Feeding strategy with alternate fasting and refeeding: effects on farmed pacu production

P>A 36-day trial was conducted to determine the effects of repetitive periods of food restriction and refeeding on growth and energy metabolism in pacu (Piaractus mesopotamicus). A total 264 juvenile fish (36.9 +/- 2.8 g) were fed with the experimental diet for 36 days using three regimes: (i) feeding daily to satiation (FD); (ii) no feed for 3 days, then feeding the same amount offered to the control groups for the next 3 days (NF/R controlled); and (iii) no feed for 3 days, then feeding to apparent satiation for the next 3 days (NF/R at satiation). The treatments were distributed into four tanks each. WG and SGR were higher in FD group. Fish refed showed hyperphagia just up to the second day of refeeding. The worst feed conversion rate and the lowest protein efficiency ratio were found in fish NF/R controlled. The lowest values of visceral fat somatic index were found in both fasted fish groups, particularly in NF/R at satiation. The LL and glycogen concentrations, and the hepatosomatic index were all elevated in both feed restricted fish. Muscle lipid showed a tendency to decrease after the cycle of fasting and refeeding. Plasma free fatty acids and glucose levels were elevated in fish subjected to feeding restrictions while serum triglycerides levels were reduced. Triiodothyronine levels were significantly depressed in fish from the NF/R-controlled group and remained at the same levels as the control fish in fish NF/R at satiation. Results indicated that fish subjected to cyclic periods of 3-day satiation or controlled feeding after 3-days of fasting were unable to achieve the final body weight of fish fed to satiation after 36 days.

Food restriction and refeeding induces changes in lipid pathways and fat deposition in the adipose and hepatic tissues in rats with diet-induced obesity

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A comparative study of myocardial function and morphology during fasting/refeeding and food restriction in rats

Background: This study compared the influence of fasting/refeeding cycles and food restriction on rat myocardial performance and morphology. Methods: Sixty-day-old male Wistar rats were submitted to food ad libitum (C), 50% food restriction (R50), and fasting/refeeding cycles (RF) for 12 weeks. Myocardial function was evaluated under baseline conditions and after progressive increase in calcium and isoproterenol. Myocardium ultrastructure was examined in the papillary muscle. Results: Fasting/refeeding cycles maintained rat body weight and left ventricle weight between control and food-restricted rats. Under baseline conditions, the time to peak tension (TPT) was more prolonged in R50 than in RF and C rats. Furthermore, the maximum tension decline rate (-dT/dt) increased less in R50 than in RF with calcium elevation. While the R50 group showed focal changes in many muscle fibers, such as the disorganization or loss of myofilaments, polymorphic mitochondria with disrupted cristae, and irregular appearance or infolding of the plasma membrane, the RF rats displayed few alterations such as loss or disorganization of myofibrils. Conclusion: Food restriction promotes myocardial dysfunction, not observed in RF rats, and higher morphological damage than with fasting/refeeding. The increase in TPT may be attributed possibly to the disorganization and loss of myofibrils; however, the mechanisms responsible for the alteration in -dT/dt in R50 needs to be further clarified. © 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Short periods of fasting followed by refeeding change the expression of muscle growth-related genes in juvenile Nile tilapia (Oreochromis niloticus)

Muscle growth mechanisms are controlled by molecular pathways that can be affected by fasting and refeeding. In this study, we hypothesized that short period of fasting followed by refeeding would change the expression of muscle growth-related genes in juvenile Nile tilapia (Oreochromis niloticus). The aim of this study was to analyze the expression of MyoD, myogenin and myostatin and the muscle growth characteristics in the white muscle of juvenile Nile tilapia during short period of fasting followed by refeeding. Juvenile fish were divided into three groups: (FC) control, feeding continuously for 42. days, (F5) 5. days of fasting and 37. days of refeeding, and (F10) 10. days of fasting and 32. days of refeeding. At days 5 (D5), 10 (D10), 20 (D20) and 42 (D42), fish (n = 14 per group) were anesthetized and euthanized for morphological, morphometric and gene expression analyses. During the refeeding, fasted fish gained weight continuously and, at the end of the experiment (D42), F5 showed total compensatory mass gain. After 5 and 10. days of fasting, a significant increase in the muscle fiber frequency (class 20) occurred in F5 and F10 compared to FC that showed a high muscle fiber frequency in class 40. At D42, the muscle fiber frequency in class 20 was higher in F5. After 5. days of fasting, MyoD and myogenin gene expressions were lower and myostatin expression levels were higher in F5 and F10 compared to FC; at D42, MyoD, myogenin and myostatin gene expression was similar among all groups. In conclusion, this study showed that short periods of fasting promoted muscle fiber atrophy in the juvenile Nile tilapia and the refeeding caused compensatory mass gain and changed the expression of muscle growth-related genes that promote muscle growth. These fasting and refeeding protocols have proven useful for understanding the effects of alternative warm fish feeding strategies on muscle growth-related genes. © 2013.

Effects of fasting and refeeding on the metabolic functions of the turtle kinosternon scorpioides (linnaeus, 1766) raised in captivity

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Short-term cycles of feed deprivation and refeeding promote full compensatory growth in the Amazon fish matrinxa (Brycon amazonicus)

Developing nutritional strategies that can reduce production costs for the fish industry without affecting productive performance is paramount to make the activity sustainable. We investigated if short-term cycles of feed deprivation and refeeding elicit compensatory growth in matrinxa (Brycon amazonicus) juveniles, using three feeding protocols for 60 days (Phase 1): two levels of deprivation (feed deprivation for two days and refeeding for three - D2R3, or four days - D2R4) and a control level (daily feeding). Following, all fish groups were fed daily at satiation for 15 days (Phase 2). At Phase 1, matrinxa achieved full compensatory growth in both deprivation levels by increasing feed intake and feed efficiency. Overall, deprived fish consumed 40% (D2R3) and 36% (D2R4) less feed than fish fed daily. In Phase 2, growth was similar for all fish. Feed intake increased in both deprived fish, but feed efficiency did not differ among groups and was lower than in Phase 1, indicating a reduced efficiency in feed utilization when food was freely available. We propose that intermittent cycles of feeding represent an effective means to reduce production costs. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Physiological Response to Dolops carvalhoi (Crustacea: Branchiura) Infection by Pacu, Piaractus mesopotamicus, Subjected to Short Cycles of Food Restriction and Refeeding

Feeding strategies that reduce feed and promote compensatory growth could be an interesting tool to reduce costs in the fish production. However, fish health must be monitored to evaluate if their physiological response to adverse conditions, such as parasite infection, does not become compromised. A 12-wk growth trial was conducted to determine the physiological responses of pacu, Piaractus mesopotamicus, that were subjected to different fasting/refeeding cycles and infected with the Dolops carvalhoi. The schemes were: (i) control group fish (FD), (ii) food-restricted and controlled refeeding group (FR/Rc), and (iii) food-restricted and refeeding to satiation group (FR/Rs). After 84 d, the fish were exposed to D. carvalhoi for 30 h. The fish subjected to food restriction did not exhibit compensatory growth. Cortisol levels decreased in all groups within 30 h after infection. Glucose levels increased 6 h after the D. carvalhoi in the FR/Rs and 30 h after infection in the FD. In all of the fish groups, the hematocrit values were reduced after infection, and it was associated with a reduction in the mean corpuscular volume and erythrocytes. At 30 h after infection, the number of erythroblasts increased. The use of the feeding schemes does not indicate a failure of the pacu physiological responses.

Crescimento, desenvolvimento gonadal e composição muscular de matrinxãs (Brycon cephalus) submetidos à restrição alimentar e realimentação durante um ano

Neste trabalho, avaliou-se o efeito da restrição de ração alternada com realimentação no crescimento, desenvolvimento gonadal e composição muscular de matrinxãs (Brycon cephalus) adultos, de ambos os sexos, durante um ano (janeiro de 1998 a janeiro de 1999). Foram utilizados 135 peixes, separados em dois grupos: controle, alimentado diariamente até aparente saciação, e experimental, submetido ininterruptamente a ciclos de três dias de alimentação/2 dias de restrição de ração (40% de restrição ao mês). Foram realizadas 7 amostragens, nas quais foram utilizados 8 a 10 peixes por grupo. Após anestesia, os peixes foram pesados e as gônadas foram retiradas para determinação do IGS, sexo e fase do ciclo reprodutivo. Porções dos músculos branco e vermelho foram retiradas para determinação da porcentagem de lipídio total, proteína bruta, matéria seca e umidade. Os resultados mostraram que a estratégia alimentar utilizada não afetou o crescimento, o desenvolvimento gonadal e a composição muscular do matrinxã. A restrição de ração seguida por realimentação parece ter desencadeado mecanismos de ajuste metabólico para melhor utilização do alimento e aporte suficiente de energia para o crescimento, processo de maturação gonadal e composição corporal. É possível estabelecer formas de manejo alimentar mais econômicas para o matrinxã sem que processos fisiológicos importantes sejam afetados.

Influence of food restriction on the reproduction and larval performance of matrinxã, Brycon amazonicus (Spix and Agassiz, 1829)

Este estudo avaliou o efeito da restrição alimentar e realimentação na reprodução de fêmeas e no crescimento inicial e sobrevivência de larvas de matrinxã, Brycon amazonicus. Matrizes distribuídas em 8 viveiros (15 peixes/tanque) foram alimentadas diariamente (em 4 tanques - G1) e alimentados em ciclos de 3 dias de alimentação seguidos de 2 dias de restrição (em 4 tanques - G2) por 6 meses antes da desova. Na indução à desova, 57% das fêmeas no G1 e 45% no G2 desovaram. Os pesos médios dos oócitos foram 208,1 g (G1) e 131,6 g (G2), sendo os oócitos G2 menores (1,017 ± 0,003 mm) que os oócitos de G1 (1,048 ± 0,002 mm). As taxas de fertilização (71,9 ± 12,6% e 61,2 ± 13,7%) e de eclosão (61,3 ± 33,9% e 67,5 ± 23,4%) entre os G1 e G2 não diferiram. Larvas foram coletadas na eclosão e às 24, 48 e 72 horas de incubação para medida do crescimento e as restantes transferidas para aquários e amostradas 1, 5, 9 e 15 dias depois. Na transferência, as larvas G1 e G2 tinham pesos similares (1,5 ± 0,15 e 1,46 ± 0,07 mg), mas o comprimento das larvas G2 era maior (6,2 ± 0,13 e 6,7 ± 0,14 mm). Ao 9° dia, quando é recomendada a transferência dos juvenis para tanques externos, os juvenis G2 tinham peso (13,6 ± 0,26 e 18,9 ± 0,07 mg) e comprimento (11,8 ± 0,09 e 14,5 ± 0,04 mm) maiores, mas no 15º dia os juvenis G1 eram maiores em peso (90,2 ± 1,19 e 68,6 ± 0,77 mg) e comprimento (18,8 ± 0,16 e 18,5 ± 0,04 mm). Aos 15 dias, a prole das fêmeas submetidas à restrição alimentar apresentou sobrevivência mais alta que a prole das fêmeas alimentadas diariamente (24,7 ± 2,07% e 19,2 ± 1,91%). A restrição alimentar imposta às fêmeas de matrinxã, apesar de reduzir o número de fêmeas que desovaram e a quantidade de oócitos extrusados, não afetou a fertilização e eclosão das larvas e melhorou a sobrevivência final das larvas.

Avaliação do crescimento e do custo da alimentação do pacu (Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887) submetido a ciclos alternados de restrição alimentar e realimentação

Avaliaram-se os efeitos da utilização de ciclos alternados de restrição alimentar e realimentação no crescimento do pacu, durante o período de engorda, e a viabilidade desta prática na produção comercial da espécie. Juvenis foram distribuídos em três tanques e submetidos a diferentes manejos alimentares, constituindo os tratamentos: A (alimentado ad libitum), B (restrição alimentar de 4 semanas, realimentado por 9 semanas) e C (6 semanas de restrição alimentar, realimentado por 7 semanas), em um total de 13 semanas por ciclo (4 ciclos experimentais). No final de cada ciclo alimentar, 20 peixes de cada tratamento foram amostrados e os dados biométricos registrados. Os valores obtidos para peso, comprimento total e fator de condição (K) foram submetidos a ANOVA e as médias comparadas pelo teste de Duncan. Os resultados mostraram que o tratamento C é o mais indicado somente para outono/inverno, promovendo maior crescimento, menor custo com ração, baixa conversão alimentar e maior receita líquida parcial. Entretanto, durante as estações mais quentes do ano (primavera/verão) outros programas de alimentação devem ser testados, utilizando-se períodos mais curtos de restrição alimentar. Quando se tratou da produção anual, o tratamento A respondeu melhor em termos de biomassa produzida, apesar do maior gasto com alimentação, visto que, com o aumento da temperatura, o crescimento dos peixes dos demais tratamentos ficou prejudicado.

Efeito da restrição alimentar quantitativa sobre o ganho compensatório e composição da carcaça de frangos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do nível de restrição alimentar sobre o ganho compensatório e composição da carcaça de frangos Ross. Foram utilizados frangos machos, submetidos a restrição alimentar quantitativa de 30% e 70% do consumo diário das aves alimentadas ad libitum, entre o 8º e o 14º dias de idade e realimentados ad libitum até 42 dias de idade, em um experimento inteiramente casualizado, segundo um esquema em parcelas subdivididas, tendo como parcelas o programa alimentar (ad libitum, restrição 30% e 70%) e subparcelas a idade das aves (dias). O ganho de peso, peso da carcaça, peso do intestino e quantidade total de gordura dos frangos restritos a 70% foram significativamente menores aos 42 dias de idade; no entanto, não foram verificadas diferenças significativas quanto a estes parâmetros entre frangos restritos em 30% e os alimentados ad libitum. A conversão alimentar, o comprimento do intestino e a gordura abdominal não foram afetados pelo programa alimentar. Os resultados obtidos nestes experimentos evidenciam que frangos de corte submetidos a restrição alimentar de 30% apresentaram ganho compensatório durante o período de realimentação; no entanto, a restrição de 70% é muito severa, afetando de forma negativa tanto o desempenho quanto a qualidade da carcaça dos frangos.

Desenvolvimento gonadal de fêmeas de matrinxã, Brycon amazonicus, submetidas a restrição alimentar

O presente estudo avaliou o efeito de ciclos de restrição alimentar e realimentação (2/3 dias), aplicados durante seis meses antes da desova, no desenvolvimento gonadal de matrinxã. Na ocasião da desova, fêmeas alimentadas diariamente e submetidas ao regime alimentar experimental, selecionadas para a indução hormonal, foram sacrificadas para retirada das gônadas e do fígado, com os quais se calculou o IGS (índice gonadossomático) e o IHS (índice hepatossomático), sendo os ovários processados para análise histológica. Não houve alteração no peso relativo dos ovários e fígado, e o desenvolvimento gonadal não foi afetado pelo esquema alimentar. Os valores de IGS foram de 5,09±4,98% e 9,79±4,17% e os de IHS foram de 0,84±0,07% e 0,91±0,11%, para as fêmeas controle e experimentais, respectivamente, sem diferenças significativas entre os grupos. Os ovários de peixes dos dois grupos apresentaram as mesmas características do estádio maduro, com predominância de ovócitos na fase final de maturação, repletos de vitelo. O estudo indica que a restrição alimentar não afetou a preparação das fêmeas para a reprodução e que ciclos adequados de restrição e realimentação poderão ser aplicados na criação do matrinxã, assegurando menores custos de produção.

Performance and hormonal profile in broiler chickens fed with different energy levels during post restriction period

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ganho compensatório em cordeiras na fase de recria: desempenho e medidas biométricas

Objetivou-se estudar o ganho compensatório de cordeiras submetidas a restrição alimentar e, posteriormente, a realimentação à vontade. Foram adotados dois períodos de 60 dias, de modo que, no primeiro, 18 cordeiras 7/8 Ile de France 1/8 Ideal foram distribuídas em três tratamentos, em delineamento inteiramente casualisado: sem restrição = alimentação à vontade por todo o experimento; restrição 30% = restrição alimentar de 30% em relação ao consumo do grupo sem restrição; e restrição 60% = restrição alimentar de 60% em relação ao consumo do grupo sem restrição. No segundo período, todas as cordeiras receberam alimentação à vontade. Ao final do primeiro período, as cordeiras alimentadas à vontade e aquelas sob restrição alimentar de 30%, tiveram ganho de peso corporal de 18 e 0,8%, respectivamente, enquanto aquelas sob restrição alimentar de 60% perderam 15% de peso corporal. No segundo período, todas as cordeiras ganharam peso, observando-se maior ganho naquelas sob restrição 30% (196,24 g/dia) em relação às sem restrição (116,20 g/dia). O ganho de peso desses dois grupos, no entanto, não diferiu do grupo restrição 60% (178,03 g/dia). A conversão alimentar das cordeiras alimentadas à vontade foi 10,09 e a daquelas com restrição alimentar de 30% foi de 5,97. As medidas biométricas foram semelhantes no início do experimento, mas, ao final da restrição alimentar, houve diminuição de 16% na largura do ombro, de 21% na largura da garupa, de 6,9% no perímetro torácico e de 39% na condição corporal das cordeiras do grupo restrição 60% em relação às medidas iniciais. A restrição alimentar de 60% resultou em menor consumo de MS e em peso corporal final mais baixo, ocasionando prejuízos na maioria das medidas corporais. A restrição alimentar de 30%, no entanto, pode ser indicada como alternativa de manejo alimentar para melhorar a conversão alimentar e reduzir o consumo total de alimento.