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Publicação
Optimization of an in-vitro bioaccessibility fish model
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Resumo(s)
Recent advances in aquaculture nutrition have raised the interest on studies regarding new feed products capable of effectively replacing fish meal and oil, which must be thoroughly analyzed in terms of their nutrient bioaccessibility in order to certify their efficacy.
In vitro models could allow the assessment of the bioaccessibility of nutrients, particularly proteins, in fish meal replacements, in a faster and less expensive manner when taken into consideration the in vivo approach, without requiring the use of living organisms or being dependent on their physiological state. To date, there are few studies focused on simulating the fish gastrointestinal tract in vitro, to quantify the feed digestibility, bioaccessibility and bioavailability of nutrients, which motivates further efforts to develop and validate fish digestive in vitro models.
This study aimed to develop and optimize a static in vitro digestion model for marine fish capable of assessing the bioaccessibility of proteins, using a juvenile fish species (gilthead seabream, Sparus aurata) as biological model. Three different procedures were tested to conduct the bioaccessibility analyses of the obtained samples, namely with EMA, a nitrogen total high range kit and with LECO, the latter being the instrument more optimized to perform this type of analyses, providing the most reliable results. The results obtained with one of the protocols tested, using commercial enzymes, were promising, revealing high values of bioaccessibility that seem to confirm the efficacy of the digestive process, with the highest value being recorded in the following conditions: 250 mg of feed, a temperature of 37 ºC and a digestion process of 24 hours. However, such results will need to be validated with an in vivo experiment. Ultimately, this study intended to provide a contribution to the attainment of a robust model adequate to assess the efficacy of fish meal replacements and new aquafeeds, that in turn could contribute to the achievement of a truly sustainable aquacultural development, while ensuring the acquisition of aquaculture products with high quality for commercialization.
A expansão progressiva do sector da aquacultura, verificada nos últimos anos, tem motivado o interesse crescente sobre o estudo de novos produtos alimentares capazes de substituir eficazmente as rações à base de farinha e óleo de peixe, produtos esses que devem ser devidamente analisados ao nível da bioacessibilidade de nutrientes de modo a verificar a sua eficácia. A análise da bioacessibilidade de nutrientes nas rações de peixe pode ser realizada através de modelos in vitro, que oferecem, entre outras vantagens, a possibilidade de poderem ser realizados mais rapidamente e de modo menos dispendioso, em relação à abordagem in vivo, sem necessidade de sacrificar organismos vivos e de não se encontrarem dependentes do estado fisiológico dos mesmos. Actualmente, existem relativamente poucos estudos focados na simulação in vitro do tracto gastrointestinal de peixes e dedicados à quantificação da digestibilidade das rações e da bioacessibilidade de nutrientes. Desta forma, é crucial realizar investigação direccionada para o desenvolvimento e validação de novos modelos para simulação in vitro da bioacessibilidade/biodisponibilidade destes componentes no tracto digestivos de peixes. Este projecto centrou-se no desenvolvimento e optimização de um modelo estático de digestão in vitro para peixes marinhos, capaz de avaliar a bioacessibilidade de proteínas, utilizando como modelo biológico uma espécie de dourada (Sparus aurata). Foram testados três procedimentos para realizar as análises de bioacessibilidade nas amostras obtidas, através do equipamento EMA, através de um kit contendo reagentes para medição de azoto total e pelo equipamento LECO, sendo que este último corresponde ao equipamento que se encontra mais otimizado para este tipo de análises e que proporcionou assim os resultados mais confiáveis. Os resultados obtidos através de um dos protocolos testados, utilizando enzimas comerciais, mostraram-se promissores, revelando valores elevados de bioacessibilidade que traduzem a eficácia do processo digestivo, sendo que o valor mais elevado foi registado nas seguintes condições: 250 mg de ração, temperatura de 37 ºC e um processo digestivo total de 24 horas. No entanto estes terão ainda de ser confirmados e validados por experiências in vivo. Pretende-se que este estudo seja um contributo para a obtenção de um modelo robusto, adequado para a verificação da eficácia de potenciais substitutos da farinha de peixe nas rações para aquacultura, podendo assim contribuir para um desenvolvimento sustentável deste sector, assegurando ainda produtos de aquacultura de elevada qualidade para comercialização.
A expansão progressiva do sector da aquacultura, verificada nos últimos anos, tem motivado o interesse crescente sobre o estudo de novos produtos alimentares capazes de substituir eficazmente as rações à base de farinha e óleo de peixe, produtos esses que devem ser devidamente analisados ao nível da bioacessibilidade de nutrientes de modo a verificar a sua eficácia. A análise da bioacessibilidade de nutrientes nas rações de peixe pode ser realizada através de modelos in vitro, que oferecem, entre outras vantagens, a possibilidade de poderem ser realizados mais rapidamente e de modo menos dispendioso, em relação à abordagem in vivo, sem necessidade de sacrificar organismos vivos e de não se encontrarem dependentes do estado fisiológico dos mesmos. Actualmente, existem relativamente poucos estudos focados na simulação in vitro do tracto gastrointestinal de peixes e dedicados à quantificação da digestibilidade das rações e da bioacessibilidade de nutrientes. Desta forma, é crucial realizar investigação direccionada para o desenvolvimento e validação de novos modelos para simulação in vitro da bioacessibilidade/biodisponibilidade destes componentes no tracto digestivos de peixes. Este projecto centrou-se no desenvolvimento e optimização de um modelo estático de digestão in vitro para peixes marinhos, capaz de avaliar a bioacessibilidade de proteínas, utilizando como modelo biológico uma espécie de dourada (Sparus aurata). Foram testados três procedimentos para realizar as análises de bioacessibilidade nas amostras obtidas, através do equipamento EMA, através de um kit contendo reagentes para medição de azoto total e pelo equipamento LECO, sendo que este último corresponde ao equipamento que se encontra mais otimizado para este tipo de análises e que proporcionou assim os resultados mais confiáveis. Os resultados obtidos através de um dos protocolos testados, utilizando enzimas comerciais, mostraram-se promissores, revelando valores elevados de bioacessibilidade que traduzem a eficácia do processo digestivo, sendo que o valor mais elevado foi registado nas seguintes condições: 250 mg de ração, temperatura de 37 ºC e um processo digestivo total de 24 horas. No entanto estes terão ainda de ser confirmados e validados por experiências in vivo. Pretende-se que este estudo seja um contributo para a obtenção de um modelo robusto, adequado para a verificação da eficácia de potenciais substitutos da farinha de peixe nas rações para aquacultura, podendo assim contribuir para um desenvolvimento sustentável deste sector, assegurando ainda produtos de aquacultura de elevada qualidade para comercialização.
Descrição
Palavras-chave
In vitro digestion methods Fish Fish feed Bioaccessibility Protein content