliar total proveniente da digesta do intestino anterior aumentou com suplementação de taurina que, também aumentou o teor total de ácido biliar no plasma. A suplementação de taurina aumentou a atividade da lipase (P <0,01), enquanto que a metionina quando não suplementada com taurina diminuiu sua atividade (P <0,05). Também foi observada interação entre os aminoácidos suplementados sobre o status oxidativo. A atividade intestinal da glicose-6-fosfato desidrogenase foi maior quando suplementada com taurina a 2,6 g kg-1 de metionina (P <0,05) e, a peroxidação lipídica hepática diminuiu quando a taurina e a metionina foram suplementadas juntas (P <0,05). A suplementação apenas com taurina também aumentou a atividade hepática da glicose-6-fosfato desidrogenase e da glutationa peroxidase além de diminuir a atividade da catalase. Estes resultados implicam que a suplementação de taurina e metionina a dietas ricas em proteínas vegetais pode ser boa estratégia nutricional para mitigar algumas das limitações do uso de altos níveis de ingredientes vegetais em dietas para corvina (Argyrosomus regius), um peixe estritamente carnívoro. Ao aumentar a digestibilidade dos nutrientes e melhorar o aparato de defesa antioxidante, os aminoácidos apresentaram interação benéfica. A suplementação individual de taurina também se mostrou como boa estratégia nutricional, uma vez que melhorou os parâmetros de crescimento, foi capaz de restaurar a produção de ácido biliar melhorando também o status oxidativo do peixe. Assim, a taurina pode ser classificada não só um aminoácido condicionalmente essencial em dietas ricas em proteínas vegetais, como também um aminoácido funcional provando ser boa estratégia para o desenvolvimento de dietas aquícolas sustentáveis

ABSTRACT: The effect of methionine and taurine supplementation to high plant protein diet for meagre (Argyrosomus regius) on growth performance, whole body and liver composition, hepatic intermediary metabolism, antioxidative defence, nutrient digestibility, plasma metabolites, total bile acid content and digestive enzyme activity were assessed. For that purpose, two assays were performed in sequence. First, a 65-day feeding trial was conducted using a 180 juvenile meagres (50.0 ± 0.60g). The fish were randomly distributed in 12 (300-L) tanks. Four isoenergetic (20.0 MJ kg-1) and isoproteic (420 g kg-1) practical diets containing 180 g kg-1 of crude lipids, were formulated to contain 82% of crude protein from plant ingredients. A 2 x 2 factorial arrangement design with methionine at 0.0 and 2.6 g kg-1 dry diet and taurine at 0.0 and 10.0 g kg-1 of dry diet was used. After the feed trial sampling, the remaining fish were used for the in vivo digestibility trial that last 24 days. Seventy-two juvenile meagre (103 ± 21.2g), were randomly distributed into 12 (60 L) tanks designed according to Guelph system. Chromium oxide was added to the diets used in the feeding trial as external marker. Taurine supplementation improved all growth parameters evaluated (P<0.05) as opposed to methionine. Activity of key enzyme of amino acid catabolism and gluconeogenesis was also significantly increased by taurine supplementation (P<0.05). Methionine supplementation increased dry matter, protein, lipids and energy digestibility while taurine increased only lipid digestibility. Methionine supplementation did not affect plasma parameters, while taurine showed an individual effect on the increased cholesterol (P<0.001) and total protein content (P<0.05) increasing in twofold the plasma triglycerides concentration (P<0.001). Total bile acid content from the anterior intestine digesta was increased in twofold by taurine supplementation which also increased plasma total bile acid content. Taurine had na individual increased lipase activity effect (P<0.01) while methionine when not supplemented with taurine decreased its activity (P<0.05). Interaction effect was also observed on the antioxidant apparatus defense. Intestinal glucose-6-phosphate dehydrogenase activity was higher when supplemented with taurine at 2.6 g kg-1 of methionine (P<0.05) and, the hepatic lipid peroxidation decreased when taurine and methionine were supplemented together (P<0.05). A taurine individual effect also increased hepatic glucose-6-phosphate dehydrogenase and glutathione peroxidase activity while decreased catalase activity. These results imply that the supplementation of taurine and methionine to high plant protein diets could be a good nutritional strategy to mitigate some of the limitations of using high levels of plant feed ingredients in diets for meagre (Argyrosomus regius), a strict carnivorous fish. By increasing nutrient digestibility and improving antioxidative defenses both amino acid showed benefitial interaction. The individual supplementation of taurine also presented to be a good nutritional strategy once significant improved growth parameters have been able to restablish bile acid production improving meagre antioxidant defenses. Thus, taurine may be classified not only as a conditionally essential amino acid for meagre fed high plant protein diets as also a functional amino acid been a good strategy to the development of sustainable aquafeeds