Níveis de suplementação do aditivo alimentar VILIGEN em dietas para juvenis de tilápia-do-nilo: efeito na estrutura do epitélio intestinal e junção oclusiva

Abstract

Aditivos alimentares são empregados na nutrição animal e desencadeiam múltiplas respostas benéficas ao organismo dos peixes. O VILIGEN? (Alltech®, EUA) é um aditivo alimentar que contém butirato de sódio, levedura hidrolisada e proteinato de zinco desenvolvido com o propósito de promover a saúde intestinal em animais de produção. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da suplementação dietética deste aditivo 1) na morfologia e integridade intestinal, 2) na barreira intestinal, por meio da quantificação da proteína claudina-2; em juvenis de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). O ensaio de dose-resposta durou 60 dias, onde 840 peixes (peso médio inicial de 1,98 g) foram distribuídos em 30 unidades experimentais (200 L), pertencente a um sistema de recirculação com temperatura controlada em 28 °C. Os animais foram alimentados com dietas contendo níveis crescentes de inclusão de VILIGEN? (0,00; 0,60; 1,20; 2,40 e 4,80 g kg-1), testados em seis repetições. Para analisar as alterações morfológicas ou na estrutura da barreira física intestinal, a porção medial do intestino dos peixes foi analisada com auxílio da microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. Além disso, quantificou-se a proteína da junção oclusiva claudina-2 através da técnica de western blot. Os dados de morfologia intestinal e da proteína claudina-2 foram submetidos à análise de regressão polinomial para determinação do melhor nível de inclusão de VILIGEN? nas dietas, a um nível de significância de 5%. Nas eletromicrografias detectou-se diferença significativa na altura das microvilosidades, as quais apresentaram uma resposta quadrática ao aumento dos níveis dietéticos de VILIGEN?. A maior altura das microvilosidades e melhor desenvolvimento das pregas intestinais foi com a inclusão de 2,50 g kg-1 e 2,40 g kg-1 do aditivo na dieta, respectivamente. A integridade macroestrutural foi notavelmente diferente entre os peixes alimentados com dietas contendo diferentes doses do aditivo. O intestino das tilápias suplementadas com 2,40 g kg-1 aprese.ntaram a melhor integridade do tecido intestinal, com menor fusão das pregas intestinais, sem a presença de deformidades e lesões, indicando que essa dose preveniu ou reparou possíveis danos intestinais. Já os peixes que não receberam suplementação e os que receberam a maior suplementação (4,80 g kg-1) apresentaram maior deformidade e fusões das pregas, respectivamente. A quantificação da proteína da junção claudina-2 não foi significativamente afetada pela suplementação. Por fim, conclui-se que a suplementação dietética do aditivo VILIGEN? a 2,50 g kg-1 na dieta melhora a morfologia intestinal e a integridade do epitélio do intestino de juvenis de tilápia-do-nilo, sem alterar a barreira física intestinal.

Abstract: Feed additives are used in animal nutrition and trigger multiple beneficial responses to fish organisms. VILIGEN ? (Alltech®, USA), a feed additive designed to promote intestinal health includes sodium butyrate, hydrolyzed yeast, and zinc proteinate. This study aimed to evaluate the effect of dietary supplementation of this additive on 1) intestinal morphology and integrity, 2) intestinal barrier by quantifying the claudin-2 protein in juvenile Nile tilapia (Oreochromis niloticus). The dose-response trial lasted 60 days, where 840 fish (1.98 g) were randomly distributed into 30 experimental units (200 L), connected to a water recirculation system with controlled temperature (average 28 °C). The fish were fed experimental diets with increasing levels of VILIGEN ? (0.00, 0.60, 1.20, 2.40, and 4.80 g kg-1) with six replicates per dietary treatment. To analyze changes in the morphology or structure of the intestinal physical barrier, the medial portion of the gut was analyzed by transmission and scanning electron microscopy. In addition, the claudin-2 tight junction protein was quantified using the western blot technique. Gut morphology and claudin-2 protein data were submitted to polynomial regression analysis to determine the best inclusion level of VILIGEN? in the diets, at a 5% significance level. Electron micrographs enabled us to register a significant difference in the height of the microvilli that showed a quadratic response to the increasing dietary levels of VILIGEN?. The highest height of microvilli and the best development of gut folds was registered at 2.50 g kg-1 and 2.40 g kg-1 inclusion levels, respectively. The macrostructural integrity was notably different among fish fed diets containing different doses of the additive. The intestines of tilapia supplemented with 2.40 g kg-1 showed the best integrity of intestinal tissue, presenting less fusion of the gut folds, without deformities or lesions, indicating that that dose prevented or repaired possible intestinal damage. Fish fed diet devoid of supplementation and those fed the highest supplementation level (4.80 g kg-1) had the highest fold deformity and fold fusions, respectively. The amount of the claudin-2 junction protein was not affected by the different levels of supplementation. Our findings show that the dietary supplementation of VILIGEN? at 2.50 g kg-1 improves the gut morphology and the integrity of the intestinal epithelium of juvenile Nile tilapia, without altering the intestinal physical barrier.