As rações representam uma componente relevante dos custos da aquacultura, sobretudo em espécies carnívoras, ainda fortemente dependentes da farinha de peixe (FP) como principal fonte proteica. Contudo, a redução dos stocks pesqueiros e o aumento do preço da FP reforçam a necessidade de alternativas sustentáveis. As matérias-primas vegetais (MPV) são amplamente utilizadas, mas apresentam limitações, como fatores antinutricionais e competição com a alimentação humana. As macroalgas (MA) surgem como ingredientes promissores devido à sua disponibilidade, produção sustentável e propriedades nutricionais e funcionais.
A composição nutricional das MA varia, com teores proteicos entre 4–47% da matéria seca (MS) e lipídicos entre 1–5% MS, maioritariamente compostos por ácidos gordos polinsaturados n-3 e n-6 (PUFA). São também ricas em compostos bioativos, incluindo antioxidantes, pigmentos e polipeptídeos. No entanto, os polissacarídeos representam 36–60% da biomassa das MA, sendo os polissacarídeos solúveis da parede celular (PSPC) responsáveis por 55–70% desse total. Como os animais monogástricos não conseguem digerir estes compostos, o valor nutricional das MA é limitado.
As estratégias atuais para melhorar a digestibilidade das MA, incluindo tratamentos físicos, químicos e biológicos, são frequentemente complexas, morosas e pouco sustentáveis. As enzimas comerciais disponíveis também não são adequadas, pois visam sobretudo polissacarídeos de plantas terrestres e não PSPC de MA. Assim, bactérias intestinais capazes de produzir enzimas que hidrolisem os PSPC (PSPCases) representam uma alternativa promissora.
O uso de probióticos (PRO) pode permitir aos peixes utilizar compostos indigeríveis, melhorando a eficiência alimentar e contribuindo para dietas mais sustentáveis. Adicionalmente, os PRO podem igualmente melhorar a saúde dos peixes através de efeitos antimicrobianos e imunomoduladores. A microbiota intestinal dos peixes é fortemente influenciada pela dieta, podendo esta ser usada para selecionar bactérias com capacidade de metabolizar PSPC, como demonstrado em estudos com dietas à base de MPV e farinhas de insetos. Bactérias formadoras de esporos, particularmente do género Bacillus, são especialmente relevantes para aplicação em rações para animais aquáticos, devido à sua resistência ao processamento das rações e ao trânsito gastrointestinal, além da sua capacidade de produzir enzimas relevantes para a hidrólise dos PSPC.
O projeto PROALGAE visa isolar bactérias PRO autóctones do trato gastrointestinal do robalo europeu (Dicentrarchus labrax) capazes de produzir PSPCases, melhorando a utilização de dietas ricas em MA e cumprindo os requisitos de segurança da EFSA. O robalo foi selecionado pela sua importância na aquacultura europeia, sendo esperada a extrapolação dos resultados para outras espécies.
O projeto está estruturado em oito tarefas. Na Tarefa 1 serão isoladas bactérias do intestino de robalos alimentados com dietas contendo Ulva rigida, Fucus vesiculosus ou Gracilaria spp., selecionadas pela sua utilização em rações e distinta composição em PSPC: ulvano, alginato/fucoidano e agar/carragenanas. A microbiota intestinal será analisada por sequenciação 16S rRNA para avaliar o impacto da dieta.
As Tarefas 2, 3 e 5 incluem a triagem in vitro dos isolados. Na Tarefa 2 serão avaliadas características funcionais, como formação de esporos e metabolismo dos PSPC. Na Tarefa 3 será avaliada a aptidão dos PRO, incluindo critérios de biossegurança da EFSA, sobrevivência gastrointestinal e potencial de produção em grande escala. Na Tarefa 4, cerca de quatro isolados serão produzidos por esporulação, purificação e liofilização.
Na Tarefa 5 serão avaliadas citotoxicidade, interação com patogénios e efeitos imunomoduladores utilizando células GALT do robalo e a linha celular RT-Gut. Com base nestes resultados, serão selecionadas duas estirpes de PRO para ensaios in vivo.
Na Tarefa 6 serão realizados ensaios de digestibilidade e crescimento com dietas à base de MA suplementadas com esporos de PRO (1 × 10⁹ esporos/kg), avaliando a utilização das MA. A resistência dos peixes à doença será estudada na Tarefa 7 através de infeção com Vibrio anguillarum, analisando respostas imunitárias em tecidos-chave. Finalmente, a Tarefa 8 avaliará a microbiota intestinal, histomorfologia e estado oxidativo, permitindo inferir colonização pelos PRO e efeitos na saúde intestinal.
O PROALGAE pretende desenvolver um PRO multifuncional capaz de melhorar a utilização de MA e a resistência a doenças em espécies carnívoras, contribuindo para a sustentabilidade da aquacultura. Atualmente, existe apenas um PRO aprovado na UE para aquacultura, não formador de esporos e sem aplicação específica na digestão de MA.
