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National R&D

MB4Aqua

Biorrefinaria de macroalgas: uma nova abordagem para a produção de alimentos sustentáveis e aditivos funcionais para rações aquáticas com baixa pegada de carbono

Investigador principal

Investigador

Helena Peres is a Research Nutritionist for the Center of Marine and Environmental Research (CIMAR), at the University of Porto, Portugal, since 2003, and an Invited Associated Professor at the Sciences Faculty, at the University of Porto. Since 2010, she has been invited to collaborate with the post-graduation course, as an Invited Professor at UNESP- Faculty of Veterinary Medicine and Animal Science, São Paulo State University, AquaNutri, Botucatu, SP, Brazil. Her domain of specialization is fish nutrition, with particular interest to amino acids/protein and energy metabolism; nutritional strategies for reducing environmental impact of aquaculture; nutritional strategies to modulate wellbeing, stress and infection resistance, and Integrated Multi Trophic Aquaculture (IMTA).

EQUIPAS DE INVESTIGAÇÃO:
Nutrição e Bem-estar dos Peixes

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A aquicultura contribui significativamente para a segurança alimentar em todo o mundo, controlando a fome, promovendo a saúde e o bem-estar socioeconómico e reduzindo a pobreza através do emprego. Face à crescente procura nacional e internacional de pescado, a produção aquícola adquire uma importância estratégica na economia do mar, à escala global e local. No entanto, para atender às metas de desenvolvimento sustentável da UN2030 (Agenda 2030), a aquicultura deve adotar ações integradas, económica, ambiental e socialmente sustentáveis. Para tal, é imperativo que o setor de produção de alimento para a aquicultura limite, urgentemente, o uso de ingredientes de grande impacto ambiental e económico, como é o caso das farinhas de peixe e de ingredientes agrícolas. Deve, também, adotar estratégias nutricionais, como o recurso de aditivos funcionais, que melhorem a saúde e o bem-estar dos peixes e reduzam o uso de antibióticos, de forma a garantir a segurança alimentar.
As macroalgas representam uma fonte de nutrientes subvalorizada e pouco explorada. O seu baixo teor proteico e o elevado teor em fibra não digerível, limita o seu uso como fonte proteica em dietas para animais, particularmente para peixes carnívoros, dados os seus exigentes requisitos nutricionais. Contudo, mediante adequado tratamento biotecnológico, como a fermentação, é possível transformar as macroalgas em novas ingredientes e aditivos funcionais, de valor acrescentado, contribuindo para a redução da pressão dos recursos terrestres e combate às mudanças climáticas, no contexto da bioeconomia azul.
A Fermentação em Estado Sólido (SSF) e a Fermentação Submersa (SmF) são tecnologias de baixo custo, mas com elevado potencial de aplicação em macroalgas, como estratégia para melhorar seu valor nutricional, aumentando o teor de proteínas e a digestibilidade de nutrientes. A SSF e SmF das macroalgas permite, também, maximizar a produção e libertação compostos com propriedades funcionais, como por exemplo, enzimas capazes de hidrolisar a fibra, compostos antimicrobianos, antioxidantes e imunomoduladores. Estes compostos funcionais apresentam elevado potencial de aplicação em rações aquícolas, para melhorar o desempenho produtivo dos peixes, a digestibilidade de nutrientes, o estado imunológico e oxidativo e a resistência a doenças. Assim, a valorização das macroalgas como novos ingredientes e aditivos funcionais, para a aquicultura, tem um elevado interesse prático, permitindo a redução da pressão nos recursos terrestres e o combate às mudanças climáticas, no contexto da bioeconomia azul.
Impulsionado pela necessidade de desenvolver novos e sustentáveis ingredientes para a aquicultura, o projeto MB4Aqua tem como objetivo desbloquear todo o potencial das macroalgas para produção de novas fontes de 1) ingredientes nutricionalmente enriquecidos e 2) compostos funcionais, através da otimização dos processos de SmF e SSF.  Para garantir a adequação destes novos produtos na maximização da produtividade zootécnica, bem-estar e resistência a doenças dos peixes, os produtos da fermentação das macroalgas serão testados, usando uma abordagem in vitro para seleção dos mais promissores e aplicação em dietas para de robalo europeu (Dicentrarchus labrax), que desempenha um papel importante no setor aquícola da UE. Usando uma abordagem holística, o MB4Aqua irá focar a caracterização bioquímica e funcional de produtos da fermentação das macroalgas; desempenho zootécnico; digestibilidade de nutrients; função intestinal; modulação da microbiota; estado oxidativo e inflamatório e resistência a doenças bacterianas.
Este projeto explorará as sinergias da cooperação internacional e a multidisciplinar entre a Matís (Islândia) e o CEB, UMinho, em processos biotecnológicos de SmF e SSF, e a experiência do CIIMAR, em nutrição de peixes e aquicultura, para desenvolver novos ingredientes à base de macroalgas, de valor agregado e patenteáveis, para a indústria aquícola. O MB4Aqua consolidará a cooperação entres diferentes centros de investigação, promovendo a inovação e transferência de conhecimento. O MB4Aqua garantirá que as atividades de transferência e disseminação de conhecimento adquirido apoiem a ciência aberta e o envolvimento das partes interessadas e do público em geral.
No geral, o MB4Aqua contribuirá para uma economia azul, circular e de baixo carbono (Objetivo de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas, ODS 12) e para o aprovisionamento de proteína edível, o peixe, de levadíssimo valor nutricional para o consumo humano (ODS1 e 2), promovendo a produção sustentável de peixe, com elevados ganhos ambientais (ODS14), nomeadamente a descarbonização (ODS13). O MB4Aqua criará novas oportunidades de emprego e rendimento para as comunidades rurais costeiras (ODS8), relacionadas com a recolha e produção de macroalgas marinha.
Equipas de investigação
Nutrição e Bem-estar dos Peixes
Instituição líder
CIIMAR-UP
Programa
FCT
Financiamento
Outros projectos