Butirato de sódio como suplemento dietético e óleo essencial de hortelã-pimenta como anestésico de Rhamdia quelen

Abstract

A presente tese explorou as potenciais atividades biológicas da M. piperita e do butirato de sódio sobre a espécie de peixe Rhamdia quelen, com o objetivo de desenvolver tecnologias para induzir um rápido crescimento das larvas desta espécie, como também, produzir peixes mais resistentes ao parasito Ichthyophthirius multifiliis, através do fornecimento de dietas enriquecidas com esses aditivos alimentares. Também foi avaliada a toxicidade e o efeito anestésico do óleo essencial de hortelã-pimenta sobre juvenis de R. quelen. Num primeiro estudo, foi determinada a concentração letal de M. piperita em 4 h de exposição (CL50-4 h), testando seis concentrações (0, 20, 50, 80, 110 e 140 mg L-1). Após o período de exposição foram analisadas as brânquias dos peixes submetidos a cada concentração. O potencial anestésico foi avaliado em quatro concentrações (50, 80, 110 e 140 mg L-1). O período de exposição de quatro horas provocou lesões branquiais como: congestão do seio venoso da lamela primária e na base da lamela secundária; hiperplasia interlamelar e com fusão das lamelas; descolamento do epitélio; dilatação do seio venoso; edema justalamelar e aneurisma. O óleo de M. piperita demonstrou ser um eficiente anestésico para juvenis de R. quelen na concentração de 80 mg L-1, com reduzido tempo de anestesia (<4 min) e de recuperação (<10 min), sem mortalidade. Essa concentração é segura apenas para curtos períodos, pois a partir de 4 h de exposição, torna o produto tóxico à espécie e ultrapassa a CL50 - 4h (75 mg L-1). O segundo estudo avaliou os efeitos potenciais da suplementação dietética do óleo essencial (OE) de M. piperita e do butirato de sódio (BS), sendo cinco dietas utilizadas: 0% (controle) dieta isenta da inclusão de aditivo; OE1% e OE2%, inclusão de 1% ou 2% de óleo essencial de M. piperita por quilo de ração, respectivamente; BS0,25% e BS0,50%, inclusão de 0,25% ou 0,50% de butirato de sódio por quilo de ração, respectivamente. Essa dieta foi fornecida para a alimentação de larvas de R. quelen durante 30 dias. Após este período foi avaliado o desenvolvimento zootécnico, a mucosa intestinal, a resistência ao estresse e a infestação contra o parasito Ichthyophthirius multifiliis. As diferentes dietas testadas não afetaram a resistência dos peixes ao estresse pela exposição ao ar e à água salinizada. Da mesma forma, a suplementação dietética não foi capaz de inibir a infestação por I. multifiliis no tegumento dos peixes. Os peixes suplementados com 0,50% de butirato de sódio (BS0,50%) em suas dietas apresentaram melhor desempenho em todos os parâmetros zootécnicos analisados (p<0,05). Quando comparado à dieta controle, a suplementação de BS0,50% aumentou tanto a largura dos vilos quanto a quantidade de células caliciformes presentes na mucosa intestinal, ambas em aproximadamente 50%. Essas descobertas podem ter importantes implicações na produção de larvas de R. quelen e devem ser levadas adiante com novos estudos.

Abstract : Due to the already known use of peppermint Mentha piperita essential oil as medicament and organic acids, such as sodium butyrate, which provide better performance, as well as its numerous beneficial effects on the digestive and immune system in fish, the present thesis explored the potential biological activities of M. piperita and sodium butyrate on the species of fish Rhamdia quelen, with the aim of developing technologies to induce a rapid growth of larvae of this species, as well as to produce fish more resistant to the parasite Ichthyophthirius multifiliis, by providing diets enriched with such food additives. The toxicity and anesthetic effect of peppermint essential oil on R. quelen juveniles were also evaluated. In a first study, the lethal concentration of M. piperita in 4 h of exposure (LC50-4 h) was determined by testing six concentrations (0, 20, 50, 80, 110 and 140 mg L-1). After the exposure period, the gills of the fish submitted to each concentration were analyzed. The anesthetic potential was evaluated in four concentrations (50, 80, 110 and 140 mg L-1). The exposure period of four hours resulted in branchial lesions such as: congestion of the primary lamella venous sinus and at the base of the secondary lamella; interlamellar and lamellar hyperplasia; epithelial detachment; dilation of the venous sinus; edema and aneurysm. M. piperita oil proved to be an efficient anesthetic for juveniles of R. quelen at 80 mg L-1, with a short time of anesthesia (<4 min) and recovery (<10 min), without mortality. This concentration is safe only for short periods, since after 4 h exposure the product turns toxic to the species and exceeds the LC50 - 4h (75 mg L-1). The second study evaluated the potential effects of dietary supplementation of essential oil (EO) of M. piperita and sodium butyrate (BS), with five diets used: 0% (control) diet free of additive inclusion; OE1% and OE2%, inclusion of 1% or 2% of essential oil of M. piperita per kilogram of feed, respectively; BS0.25% and BS0.50%, inclusion of 0.25% or 0.50% sodium butyrate per kilogram of feed, respectively. This diet was fed to R. quelen larvae for 30 days. After this period, zootechnical development, intestinal mucosa, resistance to stress and infestation against the parasite Ichthyophthirius multifiliis were evaluated. The different diets tested did not affect fish resistance to stress due to exposure to air and saline water. Likewise, dietary supplementation was not able to inhibit I. multifiliis infestation in fish integument. Fish supplemented with 0.50% sodium butyrate (BS0.50%) in their diets presented better performance in all zootechnical parameters analyzed (p <0.05). When compared to the control diet, supplementation of BS0.50% increased both the villi width and the amount of goblet cells present in the intestinal mucosa, both by approximately 50%. These findings may have important implications for the production of R. quelen larvae and should be carried forward with further studies.