Protocolo INFOGEST adaptado para a digestibilidade proteica in vitro: uma nova abordagem para ingredientes na piscicultura | Adapted INFOGEST protocol for in vitro protein digestibility: a new approach to ingredients in fish farming

The objective of this study was to adapt the INFOGEST in vitro digestion protocol for humans to the physiological conditions of omnivorous fish, focusing on the evaluation of the digestibility of protein concentrates of animal origin (fishmeal) and vegetable origin (soybean and flaxseed concentrates) used in aquaculture. The protein concentrates were submitted to the static process of simulated digestion. In the initial phase, 5g of rehydrated samples were weighed and diluted 1:1 (w/v) with distilled water. Subsequently, in the gastric phase, the simulated gastric fluid was added in a 1:1 (v/v) ratio, pH was adjusted to 3 ± 0.3, and gastric enzymatic solution was added. Immediately afterwards, the samples were incubated in a water bath at 37°C for 2 hours, under constant agitation. After this, in the intestinal phase, the simulated intestinal fluid was added in a 1:1 (v/v) ratio, the pH was corrected to 7 ± 0.3 and the bile salt and pancreatin solution was added. The samples were incubated at 37°C for another 2 hours, under constant agitation. After digestion, the samples were cooled on ice and centrifuged at 3500 rpm for 10 minutes at 4ºC. The supernatant was collected and stored at -20ºC for analysis. Soluble protein concentration was determined by the Bradford method (1976). The statistical analyses followed the guidelines of appendix D of the official AOAC analysis methods, evaluating the robustness and applicability of the protocol through the overall mean, standard deviation and coefficient of variation and the repeatability of the measurements was evaluated by comparing replicates. The adaptations regarding the preparatory stage of rehydration of low moisture concentrates, the definition of a standardized time for pH stabilization after adjustments and the replacement of simulated salivary fluid by distilled water in the initial phase favored pH stability throughout the digestive process, optimizing the environment for enzymatic actions. As a result, greater consistency was obtained between the digestibility values obtained, with coefficients of variation below 10% across all ingredients and digestive phases. The mimicry of the digestive process indicated higher digestibility coefficients for concentrates of vegetable origin (approximately 74%) compared to fish meal (about 36%). Although the results for fishmeal differ from the data reported in the literature, such behavior reflects the specific response of this ingredient to the proposed and applied model rather than a possible analytical flaw. It demonstrates that low digestibility may be associated with the need for methodological adjustments in the substrate/enzyme ratio of protein matrices of animal origin with high crude protein content. The study suggests that the adapted protocol has potential for application as a tool in the nutrition of omnivorous fish.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O objetivo deste estudo foi adaptar o protocolo INFOGEST de digestão in vitro para humanos às condições fisiológicas de peixes onívoros, com foco na avaliação da digestibilidade de concentrados proteicos de origem animal (farinha de peixe) e vegetal (concentrados de soja e linhaça) utilizados na aquicultura. Os concentrados proteicos foram submetidos ao processo estático de digestão simulada. Na fase inicial, foram pesadas 5g de amostras reidratadas e diluídas 1:1 (p/v) com água destilada. Na sequência, na fase gástrica, foi adicionado o fluído gástrico simulado na proporção 1:1 (v/v), ajustado o pH para 3 ± 0,3 e adicionada a solução enzimática gástrica. Logo em seguida, as amostras foram incubadas em banho-maria a 37°C por 2 horas, sob agitação constante. Após isso, na fase intestinal, foi adicionado o fluído intestinal simulado na proporção 1:1 (v/v), o pH foi corrigido para 7 ± 0,3 e foi adicionada a solução de sais biliares e pancreatina e incubada a 37°C por mais 2 horas, sob agitação constante. Após a digestão, as amostras foram resfriadas em gelo e centrifugadas a 3500 rpm por 10 minutos, a 4ºC. O sobrenadante foi coletado e armazenado a -20ºC para análise. A concentração de proteínas solúveis foi determinada pelo método de Bradford (1976). As análises estatísticas seguiram as diretrizes do apêndice D dos métodos oficiais de análise da AOAC, avaliando a robustez e aplicabilidade do protocolo através da média geral, do desvio padrão e do coeficiente de variação e a repetibilidade das medidas foi avaliada por meio da comparação entre repetições. As adaptações referentes à etapa preparatória de reidratação dos concentrados com baixos teores de umidade, definição de um tempo padronizado para estabilização do pH após ajustes e a substituição do fluido salivar simulado por água destilada na fase inicial favoreceram a estabilidade do pH ao longo do processo digestivo, otimizando o ambiente para as ações enzimáticas. Como resultado, obteve-se maior consistência entre os valores de digestibilidade obtidos, com coeficientes de variação inferiores a 10% em todos os ingredientes e fases digestivas. A mimetização do processo digestivo indicou coeficientes de digestibilidade superiores para os concentrados de origem vegetal (aproximadamente 74%) em comparação com a farinha de peixe (cerca de 36%). Embora os resultados para farinha de peixe destoem dos dados reportados pela literatura, tal comportamento reflete a resposta específica deste ingrediente ao modelo proposto e aplicado e, mais do que uma possível falha analítica, evidenciam que a baixa digestibilidade pode estar associada à necessidade de ajustes metodológicos na relação substrato/enzimas às matrizes proteicas de origem animal com alto teor de proteína bruta. O estudo sugere que o protocolo adaptado tem potencial de aplicação como ferramenta na nutrição de peixes onívoros.