Efeito do β-glucano dietético na dinâmica metabólica, na resposta imunológica inata e no desempenho do pacu (Piaractus mesopotamicus) após ciclos curtos de jejum e realimentação

Abstract

Este trabalho avaliou o efeito da administração oral de β-glucano no crescimento, no aproveitamento do alimento, na dinâmica metabólica e nas respostas imunes inatas de juvenis de pacu (Piaractus mesopotamicus) submetidos a ciclos curtos de restrição alimentar e realimentação, e a ação imunoestimulante de β-glucano oferecido por 15 dias na fase final dos ciclos. Um total de 210 peixes foi distribuído em 21 tanques e submetido a diferentes estratégias de alimentação durante sete semanas: GC - Alimentação todo dia com ração comercial (RC); G 6/1- Alimentação com RC por 6 dias e jejum por 1 dia (6/1); G 2/1 - Alimentação com RC por 2 dias e jejum por 1 dia (2/1); GCS - Alimentação todo dia com RC, e com suplementação de 0,5% de β-glucano (RCS), nos últimos 15 dias; GS 6/1 - Alimentação com RC por 6 dias e 1 dia de jejum, e RCS nos últimos 15 dias; GS 2/1 - Alimentação com RC, por 2 dias de alimentação e 1 dia de jejum, e RCS nos últimos 15 dias. Um sétimo grupo (GC-PBS) foi alimentado todos os dias para controle do efeito da manipulação e do veículo da inoculação bacteriana. No dia 50, nove peixes de cada tratamento foram anestesiados com benzocaína (1,0g/15L de água) e pesados antes da obtenção de amostras de sangue, fígado, intestino anterior e músculo branco. Foram determinadas a taxa de crescimento especifico (TCE), a conversão alimentar (CA), a morfologia da mucosa intestinal, a concentração de metabólitos circulantes e teciduais, a atividade respiratória dos leucócitos (ARL), a concentração sérica de lisozima (CLS), a atividade hemolítica do sistema complemento no soro (AHC), a contagem total e diferencial de leucócitos e o infiltrado leucocitário epitelial (ILI) no intestino anterior. Os peixes restantes de cada tanque foram inoculados por injeção intraperitoneal de Aeromonas hydrophila, diluída em PBS. Um grupo (GC-PBS) foi injetado com o veículo PBS. Para determinação da resposta imunológica ao desafio com A. hydrophila, foram amostrados nove peixes de cada tratamento, às três e 24 horas depois do desafio. Os resultados mostraram que a TCE foi menor apenas no grupo 2/1 e a CA foi melhor em todos os peixes alimentados com β-glucano. A estratégia alimentar 2/1 elevou a glicose circulante e mobilizou maior quantidade de reservas energéticas do fígado e músculo. O comprimento das vilosidades intestinais foi menor no grupo 2/1 e o número de células caliciformes diminuiu com a severidade da restrição alimentar, sendo que o β-glucano aumentou esse número, inclusive nos peixes controle. A restrição alimentar prejudicou a resposta imunológica, diminuindo a ARL e a concentração de lisozima. O β-glucano melhorou a resposta imunológica, causando aumento na ARL, AHC, lisozima, contagem de células de defesa no sangue e ILI. A infecção bacteriana aumentou a contagem de neutrófilos e monócitos e diminuiu os linfócitos, enquanto o β-glucano aumentou a contagem de linfócitos, diminui-o os neutrófilos, potencializou o aumento de monócitos e aumentou o número de células granulocíticas especiais. Houve diminuição progressiva na IL no intestino dos peixes à medida que aumentou a frequência do jejum, mas o β-glucano aumentou a IL, inclusive nos peixes controle. Concluindo, as estratégias alimentares testadas, embora afetassem negativamente alguns indicadores do sistema imune inato dos peixes, não impediram a resposta deste sistema frente a um desafio bacteriano. A suplementação com 0,5% de β-glucano melhorou o aproveitamento do alimento independente da estratégia alimentar e melhorou a resposta imunológica do pacu ao desafio com Aeromonas hydrophila.

The objective of this study was to evaluate the effect of oral administration of β-glucan on growth, feed utilization, metabolic dynamics and the innate immune responses of pacu (Piaractus mesopotamicus) subjected to short-term starvation and refeeding and the immunostimulatory action of β-glucan offered for 15 days in the final phase of the cycle. A total of 210 fish was distributed in 21 tanks and submitted to different feeding strategies for seven weeks: GC - feeding daily with commercial feed (RC); G 6/1- 6-day feeding with RC and 1 restraint day (6/1); G 2/1 - 2-day feeding with RC and 1 restraint day (2/1); GCS - Feeding daily with RC and supplemented with 0.5% β-glucan (RCS) in the last 15 days; GS 6/1 - 6-day feeding with RC and 1 restraint day, and RCS in the last 15 days; GS 2/1 - 2-day feeding with RC and 1 restraint day, and RCS in the last 15 days. A seventh group (GC-PBS) was fed every day to control the effect of the handling and bacterial inoculation (injected PBS control). On day 50, nine fish of each treatment were sampled, weighed and anaesthetized with benzocaine (1.0g / 15L water) for blood, liver, white muscle and foregut sampling, to determine the specific growth rate (SGR), feed conversion (CA), morphology of intestinal mucosa, concentration of circulating and tissue metabolites, leukocyte respiratory burst, serum lysozyme concentrations, serum hemolytic activity of complement system (alternative pathway), total leukocyte differential count and intestinal leukocyte infiltration (ILI). The remaining fish were inoculated with A. hydrophila, and the injected PBS control group received only PBS. Nine fish per treatment were sampled at three and 24 hours after inoculation. The results showed that the specific growth rate was lower in the fish G 2/1 and feed conversion was better in all fish fed with 0.5% β-glucan. In fish G 2/1, blood glucose levels and non-esterified fatty acids were higher and triglyceride levels were lower Liver glycogen and lipid concentrations and lipid muscle concentration gradually decreased in fish G 6/1 and G 2/1 in relation to the CG showing higher mobilization of energy in liver and muscle. Length of intestinal villi was lower in fish 2/1, and the number of goblet cells decreased with the severity of feed restriction while β-glucan increased this number, including in control fish. Food restriction affected the immune response, reducing the leukocyte respiratory activity, and the serum lysozyme. The β-glucan supplementation improved immune response, increasing ARL, AHC, lysozyme, defense cell count and ILI. Bacterial infection increased neutrophils and monocytes and decreased lymphocytes, while the β-glucan increased lymphocytes, decreased neutrophils and potentiated the increase of monocytes and increased the number of special granulocytic cells. There was a progressive decrease in ILI as the frequency of fasting increased, but the β-glucan reversed this decrease, including in control fish. In conclusion, feeding strategies, although had affected negatively some indicators of the innate immune system, they did not avoid the response of this system to a bacterial challenge. In conclusion, feeding strategies, although had affected negatively some indicators of the innate immune system, they did not avoid the response of this system to a bacterial challenge. β-glucan supplementation improved the utilization of food by pacu, independent on the feeding strategy, and improved their immune response against challenge with Aeromonas hydrophila.