Importância da Composição Iônica da Água Oligohalina e “Doce” no Cultivo de Litopenaeus vannamei

Por:
Anita Rademaker Valença
Doutoranda – Universidade Federal de Pernambuco – UFPE
e-mail: [email protected]
George Nilson Mendes
Professor e Coordenador do Laboratório de Aqüicultura – UFPE
e-mail: [email protected]


O cultivo de camarões marinhos em águas interiores, em baixas salinidades, tem se espalhado pelo mundo, a exemplo do que vem acontecendo nos estados do nordeste brasileiro. No entanto, pouco ainda se sabe sobre os requerimentos desses animais nessas águas sem a influência do mar. Produtores e pesquisadores têm se unido em alguns locais ao redor do mundo para estudar estes requerimentos, e resolver alguns problemas decorrentes do cultivo nessas águas. Como resultado, artigos com informações interessantes para quem pratica este tipo de cultivo têm sido publicados em periódicos e revistas internacionais. Este artigo faz uma breve revisão das informações disponíveis sobre o cultivo do camarão marinho em águas continentais com baixas salinidades e acrescenta novas informações, buscando com isso contribuir para este setor da carcinicultura nacional que já conta com expressiva produção em diversos estados brasileiros.

O cultivo de camarões marinhos em águas interiores, sem influência de águas marinhas, vem se intensificando no mundo, sendo implantado com sucesso em países como Equador, México, Panamá, Tailândia e Estados Unidos. No Brasil este tipo de cultivo é encontrado na Região Nordeste, basicamente nos Estados do Ceará, Paraíba e Piauí. Em 2003, às margens do Rio Jaguaribe, no Ceará, a carcinicultura ocupava uma área de 350,48 ha, numa região sem a influência da água salina, onde a água também é utilizada para a irrigação de arroz e banana (Figueiredo et al., 2004).

Na Tailândia o cultivo das espécies de camarões marinhos Litopenaeus vannamei e Penaeus monodon em baixas salinidades, corresponde a 30% da produção nacional (Boyd, Thunjai e Boonyaratpalin, 2002). No entanto, é importante observar que na Tailândia, as águas salobras dos viveiros interiores (continentais), são reconstituídas com a adição das águas de refugo das salinas das regiões costeiras, que são transportadas para as fazendas no interior. O objetivo é fazer com que a água de cultivo tenha uma composição iônica muito similar a água do mar.

Os principais problemas encontrados em cultivos de camarão em águas interiores nos Estados Unidos da América (EUA) têm sido a alta mortalidade das pós-larvas durante a aclimatação para a baixa salinidade, e a baixa sobrevivência nos viveiros durante os cultivos em um mesmo local. No Estado do Alabama (EUA), os produtores enfrentaram mortalidades crônicas de camarões nos viveiros. É interessante observar que na mesma região, enquanto alguns produtores estavam cultivando com sucesso, outros estavam fracassando. Resultados de análises de água subterrâneas de vários estados americanos, demonstraram que águas salinas originadas de poços de um mesmo aqüífero, porém obtidas de diferentes locais, não apresentaram composições iônicas iguais. Por exemplo, dois poços do Alabama, localizados a 3 km de distância um do outro, e cuja água origina-se do mesmo aqüífero, apresentaram diferentes salinidades (6,1 e 3,4 ppt) e composições iônicas (Saoud, Davis e Rouse, 2003).

Salinidade x Íons

Ao contrário da água do mar, a constituição iônica de águas interiores varia muito. A salinidade de uma fonte de água interior, como um poço, não pode ser considerada como a característica principal que a torna capaz de sustentar um cultivo de camarão marinho.
Acreditava-se que os parâmetros primordiais para o sucesso do cultivo de camarões marinhos em águas interiores fossem a salinidade, a dureza e a alcalinidade. Porém, resultados de cultivos e pesquisas recentes têm demonstrado que a composição iônica da água também influencia fortemente no crescimento e na sobrevivência do camarão.
Soluções salinas contendo apenas NaCl, não se mostraram adequadas para o cultivo de camarões em várias salinidades testadas, embora na água do mar os íons mais importantes para a osmorregulação sejam o Cl- e o Na+ (Cawthorne et al., 1983). Hoje, sabe-se que os íons constituintes da água também são essenciais, incluindo-se aí os macro e os microminerais.

A análise de 19 amostras de fontes de águas subterrâneas de quatro estados americanos (Florida, Alabama, Mississippi e Texas) e uma amostra da Austrália revelaram uma forte correlação entre a sobrevivência e o crescimento de pós-larvas e juvenis de L. vannamei e a concentração dos íons K+, Mg2+, Mn2+ e SO42, além dos fatores conhecidos, como os níveis de Na+ e Cl-, pH e dureza (Saoud, Davies e Rose, 2003).

Importância fisiológica dos íons

Sete íons: sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloreto, sulfato e bicarbonato, são basicamente responsáveis pela salinidade da água. As outras substâncias dissolvidas dão uma contribuição mínima à salinidade ou aos sólidos totais dissolvidos, mas são importantes do ponto de vista fisiológico dos animais.
Os quatro cátions importantes para a osmorregulação são: Sódio (Na+), Cálcio (Ca2+), Potássio (K+) e Magnésio (Mg2+). Os três principais ânions que contribuem com uma fração substancial na pressão osmótica são: Cloretos (Cl-), Bicarbonatos (HCO3-) e Sulfatos (SO42-). Não por acaso, tais íons têm sido apontados como os principais fatores para o sucesso ou fracasso do cultivo de L. vannamei em águas com baixa salinidade.

A regulação iônica na maior parte dos crustáceos, consiste em manter os níveis de Na+, K+ e Ca2+ em concentrações superiores à água do mar, e níveis de SO42- e Mg2+ abaixo da concentração da água do mar, enquanto o íon Cl- é mantido em equilíbrio com a concentração da água do mar. A contribuição do íon potássio para a manutenção da pressão osmótica da hemolinfa não é alta, mas sua presença é importante na ativação da enzima Na+ K+ ATPase, primordial para o transporte de íons e para a osmorregulação (Mantel e Farmer, 1983).

Uma fazenda de camarões marinhos no interior do Alabama (EUA), com salinidade do viveiro de 2 a 4 ppt e concentrações de potássio e magnésio abaixo de 10 mg/L, relatou uma sobrevivência de 19% e produção de 595 kg/ha em 2001. Em 2002, aplicações de sais minerais foram realizadas para aumentar as concentrações de potássio para 35-40 mg/L, e as concentrações de magnésio para aproximadamente 20 mg/L. Em conseqüência, a sobrevivência aumentou para 67% e a produção média foi de 4.068 kg/ha (Boyd, 2003).

No Equador, produtores com problemas de mortalidade na aclimatação e no cultivo em águas interiores, enviaram amostras para a Universidade de Auburn, no Alabama, para análise. Estas águas continham quantidades de potássio menores que 10 mg/L. Análises da água de viveiros no Alabama, com mortalidades crônicas, também revelaram concentrações de potássio entre 5-15 mg/L (Boyd, Thunjai e Boonyaratpalin, 2002). Em ambos os casos, a sobrevivência aumentou após a elevação dos níveis de potássio na água para 50 mg/L, por meio da adição de muriato de potássio.

Caso do Arizona

No Estado do Arizona (EUA), na região do deserto de Sonora, o cultivo do camarão L. vannamei em águas com baixa salinidade foi iniciado em 1997 e vem se desenvolvendo rapidamente. Em 2001 a área de cultivo era maior que 120 ha, com as fazendas localizando-se ao longo do Rio Gila, onde recursos de poços de água salina são abundantes.

A espécie L. vannamei é a única cultivada nesta região devido à sua capacidade de tolerar baixas salinidades (0,7 a 8,0 ppt) combinadas com as altas temperaturas (máximo de 34oC no verão) das águas salinas subterrâneas geotermais, utilizadas nesta região. No entanto, os produtores locais têm enfrentado, de tempos em tempos, uma mortalidade em massa, que ocorre logo após a muda, quando o camarão alcança o peso entre 18 a 20 g. Esta mortalidade foi atribuída à diminuição da capacidade osmorregulatória dos camarões à medida que cresciam, pois sabe-se que a habilidade osmorregulatória do L. vannamei diminui naturalmente quando alcançam estágios adultos ou sub-adultos. O elevado percentual de indivíduos mortos e com a carapaça mole, indicou problemas relacionados não só à baixa capacidade osmorregulatória, mas também a capacidade dos camarões em fazer a muda (trocas de carapaças do camarão durante seu crescimento).

Uma característica comum dos camarões cultivados nas águas no Arizona é o baixo conteúdo de lipídios no hepatopâncreas (Gong et al., 2004), principal órgão de armazenamento de lipídios, os quais são a principal fonte de energia durante o processo de muda. O requerimento de energia para manter os fluidos internos do camarão em níveis adequados é bastante alto. Ou seja, o estresse durante o período de muda, associado ao estresse osmótico a que o animal está submetido em baixas salinidades, e ainda a baixa quantidade de energia disponível foram apontadas como causas das mortalidades, além da composição iônica da água subterrânea do Arizona. Os níveis de potássio e magnésio do Arizona eram muito baixos comparados com os níveis normais da água do mar a 34 ppt de salinidade. Na água do mar normal, a proporção de cálcio para magnésio é de 1:3,4, mas nas águas do Arizona esta proporção foi de 10:1. Este desequilíbrio iônico tem sido apontado também como a causa de outro problema que ocorre com freqüência no camarão cultivado nas fazendas do Arizona: a síndrome do músculo grampeado. Esta síndrome é causada por fatores ambientais ou nutricionais, deficiência de vitamina B e desequilíbrio na relação Ca:Mg da água (Nunes, Martins e Gesteira, 2004).

Estratégias para correção dos desequilíbrios iônicos

Atualmente, existem duas maneiras para corrigir a composição iônica da água. A mais comum é a adição de sais minerais na forma de fertilizantes químicos ou orgânicos. A outra, ainda em fase de estudos mas com resultados promissores, é a adição de suplementos dos íons à ração.

Correção dos íons adicionando sais minerais à água de cultivo

Os requerimentos mínimos das concentrações de íons necessárias para o cultivo de camarões marinhos em águas com baixas salinidades ainda não são conhecidos. Por enquanto, recomenda-se que as concentrações desses íons sejam similares às concentrações normais da água do mar diluída na mesma salinidade da água do cultivo. Os íons apontados como mais importantes são: cálcio, magnésio, potássio, sódio, bicarbonato, cloretos e sulfato.
Para estimar as concentrações aceitáveis dos íons, o que se tem sugerido é a multiplicação da salinidade (em ppt) da água do cultivo, pelo fator do íon desejado (é o valor da concentração do íon em mg/L na água do mar a 34 ppt). Estes fatores podem ser visualizados na tabela 1. Por exemplo: para uma água com salinidade de 3,5 ppt, a concentração de potássio deve ser igual a 10,7 x 3,5 ou 37,4 mg/L. Se nesta salinidade a água apresentar níveis de potássio abaixo de 37,4 mg/L, providências devem ser tomadas para a correção deste parâmetro.

 

Tabela 1: Fatores que podem ser multiplicados pela salinidade (ppt) para obtenção das concentrações aceitáveis de íons (mg/L) em cultivos de camarões marinhos em baixa salinidade.(Fontes: Boyd, Thunjai e Boonyaratpalin, 2002; Boyd, 2003). - * Baseado na composição iônica da água do mar a 34 ppt.
Tabela 1: Fatores que podem ser multiplicados pela salinidade (ppt) para obtenção das concentrações aceitáveis de íons (mg/L) em cultivos de camarões marinhos em baixa salinidade.(Fontes: Boyd, Thunjai e Boonyaratpalin, 2002; Boyd, 2003). – * Baseado na composição iônica da água do mar a 34 ppt.

Na tabela não consta o íon bicarbonato, mas os camarões têm dificuldade para realizar a muda se a alcalinidade total for menor que 50 mg/L (CaCO3), o que corresponde a 61mg/L de bicarbonato (Boyd, 2003). Por isto recomenda-se manter a alcalinidade total sempre acima deste limite.

Para o produtor saber quais os íons precisam ser corrigidos, é necessário que primeiro seja feita uma avaliação detalhada da composição iônica da água do cultivo e depois seja comparada com os níveis calculados com os fatores mencionados na tabela 1, pois, como já foi dito, a composição iônica de águas interiores varia muito e, apesar dos cálculos considerando os fatores mencionados serem uma ferramenta útil, estes são apenas uma base teórica, que não inviabiliza de forma alguma a análise detalhada da água de cultivo.

Na aqüicultura é prática comum adicionar-se sais minerais à água dos viveiros sendo geralmente usados fertilizantes químicos ou orgânicos e material calcário.
Em viveiros de águas oligohalinas costuma-se aplicar metassilicato de sódio para aumentar as concentrações de silicato e promover o crescimento de diatomáceas. Se as concentrações de silicato estão acima de 1 mg/L o desenvolvimento das diatomáceas não será limitado pela falta deste elemento. A concentração média de Silício nas águas marinhas e oligohalinas é de 3 e 6 mg/L, respectivamente. Por isso, o silicato provavelmente não é um fator limitante na maioria dos viveiros de camarão, e especialmente em viveiros com água de baixa salinidade (Boyd, 2001).

Os materiais calcários são usados para neutralizar a acidez e aumentar o pH do solo e da água, além de aumentar a alcalinidade e a dureza da água. No entanto, materiais calcários costumam ser pouco solúveis e não aumentam a alcalinidade total e a dureza total, além de 75 a 100 mg/L, pouco modificando as concentrações de bicarbonato, cálcio e magnésio. Por isso, não são normalmente usados para corrigir desequilíbrios iônicos. Os seguintes sais minerais podem ser usados como fonte dos íons importantes para o cultivo de camarões marinhos em baixas salinidades:

Correção dos íons adicionando minerais à ração

Embora os requerimentos nutricionais de minerais do camarão L. vannamei tenham sido estudados para o cultivo em águas marinhas (Davis e Lawrence, 1997, Gong et al., 2000), estes requerimentos para esta espécie cultivada em baixas salinidades ainda são praticamente desconhecidos.

Os minerais possuem muitas funções fisiológicas, eles servem como componentes de matrizes de tecidos duros (ex: exoesqueleto), tecidos macios (ex: enxofre nas proteínas) e metaloproteínas (ex: zinco nas carboxipeptidases), e atuam como co-fatores ou ativadores de uma variedade de enzimas, para manutenção do balanço ácido-base e estruturas da membrana, e são essenciais para a osmorregulação (Davis e Lawrence, 1997). Devido a estes fatores, o corpo técnico de uma das fazendas localizadas na região do Rio Gila, Arizona (EUA) e pesquisadores da Universidade do Arizona decidiram incorporar à ração normalmente utilizada no cultivo, os minerais presentes em baixas quantidades nas águas analisadas.

A energia necessária para processos de osmorregulação e muda é derivada dos lipídios armazenados no hepatopâncreas. Os camarões cultivados no Arizona apresentaram baixa quantidade de lipídios. Os fosfolípideos e o colesterol facilitam a disponibilização e o armazenamento dos lipídios no hepatopâncreas (Davis e Lawrence, 1997). Para aumentar a capacidade osmorregulatória e de adaptação aos ambientes do Arizona, estes dois lipídios também foram acrescentados à ração.

A ração normalmente utilizada nos cultivos no Arizona foi a Rangen 45/10 (Rangen Inc., ID, USA), uma ração comercial balanceada para uso em cultivos intensivos. Esta ração é tida como uma das melhores dietas disponíveis no mercado americano e freqüentemente usada em institutos de pesquisa como referência em estudos nutricionais.

Experimentos usando esta ração comercial sob as condições de cultivo do Arizona não obtiveram bons resultados. Baixo conteúdo de lipídios no hepatopâncreas, síndrome do músculo grampeado e mortalidades durante a muda ocorreram com freqüência nos camarões alimentados com Rangen 45/10. Em cooperação com o pessoal da Rangen, uma ração modificada foi desenvolvida através da redução de 5% da farinha de lula e proteína, e adições de cloreto de potássio, óxido de magnésio, cloreto de sódio, fosfolipídios e colesterol.

A comparação das duas rações pode ser feita observando-se a tabela 2. O custo das duas rações foi muito semelhante, segundo os fabricantes. A modificação da ração contribuiu para aumentar a capacidade osmorregulatória do L. vannamei cultivado no Arizona, mesmo quando os camarões alcançaram pesos de 25g, resultando em sobrevivências acima de 84% dos camarões alimentados com a dieta modificada.

Tabela 2: Comparação entre a ração comercial e a modificada usada no Arizona. - 1 Dados fornecidos pelo fabricante.
Tabela 2: Comparação entre a ração comercial e a modificada usada no Arizona. – 1 Dados fornecidos pelo fabricante.
Considerações Finais

No Brasil as despescas normalmente ocorrem quando o camarão atinge o peso de 12 g, talvez por isto os problemas citados para o Arizona não tenham sido detectados por aqui. No entanto, isto não quer dizer que não precisamos nos preocupar com o assunto. Até porque a produção de um camarão maior, em torno de 20 a 25 g, pode ser uma boa alternativa para os produtores de camarão marinho em águas interiores, destacando-os assim dos cultivos tradicionais na costa brasileira.

O cultivo de camarão marinho afastado das regiões costeiras apresenta muitas vantagens. Uma das mais citadas por pesquisadores e produtores é o melhor controle sobre as doenças e sua disseminação, comparado com o controle em áreas costeiras. Nessas áreas, a proximidade com outras fazendas de camarão e de suas fontes de abastecimento de água e de seus efluentes, bem como com populações selvagens de camarão, dificultam a prevenção de contaminações dos estoques cultivados.

As fazendas de camarão marinho interiores isolam o manejo dos cultivos em áreas com águas de baixa salinidade, longe da costa, e os produtores utilizando estoques certificados podem prevenir a introdução e a disseminação de patógenos (Jory, Cabrera e Dugger, 2003). Além disso, o cultivo em áreas interiores retira as fazendas de camarão das áreas costeiras e de ecossistemas altamente visados, onde existem conflitos pelo uso das terras e da água, com comunidades costeiras, órgãos ambientais e a especulação imobiliária.
Mais pesquisas são necessárias para investigar as funções fisiológicas dos íons na osmorregulação dos camarões. No Brasil, além disso, são necessárias pesquisas sobre quais íons são mais deficientes em nossas águas interiores e de baixas salinidades, além de estudos dos requerimentos iônicos dos camarões marinhos cultivados nessas águas.


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