Cientistas substituem farinha de peixe na aquicultura por proteína microbiana derivada de águas residuais de processamento de soja

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Os membros da equipe de pesquisa do NTU-TP incluem (fila de trás, da esquerda para a direita): Professor Stefan Wuertz da NTU, Escola de Engenharia Civil e Ambiental e Diretor Adjunto do Centro, SCELSE; Dr. Loo Poh Leong, pesquisador, SCELSE; Dr Ezequiel Santillan, pesquisador sênior, SCELSE, (primeira fila, da esquerda para a direita) Dr. Woo Yissue, pesquisador sênior, SCELSE; Dra. Diana Chan, Chefe, AIC da Temasek Polytechnic. Crédito:Universidade Tecnológica de Nanyang

Cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang, Singapura (NTU Singapura) e da Temasek Polytechnic substituíram com sucesso metade da proteína da farinha de peixe nas dietas do robalo asiático cultivado por uma "proteína de célula única" cultivada a partir de micróbios nas águas residuais do processamento da soja, abrindo caminho para uma produção mais sustentável. práticas de piscicultura. As descobertas foram publicadas na revista Scientific Reports .

O uso de uma proteína cultivada é novo na produção de aquicultura, dizem os cientistas do Centro de Engenharia de Ciências Ambientais da Vida de Cingapura (SCELSE), que lidera os esforços da NTU no estudo, e do Centro de Inovação em Aquicultura da Politécnica Temasek (AIC).

As espécies aquícolas cultivadas dependem fortemente de alimentos feitos de peixes capturados na natureza, conhecidos como farinha de peixe, o que não é sustentável e contribui para a sobrepesca nos mares.

A proteína unicelular, uma alternativa sustentável, pode ser cultivada a partir de águas residuais de processamento de alimentos. Em particular, as águas residuais do processamento da soja contêm organismos com potencial probiótico que são essenciais para o crescimento saudável dos peixes.

As águas residuais da indústria de processamento de alimentos estão livres de patógenos e outros contaminantes, o que as torna adequadas para o cultivo de micróbios. Normalmente, após o processamento, as águas residuais são descarregadas e fluem para uma estação de recuperação de águas residuais. Os seus nutrientes não são recuperados, resultando numa oportunidade perdida de maximizar a utilização dos recursos.

O co-autor principal do estudo, Dr. proteína unicelular como uma alternativa viável de substituição proteica na alimentação de peixes, reduzindo a dependência da farinha de peixe e contribuindo para a sustentabilidade da indústria da aquicultura."

A equipa conjunta de investigação afirmou que a sua abordagem de transformação de resíduos em recursos aborda a segurança alimentar e a redução de resíduos, apoiando o desenvolvimento de uma economia circular com desperdício zero, conforme descrito no Acordo de Paris das Nações Unidas.

O estudo também está alinhado com o foco da AIC no aumento da segurança e resiliência alimentar. Com a indústria da aquicultura pretendendo satisfazer 30% das necessidades nutricionais totais de Singapura até 2030, a AIC tem defendido ativamente a produção aquícola intensiva com inovação e tecnologia.

Substituindo metade da alimentação habitual dos peixes pelo robalo asiático

Para demonstrar a sua abordagem, a equipa adicionou águas residuais de processamento de soja de uma empresa de processamento de alimentos em Singapura em biorreatores – um ambiente controlado para reações biológicas e químicas – para cultivar proteínas unicelulares.

Os biorreatores em escala laboratorial foram operados em ciclos repetidos de nutrientes controlados e baixo suprimento de ar (condições microaeróbicas) por mais de quatro meses a 30°C. Estas condições sugerem que o método da equipa pode ser facilmente reproduzido à temperatura ambiente em regiões tropicais como Singapura, reduzindo ainda mais a pegada ambiental da produção de farinha de peixe.

Depois de produzir a sua proteína unicelular, a equipa de investigação alimentou dois grupos de jovens robalos asiáticos durante 24 dias. Um grupo recebeu uma dieta convencional de farinha de peixe, enquanto o outro grupo foi alimentado com uma dieta composta de metade de farinha de peixe normal e metade de proteína unicelular. Ambas as dietas forneceram a mesma quantidade de conteúdo nutricional para os peixes jovens.

Ao final do experimento, foi avaliado o crescimento de ambos os grupos e os pesquisadores descobriram que os peixes haviam crescido na mesma proporção. Curiosamente, o grupo de peixes da nova dieta apresentou um crescimento mais consistente e menos variável do que o grupo da dieta tradicional.

O professor Stefan Wuertz da NTU, da Escola de Engenharia Civil e Ambiental e vice-diretor do centro do SCELSE, disse:"As descobertas sugerem que dietas que incluem proteína de célula única podem ajudar os peixes a crescerem de maneira mais uniforme, e explorar como essa dieta afeta os peixes em um nível mais profundo pode ser interessante para pesquisas futuras.

Mais importante ainda, nosso estudo demonstrou com sucesso o potencial de conversão de águas residuais de processamento de soja em um recurso valioso para alimentação de aquicultura, contribuindo para a transição para uma bioeconomia circular”.

A co-investigadora principal do estudo, Dra. Diana Chan, chefe do Centro de Inovação em Aquicultura da Temasek Polytechnic, disse:"Os resultados de nossos testes de desempenho na alimentação de peixes são promissores para a indústria da aquicultura, oferecendo uma fonte alternativa de proteína para atender à crescente necessidade de substituir a farinha de peixe, que se tornou muito cara e insustentável no fornecimento."

Nas próximas etapas, a equipe de pesquisa realizará testes durante períodos de crescimento mais longos, com níveis mais elevados de substituição de farinha de peixe. Os pesquisadores também expandirão o estudo para incluir espécies adicionais de aquicultura e diferentes tipos de águas residuais de processamento de alimentos.

Mais informações: Ezequiel Santillan et al, Proteína microbiana baseada na comunidade proveniente de águas residuais de processamento de soja como ingrediente alternativo sustentável para alimentação de peixes, Relatórios Científicos (2024). DOI:10.1038/s41598-024-51737-w
Informações do diário: Relatórios Científicos

Fornecido pela Universidade Tecnológica de Nanyang

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