Fluxos de nutrientes em larvas de peixes: aplicação de técnicas com marcadores isotópicos e de modelação Nutrient fluxes in fish larvae: use of tracer studies and modelling techniques

Um modelo mecanístico que simule o crescimento durante a fase larvar de peixes deverá contribuir para um melhor conhecimento do processo de crescimento e respectivo metabolismo, com a intenção de elucidar as suas necessidades alimentares e desenvolver estratégias de alimentação adequadas. O modelo desenvolvido simula o crescimento e a evolução da composição bioquímica das larvas ao longo do tempo. O modelo depende essencialmente do consumo de alimento, sendo os nutrientes absorvidos usados para a produção de energia ou em processos de biossíntese e é baseado na estequiometria do metabolismo intermediário. Simulações utilizando este modelo sugerem que se deve prestar mais atenção a possíveis desequilíbrios no perfil de aminoácidos (AA) e a eventuais excessos de lípidos no alimento usado em cultivo larvares, de forma a optimizar o crescimento. Estudos usando marcadores isotópicos têm sido utilizados para estudar o metabolismo de AA e de lípidos em larvas de peixes e técnicas de modelação foram aplicadas de forma a permitir uma melhor compreensão dos resultados obtidos nestes estudos. A capacidade digestiva, bem como a utilização energética de diferentes AA, ácidos gordos e classes de lípidos, tem sido estudada utilizando a administração de nutrientes marcados (normalmente com 14C) directamente no tubo digestivo, através de um microcapilar. Este método permite a quantificação do nutriente marcado presente nas fezes, retido nos tecidos da larva e catabolizado. Um outro método, combinando a utilização de alimento vivo cujas proteínas estão marcadas com um isótopo estável com uma técnica espectroscópica/espectrométrica, permite a determinação do enriquecimento isotópico de AA individuais e pode ser usado para estimar o perfil ideal de AA indispensáveis na dieta. Em conjunto, estes dois tipos de técnicas de análise de fluxos de nutrientes têm permitido avanços importantes na compreensão da fisiologia da nutrição e crescimento de larvas de peixes.<br>A mechanistic simulation model of fish larval growth should contribute to a better understanding of growth and metabolism of fish larvae. It should also assist in studying the nutritional requirements and developing feeding strategies. A model was developed that simulates growth and biochemical composition in time. The model is driven by feed intake, with absorbed nutrients being used for energy production and biosynthesis, based on the stoicheometry of intermediary metabolism. Model simulations suggest that imbalanced dietary amino acid (AA) profiles and dietary lipid excess may lead to suboptimal growth in fish larvae culture. Tracer studies have therefore been used to study AA and lipid metabolism in fish larvae. In addition, modeling techniques have been also used in these studies, to better interpret results obtained. Digestive capacity, as well as utilization of different AA, fatty acids and lipid classes, has been studied using radiolabeled nutrients (normally with 14C) using a tube-feeding technique. This method allows quantification of the tracer that is present in faeces, retained in tissues and catabolised. Another method, combining the use of live food in which proteins are labeled with a stable isotope and a spectroscopic/spectrometric technique that allows determination of the isotopic enrichment in individual AA, can be used to estimate ideal dietary indispensable AA profiles. Together these two types of techniques that allow the study of nutrient fluxes have lead to important advances in the understanding of fish larvae nutritional physiology and growth.