Exigência de histidina para tilápias do nilo com base no desempenho produtivo, expressão dos genes relacionados ao crescimento muscular, morfometria das fibras brancas e parâmetros hematológicos e bioquímicos

Abstract

RESUMO: Dois experimentos foram conduzidos para determinar a exigência dietética de histidina para alevinos e juvenis de tilápia do Nilo com base no desempenho produtivo, desenvolvimento muscular, expressão dos genes relacionados ao crescimento muscular (Myod, miogenina e miostatina) e respostas hematológicas e bioquímicas. No primeiro experimento, foram utilizados 540 alevinos de tilápia do Nilo com peso médio inicial de 4,84 (± 0,04 g), distribuídos em 18 caixas de fibra de vidro com capacidade de 250 litros, em um delineamento inteiramente casualizado composto por seis tratamentos, três repetições e trinta peixes por unidade experimental, por um período de 110 dias. Seis dietas isoproteicas (265,7 g kg-1 de proteína bruta) e isoenergéticas (3821,41 kcal kg-1 de energia bruta) contendo níveis crescentes de inclusão de histidina (4,2; 5,4; 7,1; 8,9; 9,8 e 11,5 g kg-1 da matéria seca) foram elaboradas. Os melhores resultados de ganho em peso, conversão alimentar e taxa de eficiência proteica foram observados nos peixes que receberam a dieta com 8,9 g kg-1 de histidina. Foi observado processo de crescimento hipertrófico nos peixes alimentados com a dieta contendo 8,9 g kg-1 de histidina em comparação com os peixes que receberam a dieta contendo 5,4 g kg-1 de histidina. A suplementação de 9,8 g kg-1 de histidina na dieta proporcionou maior expressão dos níveis de mRNA da MyoD. Contudo, a expressão dos níveis de mRNa da miogenina foi mais elevada nos peixes que receberam as dietas contendo 9,8 e 11,5 g kg-1 de histidina. A expressão da miostatina não foi influenciada pelos níveis de histidina da dieta. Com base na regressão polinomial de segunda ordem a exigência de histidina para o máximo ganho de peso de alevinos de tilápia foi estimada em 8,2 g kg-1 de histidina, correspondente a 3,1% da proteína bruta da dieta. No segundo experimento, foram utilizados 288 juvenis de tilápia do Nilo com peso médio inicial de 64,15 (± 0,49 g), distribuídos em 24 caixas de fibra de vidro com capacidade de 500 litros, em um delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos e quatro repetições, por um período de 65 dias. Foram elaboradas seis dietas isoproteicas (267,3 g kg-1 de proteína bruta) e isoenergéticas (4048 kcal kg-1 energia bruta) contendo níveis crescente de inclusão de histidina digestível (3,50; 5,50; 7,50; 9,50; 11,50 e 13,50 g kg-1 da matéria seca). Os peixes foram alimentados com dietas extrusadas, até a saciedade aparente. Os melhores resultados (P<0,05) de ganho em peso, conversão alimentar e taxa de eficiência proteica foram observados em peixes que receberam as dietas com 9,50 a 11,50 g kg-1 de histidina digestível em comparação com os peixes que receberam dieta contendo 3,50 g kg-1 de histidina digestível. Com base no modelo de regressão polinomial de segunda ordem a exigência de histidina digestível para o máximo ganho em peso de juvenis de tilápia do Nilo foi estimada em 10,5 g kg-1 de histidina digestível. A composição corporal e os parâmetros hematológicos e bioquímicos não foram influenciados (P>0,05) pelos diferentes níveis de histidina digestível na dieta. O crescimento muscular ocorreu por hiperplasia e hipertrofia entre todos os tratamentos. Peixes que receberam dietas com 9,50 a 13,50 g kg-1 de histidina digestível apresentaram maior expressão dos níveis de mRNA para o gene Myod em comparação aos peixes que receberam a dieta contendo 3,50 g kg-1 de histidina digestível. A maior expressão dos níveis de mRNA para o gene miogenina foi observada nos peixes alimentados com a dieta contendo 9,50 a 11,50 g kg-1 de histidina digestível. No entanto, a maior expressão dos níveis de mRNA do gene miostatina foi observada nos peixes que receberam dietas contendo 3,5 a 9,5 g kg-1 de histidina digestível. Conclui-se que a exigência de histidina digestível para juvenis de tilápia do Nilo para o máximo ganho em peso foi estimada em 10,5 g kg-1 correspondente a 3,7% da proteína bruta da dieta

ABSTRACT: Two studies were carried out to determine the dietary histidine requirement for Nile tilapia fingerling and juveniles based on growth performance, muscle fibers morphometry, expression of muscle growth-related genes (MyoD, myogenin and myostatin), and hematological and biochemical parameters. In the first experiment, 540 Nile tilapia fingerlings with initial average weight of 4.84 (± 0.04 g) were distributed in 18 fiberglass boxes with 250 liter capacity in a completely randomized design composed of six treatments, three replicates and thirty fish per experimental unit, for a period of 110 days. Six isoproteic (265,7g kg-1 crude protein) and isoenergetic diets (3821.41 kcal kg-1 gross energy) containing increasing levels of histidine inclusion (4.2; 5.4; 7.1; 8.9; 9.8 and 11.5 g kg-1 of dry matter) were prepared. The best results of weight gain, feed conversion and protein efficiency ratio were observed in fish fed diet containing 8.9 g kg-1 of histidine. Hypertrophic growth process was observed in fish fed the diet containing 8.9 g kg-1 of histidine when compared to the fish fed diets containing 5.4 g kg-1 of histidine. Supplementation of 9.8 g kg-1 of histidine in the diet provided higher expression of the MyoD mRNA levels. However, the expression of myogenin mRNA levels was higher in the fish fed diets containing 9.8 kg and 11.5 g kg-1 of histidine. The myostatin expression was not affected by histidine levels in the diet. Based on the polynomial regression of the second order, the histidine dietary requirement for maximum weight gain of tilapia fingerlings was estimated at 8.2 g kg-1, corresponding to 3.1% of the diet crude protein. In the second study, 288 Nile tilapia juveniles with initial average weight of 64.15 (± 0.49 g) were used, distributed in 24 fiberglass boxes with 500 liters capacity in a completely randomized design with six treatments and four replicates, for a period of 65 days. Six isoproteic (267.3 g kg-1 of crude protein) and isocaloric diets (4048 kcal kg-1 of gross energy) were prepared containing increasing levels of digestible histidine inclusion (3.50; 5.50; 7.50; 9.50; 11.50 and 13.50 g kg-1 of dry matter). The fish were fed with extruded diets, manually and at ease. The best results (P <0.05) of weight gain, feed conversion and protein efficiency ratio were observed in the fish fed diets containing 9.50 to 11.50 g kg-1 of digestible histidine, compared to fish fed the diet containing 3.50 g kg-1 of digestible histidine. Based on the polynomial regression of the second order model, the histidine digestible requirement was estimated at 10.5 g kg-1, in which no increase of weight gain was observed from that histidine inclusion level. Body composition and hematological, biochemical parameters were not affected (P> 0.05) by the different levels of digestible histidine in the diet. Muscle growth occurred by hyperplasia and hypertrophy among all treatments. Fish fed diets containing 9.50 to 13.50 g kg-1 of digestible histidine presented higher expression of mRNA levels for Myod gene compared to fish fed diet containing 3.50 g kg-1 of digestible histidine. The increased expression of mRNA levels for myogenin gene was observed in the fish fed the diet containing 9.50 to 11.50 g kg-1 of digestible histidine. However, the highest expression of the myostatin gene mRNA levels was observed in the fish fed diets containing 3.5 to 9.5 g kg-1 of digestible histidine. The conclusion is that the requirement of digestible histidine for a maximum weight gain of Nile tilapia juveniles was estimated at 10.5 g kg-1, corresponding to 3.7% of the protein