Cabral, Henrique N.,1969-Gonçalves, Ana Marta MendesRocha, Carolina Vaz Vargas Pinheiro da2018-01-152018-01-1520172017http://hdl.handle.net/10451/30615Tese de mestrado em Ecologia Marinha, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017O crescimento exponencial verificado na população humana mundial tem vindo a colocar diversas questões acerca da capacidade do planeta em fornecer recursos que suportem a crescente procura de bens e serviços. A preocupação dominante na actualidade será tanto se existirá disponibilidade de recursos alimentares em quantidade suficiente para uma população cada vez mais numerosa, como os processos de obtenção desses recursos e consequentes impactes ambientais. O aumento da produção de alimento de origem marinha produz impactes de grande magnitude nas populações selvagens marinhas, que são frequentemente sobreexploradas e mal geridas; a preocupação com o estado ecológico do ambiente e das populações selvagens desencadeou também o desenvolvimento da aquacultura, com principal expressão a partir dos anos 70, um pouco por todo o mundo. Começando como actividade complementar à pesca, por forma a ser possível satisfazer a procura de pescado sem aumentar a pressão sobre os stocks de pescado selvagem, a produção aquícola foi assumindo uma dimensão e importância crescentes ao longo dos anos, passando a constar de muitos programas de desenvolvimento económico. Em resultado da expansão desta actividade, o volume de pescado destinado ao consumo humano produzido em aquacultura ultrapassou, em 2013, a quantidade daquele produto capturada pela actividade pesqueira. A Ásia tem sido, nas últimas décadas, o principal produtor de espécies aquáticas. Com efeito, o continente asiático foi responsável, em 2014, por 89% do total mundial de produção aquícola, sendo que a China, por si só, produziu naquele ano cerca de 62 % do volume total produzido em aquacultura mundialmente. A Europa, por seu turno, ocupava em 2014 o terceiro lugar do ranking de produção aquícola no mundo, correspondente a 4% do total de organismos aquáticos produzido em 2014, sendo a Noruega o seu maior produtor, com cerca de 50% do total europeu. Apesar da longa tradição pesqueira de Portugal, há muito que a aquacultura é praticada no país, ainda que em pequena escala. Em Portugal, a produção aquícola centra-se essencialmente na produção de espécies marinhas, principalmente em sistemas de transição, como estuários e lagoas costeiras, utilizando métodos extensivos e semi-intensivos de produção. A produção de espécies de peixes marinhos correspondeu, em 2014, a cerca de 48% do total da produção aquícola nacional e, apesar de os sistemas semi-intensivos serem os mais comuns para a produção de peixe marinho, o volume de produção das aquaculturas em sistema intensivo ultrapassa, desde 2010, o volume de produção de peixe em sistemas semi-intensivos. No entanto, apenas o pregado (Scophthalmus maximus) é produzido intensivamente. O facto de muitas espécies marinhas, como a dourada (Sparus aurata) e o robalo (Dicentrarchus labrax), estarem bem adaptadas às condições ambientais de sistemas de transição, uma vez que os utilizam comummente como zonas de reprodução, alimentação e abrigo durante as primeiras fases de desenvolvimento, permite o seu cultivo nesses sistemas. A dourada e o robalo foram, respectivamente, a segunda e terceira espécies marinhas mais produzidas em Portugal em 2014. As unidades de produção semi-intensiva em estuários utilizam a água do sistema para o enchimento dos tanques de peixe, controlando a sua entrada e saída conforme as necessidades. O peixe é alimentado artificialmente, com recurso a rações que permitem ao produtor controlar o fornecimento de nutrientes que confiram ao produto a composição desejada. Este método de produção é, no entanto, pouco controlado, uma vez que as características da água nos tanques dependem da qualidade da massa de água envolvente. Por outro lado, não é possível controlar com total precisão a alimentação dos peixes em sistemas semi-intensivos, uma vez que a água conduzida para os tanques de produção poderá ser portadora de organismos e matéria orgânica de que os peixes poderão alimentar-se. O desenvolvimento de peixes depende, assim, não só das suas características intrínsecas, geneticamente determinadas, mas também das características dos tanques de crescimento (e.g. dimensão), dos factores ambientais e da qualidade da água. Deste modo, a mesma espécie produzida em regime semi-intensivo em sistemas estuarinos distintos poderá ter um desenvolvimento diverso que se traduzirá, previsivelmente, em diferente conteúdo nutritivo resultante da acção conjunta de todos estes factores (alimento, stress no tanque, água, parâmetros ambientais) ao ativarem genes (alelos) diferentes, que podem potenciar uma maior ou menor produção nutricional. O peixe é considerado um alimento saudável, principalmente devido ao seu conteúdo em proteína de elevada qualidade, fonte de minerais e outros nutrientes essenciais, e por constituir a principal fonte de ácidos gordos altamente insaturados para o ser humano, destacando-se o seu conteúdo em ácidos gordos ómega-3, com acção de prevenção de doenças cardiovasculares e autoimunes e necessários ao desenvolvimento e funcionalidade do cérebro e retina. O presente trabalho, além de realizar uma revisão sobre a situação e tendências da aquacultura em diferentes contextos geográficos, analisou o conteúdo nutritivo em robalos e douradas provenientes de aquaculturas em regime semi-intensivo em dois estuários portugueses (Mondego e Sado). Para a caracterização do perfil nutritivo dos indivíduos, foram recolhidos robalos e douradas no final do ciclo de produção em quatro aquaculturas, duas por estuário. Foram recolhidas amostras de tecido muscular de três indivíduos de cada espécie recolhida em cada uma as aquaculturas para cada análise bioquímica, tendo a quantificação de proteína total sido realizada segundo o método descrito por Bradford (1976), a análise do perfil em ácidos gordos por cromatografia gasosa-espectrofotometria de massa (GC-MS) e a análise de açúcares livres e polissacarídeos através de cromatografia gasosa com detector por ionização de chama (GC-FID). As principais diferenças entre as quantidades dos macronutrientes presentes nos peixes foram avaliadas através de análises de variância (ANOVA); foi ainda efectuada uma análise de componentes principais (PCA) para evidenciar os perfis em ácidos gordos dos indivíduos de ambas as espécies das diferentes aquaculturas dos dois sistemas estuarinos. A análise do conteúdo proteico não revelou diferenças significativas entre organismos de diferentes origens e a concentração de proteína total no tecido muscular dos peixes analisados mostrou ser superior ao estimado para indivíduos selvagens da mesma espécie. Relativamente à análise de ácidos gordos, verificaram-se diferenças significativas quanto ao conteúdo total de ácidos gordos saturados, monoinsaturados e altamente insaturados em robalos entre os dois estuários e entre as aquaculturas de cada estuário; em dourada foram encontradas diferenças quanto ao conteúdo em ácidos gordos saturados, monoinsaturados, poli-insaturados e altamente insaturados apenas entre estuários. A avaliação de diferenças entre ácidos gordos com maior importância para a saúde humana verificou diferenças significativas entre estuários para o conteúdo em ácido eicosapentaenóico, ácido docosahexaenóico, ácido araquinóico e ácido linoleico em ambas as espécies e apenas no conteúdo dos ácidos eicosapentaenóico e araquinóico entre aquaculturas do mesmo estuário em robalos. De um modo geral, as duas espécies criadas no estuário do Sado apresentaram maior conteúdo em ácidos gordos em relação aos organismos produzidos nas aquaculturas no estuário do Mondego. O perfil em hidratos de carbono das espécies estudadas analisou o conteúdo em açúcares livres e polissacarídeos. O açúcar livre mais abundante nas duas espécies foi a glicose, seguindo-se o conteúdo em arabinose, tendo sido observadas diferenças significativas quanto ao conteúdo dos dois açúcares entre estuários, observando-se maior quantidade nos organismos produzidos nas aquaculturas do Mondego; verificou-se ainda a presença de manose apenas em organismos produzidos no estuário do Mondego, nas duas espécies de peixe. Relativamente ao conteúdo em polissacarídeos, a glicose foi o monómero encontrado em maior quantidade nas duas espécies, seguido pelo conteúdo em arabinose; manose e galactose foram encontradas em reduzidas quantidades e apenas em organismos produzidos nas aquaculturas do Mondego, em ambas as espécies de peixes. As diferenças nutricionais identificadas no presente estudo permitiram verificar que o local de produção teve influência na composição nutritiva de uma mesma espécie, pelo que os factores ambientais, a qualidade da água, influenciada pelo potencial diferente input de nutrientes e poluentes por fontes antropogénicas localizadas e difusas, o regime alimentar e o stress provocado pela densidade de indivíduos nos tanques de produção, a que os organismos estão sujeitos durante o seu desenvolvimento, poderão estar na origem dessas diferenças. A continuidade do estudo desenvolvido no sentido de apurar quais as características do meio que estarão a causar as diferenças encontradas, permitirá aprofundar o conhecimento acerca dos limites das técnicas de regime semi-intensivo para produção aquícola e a forma como poderão ser melhoradas e adaptadas, por forma a corrigir essas limitações. Ainda, o contínuo aumento da produção de pescado em sistemas aquícolas tem vindo a levantar preocupações acerca do balanço entre os benefícios trazidos pelo consumo de peixe e o seu eventual grau de toxicidade. Deste modo, considera-se que seria interessante avançar para uma segunda etapa do estudo realizado com a análise da contaminação dos organismos produzidos, e se um consumo prolongado destes produtos poderá trazer riscos à saúde humana.The overfishing of most wild fish stocks with commercial interest and the environmental concerns it raises have, especially since the 1970’s, fomented the development of aquaculture worldwide. Asia has for decades maintained its status as the globe’s main aquaculture producer, accounting for almost 90% of the world’s total aquaculture production in 2014; Europe occupied the third place in terms of volume of production in the same year, contributing with about 4% of the total world production in aquaculture. Portugal is a traditionally fishing country which has yet poorly developed its aquaculture production, focusing mainly on the rearing of marine species, especially fish, whose production accounted for 48% of the total national production (including freshwater and marine species) in 2014. The main reared species in Portugal in 2014 was the turbot (Scophtalmus maximus), in intensive rearing systems; however, such systems are aimed essentially for the rearing of that particular species, and most marine fish species are reared in semi-intensive systems in transitional water systems, such as estuaries and coastal lagoons along the country’s coast. Gilthead seabream (Sparus aurata) and European seabass (Dicentrarchus labrax) were, respectively, the second and third most reared fish species in Portugal in 2014, cultured mainly in facilities in estuaries, using semi-intensive production systems. Fish development and consequent nutritional value are dependent on the intrinsic factors of the organisms, which are genetically determined, and on the extrinsic factors to which the fish are subjected to during their life cycle. There is poor control over the environmental factors in semi-intensive production systems, essentially due to the fact that, although feed is provided by the farmer, controlling to some extent the products’ nutritional intake, the water used in the rearing ponds comes from the main water system in which the production facilities are placed in, which may bring small organisms and nutrients, in which the fish may also feed on, and pollutants to the ponds. Environmental factors, water quality, feeding regimes and stress related to fish density within the rearing ponds may also be distinct among different systems, and thus the same species reared in semi-intensive systems may present different nutritional composition depending on the production site’s characteristics. Gilthead seabream and European seabass specimens reared in four different aquacultures in two Portuguese estuaries (Mondego and Sado) were studied with the purpose of assessing if the rearing site influenced the nutritional value of conspecifics reared in distinct aquacultures. Analyses of total protein content and fatty acid and carbohydrate profiles were carried out using the muscle tissue of individuals from each aquaculture, and the differences in each macronutrient content in the fish species studied were assessed by analysis of variance (ANOVAs); a principal component analysis was also carried out in order to characterize the fatty acid profile of both species from each aquaculture in the two estuaries. The analysis of protein content in fish muscle tissue showed no differences among the groups studied of both species, either between conspecifics from different estuaries or between the two aquacultures within each estuary. Fatty acid content results, however, presented some differences between the groups analysed, with fish of both species reared in the aquacultures in the Sado estuary presenting an overall higher content of total saturated, monounsaturated, polyunsaturated and highly unsaturated fatty acids compared to their conspecifics reared in the aquacultures in the Mondego estuary. Analysis of eicosapentaenoic, docosahexaenoic, arachidonic and linoleic acids content also showed differences in the two species studied, especially between fish among the two estuaries, with fish reared in the aquacultures in the Sado estuary presenting an overall higher content of the named fatty acids. The analysis of carbohydrate profile comprehended the assessment of free sugars and polysaccharides content in samples, the latter determined based on the content of the monosaccharides that constitute the polysaccharides. Free sugar analysis showed that glucose was the most abundant sugar in fish tissue, followed by arabinose; both sugars presented differences in conspecifics among estuaries for both species, with seabass and seabream reared in the aquacultures in the Mondego estuary presenting higher content than their conspecifics reared in the Sado estuary. Mannose was only found in fish reared in the aquacultures on the Mondego estuary for both species, although in considerably low concentrations. Polysaccharide analysis found glucose to be the most abundant monomer, and significant differences were observed in its content in fish between estuaries for both species. Mannose and galactose monomers were only found in fish reared in the aquacultures in the Mondego estuary, although in very low concentrations. The differences found on the nutritional content between conspecifics reared in distinct aquacultures allowed to verify that the rearing site, and thus its dominant environmental characteristics, influences the development of the aquaculture products cultured in semi-intensive systems, which present different organoleptic compositions when commercialized. From the production view, the influence of factors that cannot be controlled by the farmer on the products’ quality may come as a disadvantage for this rearing method. It would be interesting in the future to develop the present study in order to clearly identify and assess the impact of the factors that may be on the origin of the differences found, enriching the knowledge about this type of rearing system’s limitations and eventually contribute to their minimization. Regarding the ever-growing aquaculture production, questions about the quality of the products in terms of potential contamination have been raised; estuaries are areas subjected to various human pressures, with high pollutant input from many different sources, and thus it would be interesting to assess the fish pollutant content from the studied aquacultures, and understand its possible relation with the pollutants in the environment, in order to assess if a long-term exposure to these fish may pose health risks to the consumers.engAquaculturaProdução globalSistema semi-intensivoCaso de estudo de PortugalConteúdo nutritivoTeses de mestrado - 2017master thesis201880962