BR102013025308A2 - Processo de obtenção de carbonato de cálcio através de mexilhão dourado (limnoperna fortunei) como fonte de cálcio na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos - Google Patents

Abstract

Processo de obtenção de carbonato de cálcio através de mexilhão dourado (limnoperna fortunei) como fonte de cálcio na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos. A presente invenção trata-se de um processo de utilização de mexilhão dourado (limnoperna fortunei) como fonte de carbonato de cálcio na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos. O produto vai ter como matéria prima o l. Fortunei, molusco considerado atualmente como praga e que impacta negativamente o meio ambiente e a aquicultura brasileira.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO

Processo de obtenção de carbonato de cálcio através de Mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) como fonte de cálcio na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos.

Campo da Invenção A presente invenção trata-se de um processo de utilização de mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) como fonte de carbonato de cálcio na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos. O produto vai ter como matéria prima o L. fortunei, molusco considerado atualmente como praga e que impacta negativamente o meio ambiente e a aquicultura brasileira. Na aquicultura, esse invasor é normalmente eliminado das produções aquícolas em fossas terrestres ou jogado diretamente nas fontes de água. O produto final, além de minimizar os problemas ambientais gerados por esses resíduos, poderá ser utilizado como ingrediente mineral na formulação de rações para animais não ruminantes e organismos aquáticos.

Por causa da evolução dos estudos de nutrição, melhoramento genético, sanidade e conforto animal, nos últimos anos a cadeia de produção animal tem avançado significativamente. A necessidade de produtos de origem animal tem resultado no surgimento de tecnologias para aprimorar e suprir a necessidade de proteína animal e reduzir o ciclo de produção para suprir a necessidade do mercado (Brito et al., 2013). A partir da evolução dos sistemas de criação através da otimização da eficiência reprodutiva e melhora na conversão alimentar, uma maior produção de carne por área e tempo foi alcançada. Essa evolução foi marcante nas últimas décadas na produção de animais não ruminantes, como (avicultura e suinocultura, por exemplo) e na aquicultura.

Nas últimas três décadas, a avicultura brasileira tem apresentado altos índices de crescimento. Segundo (Guerra, 2010), a avicultura nacional nos últimos 20 anos teve grande avanço tecnológico e na eficiência zootécnica e ambiência devido aos investimentos das empresas de melhoramento genético, nutrição, medicamentos, agroindústria integradora e governo federal. Em 2012 foram produzidas 12.645,1 toneladas (Avisite, 2013), sendo o Brasil se tornou o terceiro produtor mundial. A taxa de crescimento de produção deve alcançar 4,22%, anualmente, nas exportações, com expansão prevista em 5,62% ao ano (MAPA, 2013). A carne suína, com a produção de 104,363 milhões de toneladas é considerada a fonte de proteína animal mais importante no mundo. O Brasil é o quarto produtor e exportador mundial de carne suína (3% da produção e 11% das exportações) (ABIPECS, 2010). Segundo a Associação Brasileira de Indústria Produtora e Exportadora de Carne Suína, cerca de 3,4 milhões de toneladas de carne suína foram produzidas em 2011, com um consumo per capita de 15,1 kg.

Finalmente, segundo a ONU, a pesca e a aquicultura são consideradas como atividades estratégicas para a segurança alimentar sustentável do planeta. Nessa visão, o total da produção mundial de organismos aquáticos em 2010 foi de mais de 167 milhões de toneladas. De forma geral, observou-se estabilidade na pesca extrativista nos últimos anos, enquanto que a aquicultura mostrou crescimento numa taxa de 6,3% ao ano (34,6 milhões de toneladas em 2001 a 59,9 milhões de toneladas em 2010). Nesse ano, os cinco maiores produtores de organismos aquáticos foram a China, índia, Vietnã, Indonésia e Bangladesh. Entre as principais espécies cultivadas no mundo destacam-se os peixes (39.174.297 t), as plantas aquáticas (19.007.053 t) e os moluscos (14.158.845 t). Esse último grupo representou 23,6% da produção aquícola mundial principalmente pela produção da espécie Ruditapes philippinarum (FAO, 2012).

No Brasil, de acordo com o Ministério da Pesca e Aquicultura (MPA, 2012) a produção de pescado para o ano de 2010 foi de 1.264.765 toneladas, registrando-se um incremento de 2% em relação a 2009. Esse incremento está relacionado principalmente ao amplo volume útil de água doce disponível nos reservatórios espalhados pelo país, que apresenta cerca de seis milhões de hectares de lâmina de água doce (distribuídos principalmente entre diversas represas e reservatórios de usinas hidrelétricas), clima favorável e disponibilidade de grãos para o processamento de rações (Ostrensky et al., 2008). A pesca extrativista foi a principal fonte de produção de pescado nacional em 2010 (42,4% do total de pescado), seguida, sucessivamente, pela aquicultura continental (31,2%), pesca extrativa continental (19,7%) e aqüicultura marinha (6,7%). Nesse ano, os principais estados produtores de organismos aquáticos foram o Nordeste (410.532 t), Sul (311.700 t) e Norte (274.015 t). A aquicultura teve uma produção de 479.399 t em 2010, sendo maior no ambiente continental (394.340 t) do que a realizada no ambiente marinho (85.058 t). Nos dois ambientes, as espécies mais cultivadas foram a tilápia (155.450 t), carpa (94.579 t), camarão (69.422 t), tambaqui (54.313 t), tambacu (21.621 t), pacu (21.245 t) e o molusco mexilhão (13.723 t) (MPA, 2012). O mexilhão dourado, Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) também conhecido em outros países como golden mussel ou mejillón dorado, é um molusco bivalve da família dos mexilhões marinhos (Mytilidae, Mytiloida) (Newell, 1969). É originário do sudeste da Ásia (especificamente da cabeceira do rio do leste) nos países Camboja, China, Coréia, Indonésia, Laos, Tailândia e Vietnã (Barbosa e Melo, 2009). L. fortunei exibe um rápido crescimento, ciclo de vida curto, larvas planctônicas (veliger), um alto poder osmorregulador e presença de estágio larval planctônico (Morton, 1973; Ricciardi 1998; Darrigran et al. 2003). Atinge entre 3 e 4 cm quando adulto e apresentam concha composta por duas valvas com coloração marrom-escura na porção superior e amarela na porção inferior (Maronas et al., 2003; Rupert et al., 2004). Na região do Pantanal Mato-grossense foi observada uma amplitude media de comprimento das conchas de 7,3 a 14,8 mm (9 a 15 mm por volta de um ano) e está relacionada à disponibilidade de cálcio na água, á época de fixação das larvas e à variação do nível hidrológico (Santos et al., 2004). Segundo Oliveira e Almeida (2000), a concha dos moluscos bivalves é composta por conchiolina, que é formada por proteínas, polissacarídeos e carbonato de cálcio. A espécie apresenta como características uma alta taxa de filtração (133 mL/indivíduo/hora) e grande facilidade de fecundação e formação de colônias, podendo atingir densidades de mais de 150.000/m2 (Cataldo et al., 2005; Ruckert et al., 2004). De acordo com Ricciardi (1998) e Magara et al. (2001), os indivíduos adultos são dióicos e os eventos reprodutivos ocorrem uma ou duas vezes por ano. Essa espécie sobrevive em média três anos, dependendo das condições ambientais (Rupert et al., 2004) e da localidade geográfica (Magara et al., 2001). Em condições experimentais, as maiores taxas de crescimento e maiores ganhos em massa foram alcançadas numa temperatura de 25°C, apresentaram maturação precoce a partir de 10 mm de comprimento de concha e mostrou tolerância à ausência de alimento (Silva, 2006) e sobrevivência na presença de cianobactérias tóxicas (Gazulha, 2010).

Geralmente encontrado em locais de águas oxigenadas, capaz de sobreviver com sucesso em águas salinas, lagos, áreas úmidas e outros cursos d’água (Darrigran, 2002). Sua ocorrência e distribuição dependem da salinidade, temperatura, pH, cálcio, dureza total e alcalinidade (Claudi e Mackie, 1994; Deaton et al., 1989; Hincks e Mackie, 1997). Darrigran (2002) descreve como limites de tolerância ambiental a salinidade (0 a 12%), cálcio (3,96 mg/L), pH (6,2 a 7,4), Temperatura (larvas: 16-18°C, adultos: 8-35°C), oxigênio (>1,0 mg/L) e exposição ao ar de 7 dias. Silva (2006) ao estudar populações de L. fortunei no reservatório de Itaipú observou uma maior taxa de assentamentos em substratos artificiais entre março e junho (apresentando Sincronia com o desenvolvimento gonadal dos indivíduos adultos) e uma pausa reprodutiva quando a temperatura era baixa. Por outro lado, Angonesi et al. (2008) ao estudar a tolerância do L. fortunei a choques de salinidade na Lagoa dos Patos encontraram uma sobrevivência de 90% em salinidades de 2 ppt por períodos de no mínimo 10 dias. Barbosa e Melo (2009) ao avaliar um modelo preditivo de sobrevivência dessa espécie também na Lagoa dos Patos mostraram que a sobrevivência diminui quando aumenta a salinidade (principalmente no inverno). Outros estudos avaliando a influência da salinidade têm sido realizados (Darrigran, 2002; Darrigran e Pastorino, 1995; Capítolí e Bemvenuti, 2004; Brugnoli et al., 2005; Capítoli et al., 2008; Piedras et al., 2007; Ricciardi, 1998), entretanto, não pode ser descartado que a espécie num futuro se adapte a salinidades maiores.

As constantes alterações ambientais (deliberadas ou acidentais) provocadas pela dispersão humana têm acarretado modificações e introduções na composição de populações originais de espécies vegetais, animais e de outros grupos que em alguns casos, se tornam invasoras, causando grandes transtornos ambientais, econômicos ou mesmo sociais (Pestana et al., 2010). No Brasil, o Ministério do ambiente através da PROBIO está direcionando a realização de pesquisas que permitam obter estratégias e mecanismos de ação a serem utilizados na prevenção, erradicação, mitigação e controle de espécies exóticas (Pareschi et al., 2008). De acordo com Apolinário (2002), a distribuição geográfica mundial de diferentes espécies de invertebrados (moluscos bivalves límnicos, entre outros) foi alterada devido à ampliação dos transportes marítimos (principalmente através de águas de lastros), os quais carregam larvas diversas entre portos de regiões distantes, o que facilitou a expansão e invasão de novos ambientes por espécies exóticas.

Entre os moluscos bivaldes, a Corbicula flumínea, Corbicula largillierti e o Limnoperna fortunei se destacam como as espécies mais invasoras (Avelar et al., 2004). Nesse aspecto, L. fortunei, é considerado como uma espécie altamente invasora de água doce (Montalto e Drago, 2003), pois além de não possuir predadores naturais, a espécie apresenta características fisiológicas e ecológicas que favorecem sua rápida e eficaz proliferação na água (Darrigran e Pastorino, 1995). Segundo Belz (2005) e Oliveira (2003) os vetores mais significativos da dispersão do mexilhão são o transporte fluvial (transporte e carga), o transporte terrestre de área, o transporte de peixes vivos, pés e bicos de pássaros e materiais de pesca.

Foi registrado como espécie invasora em outros países da Ásia, como Hong Kong (1965), Japão e Taiwan (1990) (Kimura, 1994; Morton, 1973; Ricciardi, 1998). Nas Américas, foi registrado pela primeira vez no rio de Ia Plata (Argentina) em 1991, sendo provavelmente a sua invasão realizada a partir da entrada de larvas ou jovens adultos (Darrigran e Pastorino, 1995; Pastorino et al., 1993; Spaccesi, 2013). Por causa da sua grande adaptação ambiental, desde sua entrada pela Argentina invadiu Paraguai, Uruguai e Brasil num período de 8 anos e a uma velocidade de 240 km por ano (Brugnoli et al., 2005; Darrigran e Drago, 2000). Também estudos têm apontado a sua presença na Bolívia (Ricciardi, 1998).

No Brasil, esse mexilhão foi registrado pela primeira vez na bacia do lago Guaíba no final de 1999, sendo encontrado na Lagoa dos patos dois anos depois (Mansur et al., 1999; Capítoli e Bemvenuti, 2004). Posteriormente, foi relatada sua presença na bacia dos rios Paraguai e Paraná e ecossistemas aquáticos da região do Pantanal (Darrigran e Pastorino, 2003; Oliveira et al., 2006) e dos Estados de Minas Gerais, São Paulo (Avelar et al., 2004; Pareschi et al., 2008; Sylvester et al., 2007), Rio Grande do Sul (Lima et al., 2008; Mansur et al., 2003; Mansur et al., 2009), Paraná (Zanella e Marenda, 2002; Pestana et al., 2010; Campos et al., 2012), Mato Grosso e Mato Grosso do Sul (Mansur et al., 1999; Oliveira et al., 2000; Mansur et al., 2003; Darrigran e Pastorino, 2003; Esteves, 2005; Darrigran e Damboronea, 2006). De acordo com Agudo-Padrón (2008) o território hidrográfico do Estado de Santa Catarina, assim como a Amazônia brasileira serão os próximos alvos a serem atingidos por esse molusco invasor.

Devido ao fato de possuir bisso para fixação em substratos duros e ser epifaunal, esta espécie ocasiona grandes danos em sistemas de captação de águas (Capítoli et al., 2008). Após a invasão na América do Sul, indústrias nucleares, refinarias, estações de tratamento de água e hidrelétricas começaram ter problemas (Boltovskoy et al., 2006) e com isto, os custos de operação e manutenção aumentaram. Os prejuízos financeiros ocasionados nos processos de geração de energia pela formação de “macrofouling” de L. fortunei estão principalmente relacionados ao entupimento de tubulações e filtros, redução do diâmetro das tubulações e diminuição do fluxo de água, chegando a inviabilizar o funcionamento de pequenas centrais hidrelétricas (Resende e Martinez, 2008). Segundo Gazulha (2010), a hidrelétrica de Itaipu já gastou 12 milhões de reais desde o ano 2001 na remoção do mexilhão de suas turbinas, filtros, etc. Nas estações de tratamento de água o acúmulo e enchimento de válvulas, a oclusão de bombas, filtros e sistemas de refrigeração, diminuição da velocidade da água e a contaminação por eventos de mortalidade em massa podem inviabilizar o abastecimento urbano e comprometer a potabilidade e salubridade da água (Darrigran e Damborenea, 2005; Agudo-Padrón, 2008). Gazulha (2010) através de comunicação pessoal relatou que a Companhia Riograndense de Saneamento (CORSAN) gastou em torno de 20 mil reais na remoção de material incrustado na bomba de captação de água de tratamento, deixando de atender 26 bairros durante quatro horas. Impactos negativos e prejuízos provocados pelo L. fortunei também foram observados na navegação fluvial e no turismo, onde provocam um sobrepeso nas bóias de sinalização, danos no casco e motor das embarcações, aderência de bivalves nas redes de pesca, perda de praias turísticas e alteração da paisagem (Agudo-Padrón, 2008).

Quanto aos impactos ecológicos, apesar de alguns efeitos positivos observados na fauna bentônica (Darrigran et al., 1998) e na alimentação de peixes como novo recurso alimentar (Penchaszadeh et al., 2000; Cataldo et al., 2002; Baptista e Zibetti, 2006; Vermulm Junior e Giamas, 2008; Losch et al., 2009), tem se relatado que L. fortunei passa a competir com as espécies nativas de bivalvos (Anodontites trapesialis, por exemplo), e sem a preocupação de predadores, causa desequilíbrios ecológicos (Darrigran, 2000). Esse molusco invasor se fixa nas aberturas de moluscos nativos (biofouling) dificultando a sua atividade de filtração e alimentação, causando a morte (Mansur et al., 2003). Lopes et al. (2009) reportou a colonização do L. fortunei na superfície do corpo do crustáceo Anomura Aegla platensis. Esse mexilhão também está formando aglomerados na base dos rizomas dos juncos, ocasionando o apodrecimento da vegetação aquática (Gazulha, 2010).

Outros efeitos provocados pelo L. fortunei incluem a modificação do ciclo de nutrientes, limnológica, da estrutura de comunidades planctônicas e da transferência de cianotoxinas para os níveis tróficos superiores. Por serem organismos filtradores, consomem grande quantidade de plâncton, inclusive quando comparados a outros bivalves invasores de água doce (Sylvester et al., 2005) e depositam aglomerados desse material na forma de fezes e pseudofezes (lei et al., 1996). Em estudos realizados por Cataldo et al. (2012) e Molina et al. (2012) foi observado que locais com elevada presença desse molusco tinha uma baixa densidade de fitoplâncton e paralelamente do zooplâncton, criando uma alteração da cadeia trófica do local. Além de competir pelos nutrientes e reduzir a formação do plâncton, esse molusco invasor também provoca uma redução da quantidade de sólidos suspensos na água, aumentando a penetração da luz (transparência), o que ocasiona modificações biológicas (Giordani et al., 2005).

Devido à eutrofização, o crescimento massivo de algas (floração) é um problema ambiental comum a reservatórios. Cyanobacteria são organismos conhecidos por produzirem toxinas (hepatoxinas e neurotoxinas) que são liberadas na água ou podem ser bioacumuladas na cadeia trófica. As espécies do gênero Microcystis, Anabaena e Cylindrospermopsis raciborskii são as de ocorrência mais comum. O aumento na abundância desses organismos e o risco potencial de toxicidade são prejudiciais à qualidade das águas dos reservatórios (Ruckert et al., 2004). Foi verificado um potencial do L. fortunei para sobreviver em ambientes com presença de cianobactérias e se alimentar delas, inclusive daquelas potencialmente tóxicas. Também apresentam a capacidade de transferir cianotoxinas para os níveis tróficos superiores (Ruckert et al., 2004; Gazulha, 2010).

Por causa das suas características biológicas e invasivas e pela ausência de predadores naturais, pode ser afirmar que o controle da infestação do L. fortunei em áreas abertas naturais é virtualmente impossível, e a prevenção tem sido a única estratégia utilizada para evitar sua disseminação. Muniz e Brugnoli (2007) ressaltam a urgente necessidade de estudos comparativos entre as áreas já afetadas e aquelas que apresentam potencial para a invasão. Paralelamente, um levantamento e monitoramento biológico nas zonas onde potencialmente pode ocorrer o ingresso desses organismos devem ser realizados de forma metodológica (Mansur, 2007). O potencial produtivo brasileiro na aquicultura continental está relacionado principalmente ao amplo volume útil de água doce disponível nos reservatórios espalhados pelo país (Ostrensky et al., 2008). Segundo o MPA (2012), a aquicultura continental brasileira em 2010 representou 31,2% (394.340 t) do total nacional, ficando acima dos valores para aquicultura marinha (6,7%) (85.058 t).

Na aquicultura, os sistemas de produção são diferenciados conforme o grau de interferência do criador no ambiente aquícola (Ayroza, 2009), sendo classificados como extensivos, semi-intensivos e intensivos (Zimmermann e Fitzsimmons, 2004).

Entre os sistemas de cultivo intensivos que têm apresentando maior evolução nos últimos anos na aquicultura continental destaca-se o cultivo de peixes em tanques-rede (Tacon e Halwart, 2007). Tanques-rede são gaiolas flutuantes confeccionadas com diversos materiais e em diferentes tamanhos (retangulares, quadradas, ovais ou cilíndricas), revestidas por telas de diferentes tamanhos de malha (Porto Ferreira, 2010). É classificado como sistema intensivo de produção, com alta e contínua renovação de água que mantém a qualidade da água (Beveridge, 1987).

Para a expansão da piscicultura em tanques escavados faz-se necessário o uso de novas terras com alto custo, tanto econômico quanto ambiental (Cardoso et al., 2005; Losch et al., 2009). Nesse aspecto, a piscicultura em tanques-rede apresenta melhores condições, pois permite o aproveitamento de corpos de água inexplorados pela piscicultura convencional, como açudes ou reservatórios (Colt e Montgomery, 1991). De acordo com Zaniboni-Filho et al. (2005) estima-se que o potencial hídrico no Brasil seja de 5,5 milhões de hectares de grandes reservatórios naturais e artificiais. Isto associado à grande disponibilidade de grãos para o processamento de rações balanceadas de ótima qualidade para piscicultura intensiva, tem permitido nos últimos anos sua expansão da criação em tanques-rede.

Segundo Frasca-Scorvo et al. (2012) a produção em tanque redes em relação a outros sistemas apresenta vantagens e desvantagens. Como vantagens destacam-se o menor custo de implantação, a possibilidade de ocupação de áreas já existentes na propriedade, um maior controle da produção e possibilidade de escalonamento, facilidade no manejo e despesca e maior produtividade por área (kg/m3). Losch et al. (2009) acrescenta a possibilidade de utilizar águas públicas anteriormente utilizadas para produção de energia ou armazenamento. Por outro lado, como desvantagens, a dependência de alimento completo que satisfaça a exigência da espécie, a dificuldade no tratamento e controle de doenças e também, ficam mais suscetíveis a roubos. A boa qualidade da água, uma alimentação adequada e, um peixe com uma boa genética e de procedência conhecida são fatores importantes para o bom desempenho zootécnico (Frasca-Scorvo et al., 2012). Devido ao fato de possuir bisso para fixação em substratos duros e pela adaptação e invasão de bacias e rios brasileiros, o L. fortunei tem avançado de forma alarmante nos cultivos de peixes em tanques-rede. Assim, desde o ponto de vista produtivo, a principal consequência da formação de colônias (conhecida como incrustação biológica) desse molusco nos tanques-rede são a diminuição da renovação da água no tanque por oclusão das malhas, o que paralelamente diminui o fornecimento de oxigênio e a acumulação de detritos. Por ser um cultivo intensivo, as taxas de densidade de estocagem são altas, o que aliado com pouca oxigenação e alta presença de detritos, ocasiona estresse, pouco crescimento, aparecimento ferimentos e doenças e em casos extremos, altas mortalidades. Por outro lado, desde o ponto de vista econômico, a formação de colônias resulta num aumento da mão-de-obra utilizada na limpeza dos tanques-rede e danos estruturais nestes, o que ocasiona um aumento dos custos operacionais e até ruptura dos tanques e fuga dos peixes.

Poucos estudos científicos têm sido realizados avaliando o impacto negativo do L. fortunei na piscicultura em tanques-rede. Depois de fazer um levantamento bibliográfico, somente se encontrou um artigo publicado por Costa et al. (2012) avaliando a incrustação de mexilhão dourado em tanques-rede. Nesse artigo, os autores testaram 12 tanques (seis vazios e seis contendo 800 jundiás - Rhamdia sp) durante quatro meses numa unidade de produção localizada no rio Adelaide, no município de Três Barras do Paraná, pertencente ao reservatório da Usina Hidrelétrica Governador José Richa. A coleta de mexilhões foi realizada mensalmente, de setembro a dezembro. Os parâmetros de qualidade da água mostraram-se normais com exceção da transparência que se mostrou alta. Os parâmetros biométricos dos mexilhões não mostraram diferenças. De maneira geral, os tanques com peixes foram encontrados com maior incrustação quando comparados com os tanques vazios, fato relacionado com o maior aporte de nutrientes causados pelo arraçoamento.

Oliveira (2003) observaram colonização desses bivalves em tela de aço, cordas de nylon e tambores plásticos de tanques-rede submersos utilizados para experimento em piscicultura, localizados em um canal lateral ao rio Paraguai, próximo à Corumbá. Porto Ferreira (2010) relatou presença de L. fortunei em tanques-rede no rio Guabiroba (Santa Terezinha de Itaipú) e na Usina Hidrelétrica da Ilha Solteira e informou do impacto econômico negativo desse molusco invasor gerado pelo estrago das telas, diminuição da vida útil do tanque-rede e na limpeza deles. Losch et al. (2009) ao avaliar tanques-rede numa criação localizada no município de Santa Helena (Paraná) observaram uma incrustação de 3660 indivíduos em uma área de 400 cm2 (densidade de 9,15 indivíduos por cm2) demonstrando a sua grande velocidade de invasão.

Darringran e Damborenea (2005) destacam três etapas específicas para controlar o avanço do mexilhão dourado: pesquisas que permitam aumentar o conhecimento científico dessa espécie, desenvolvimento de métodos de prevenção e controle e difusão da informação para proteger regiões não afetadas. Segundo Barbosa (2008) para o controle, eliminação ou remoção de L. fortunei alguns métodos biológicos, químicos e físicos podem ser utilizados.

Por ser uma espécie exótica, L. fortunei não apresenta predadores naturais nas bacias e fontes fluviais brasileiras, sendo um importante fator que tem determinado o sucesso da sua invasão. Entretanto, estudos têm determinado que algumas espécies de peixes nativos brasileiros (Piaractus mesopotamicus, Leporinus friderici, Pimelodus maculatus, entre outros) têm incluído esse molusco invasor na sua dieta atuando como método biológico de controle (Penchaszadeh et al., 2000; Cataldo et al., 2002; Oliveira, 2003; Baptista e Zibetti, 2006; Vermulm Junior e Giamas, 2008; Losch et al., 2009). Paolucci et al. (2010) encontraram maiores taxas de crescimento de larvas de Prochilodus lineatus quando alimentadas com veligers de L. fortunei.

Mesmo sendo uma possibilidade de controle natural, Vermulm Junior e Giamas (2008) ressaltam que essa predação pode levar à transmissão de doenças aos humanos através da ingestão dos peixes predadores. Essa afirmação se fundamenta no comportamento filtrador desse mexilhão, a partir do qual pode acumular metais pesados proveniente do alimento ou pela fração solúvel na água, entretanto, a incorporação só ocorrerá se houver metais no ambiente (Galvão et al., 2009; Rainbow, 2002). A concha é um deposito natural de metais cuja constituição calcítica resulta em maior afinidade entre alguns metais como o Cádmio (Cd) e Chumbo (Pb) (Belcheva et al., 2006). Marengoni et al. (2013) ao realizar estudos no L. fortunei do reservatório da usina hidrelétrica de Itaipú encontraram níveis elevados de metais pesados (Cd, Pb e Crômio - Cr) com um comportamento de bio-acumulação ao longo da cadeia trófica, podendo, indiretamente, atingir o ser humano ao este consumir peixes predadores do mexilhão. Chambo (2011) encontraram valores de Cd, Pb e Cr acima dos valores previstos pelos padrões nacionais e internacionais. Entretanto, Cr, Cobre (Cu) e Zinco (Zn) dentro dos valores estipulados pela WHO (Cr: 50 mg/kg), FAO (Cu: 10 a 100 e Zn: 30 a 100 mg/kg) e pela ANVISA (30 a 50 mg/kg). Dessa forma, a presença e o nível de metais pesados dependem do ambiente no qual o molusco se encontra.

Outra metodologia se refere à eliminação ou remoção química do L. fortunei, principalmente pela utilização de biocidas. Diversos biocidas podem ser utilizados e de acordo com seu mecanismo se dividem em oxidantes (cloro, ozônio, peróxido de hidrogênio e permanganato de potássio) ou não oxidantes (molusquicidas) (Maroõas e Damborenea, 2009). O cloro é o produto mais utilizado para limpar e desinfetar embarcações, instalações e materiais (incluindo tanques-rede). A sua ação se realiza através do seu poder oxidante que inibe o assentamento e crescimento de larvas e a fixação de indivíduos adultos (Maronas e Damborenea, 2009). Contudo, tem sido questionada a sua efetividade (tratamentos extensos e o molusco fecha as válvulas quando detecta uma substância tóxica) e seu efeito residual contaminante (Calazans et al., 2013; Rajagopal et al., 1991). Os molusquicidas se caracterizam pela ausência de detecção por parte do molusco, não fechando assim suas válvulas, melhorando a exposição ao biocida e ocasionando a morte. Mesmo com resultados expressivos, este tipo de biocidas não é seletivo, causando contaminação no ambiente onde for liberado. Calazans et al. (2013) testaram produtos químicos microencapsulados para evitar a contaminação ambiental. Esses autores encontraram uma redução da variação de aplicação e um aumento da toxicidade em comparação com produtos químicos dissolvidos, como o cloro ou mosquicidas. Soares et al. (2009) ao testarem a toxicidade do sulfato de cobre no L. fortunei em água bruta, encontraram valores médios, mínimos e máximos de CE5o e CE95 nas concentrações de Cu testadas (1,24; 2,33; 3,88; 5,43; 7,76; 10,08; 13,19 e 15,50 mg/L) de 2,16 (1,70 e 2,65) e 4,86 (3,97 e 6,47) mg/L.

Finalmente, as medidas físicas de controle, eliminação e remoção incluem água sob alta pressão, utilização de filtros, manipulação da temperatura da água, utilização de campos elétricos, luz ultravioleta, ozônio, anoxia, pinturas anti-incrustantes e pulsos elétricos (Boltovskoy e Cataldo, 1999).

Os piscicultores têm utilizado estratégias simples na eliminação do L. fortunei. O principal deles tem sido a eliminação manual no momento da despesca ou troca de tanque-rede. Nesse procedimento, os funcionários erguem o tanque-rede num local específico, em terra seca, e através da utilização de pás, materiais de madeira ou água sob alta pressão desgrudam os mexilhões mecanicamente. Logo depois, o tanque-rede é lavado (utilizando ou não produtos químicos) e deixado exposto ao sol. Os mexilhões igualmente são deixados expostos ao ar e sol por períodos de 24 a 72 horas e em seguida, são soterrados em locais específicos (longe da fonte de água) contendo cal.

Três considerações podem ser realizadas ao analisar esse procedimento utilizado nos tanques-rede: 1. Deve se analisar a forma como os moluscos invasores estão sendo manipulados. Estudos têm evidenciado que L. fortunei apresenta tolerância à exposição ao ar e dessecação. Iwasaki (1997) encontrou que indivíduos maiores (>20 mm) sobreviveram 10 dias na exposição ao ar, com uma umidade relativa de 72 a 81%. Darrigran et al. (2004) ao avaliar sua sobrevivência no ar demonstrou um comportamento diretamente proporcional da sobrevivência em relação à umidade relativa e uma diferenciação entre as idades. No caso de exposição permanente ao ar e sem umidade, os indivíduos não sobreviveram mais que 5 dias, porém, quando umedecidos (49 a 63%), sobreviveram até 7 dias. Por outro lado, mexilhões menores são menos resistentes à exposição ao ar (<10 mm - 100% de mortalidade com 72 horas; >20 mm - 100% de mortalidade com 96 horas). Montalto e Drago (2003) também observaram uma melhor tolerância à dessecação dos indivíduos maiores (adulto: 108 horas - 100% de mortalidade). Deve ser ressaltado que a disposição em camada ou a agregação de indivíduos influencia a taxa de sobrevivência em períodos prolongados de exposição (Iwasaki, 1997). 2. Tem se verificado que em muitas pisciculturas os moluscos são deixados em locais inapropriados, ao ar livre ou jogados novamente à fonte de água, contribuindo com a contaminação ambiental e com a disseminação e formação de novas colônias. Esse problema é provocado principalmente pela falta de locais terrestres específicos para o soterramento ou pela ausência de suficiente mão-de-obra. 3. Os custos e a ocupação de mão-de-obra utilizados no procedimento de remoção e eliminação do L. fortunei podem ser compensados se esse molusco for inserido na cadeia alimentar e produtiva do cultivo de peixes em tanques-rede.

De acordo com Canzi (2011) as conchas de bivalves têm sido eventualmente utilizadas como aditivos em rações para fornecer cálcio e outros minerais nas dietas e fabricação de rações.

Antecedentes da Invenção No Brasil, 63 milhões de toneladas de ração e 1,95 milhão de toneladas de suplementos minerais foram produzidos em 2012. Essa produção foi menor a encontrada em 2011 influenciada pela evaporação do capital de giro consequente às recuperações judiciais requeridas por produtores descapitalizados, aumento dos preços do farelo de soja e milho, redução do alojamento de matrizes, pintinhos e bovinos e do ritmo explorador (Sindirações, 2013).

Para contornar esse problema, desde o pronto de vista nutricional, vários resíduos ou subprodutos estão sendo testados atualmente em substituição a ingredientes da ração para reduzir o custo de redução (Guerra, 2010). De acordo com Bellaver et al. (2004) e Generoso et al. (2008), a utilização de alimentos alternativos e de subprodutos da industria é economicamente interessante, mas depende da disponibilidade comercial, quantidade e qualidade dos nutrientes e as características de físicas e de manejo do subproduto. O aproveitamento das conchas do L. fortunei pode ser uma alternativa para ajudar a reduzir a densidade da espécie no ambiente, a ciclagem de nutrientes e o uso do recurso. As conchas de bivaldes podem ser utilizadas na fabricação de rações, suplementos minerais, adubos, correção de pH dos solos agrícolas, compostos da industria da construção (Canzi, 2011).

Estudos têm demonstrado a viabilidade da utilização de mexilhões na fabricação de farinhas e na alimentação de animais não ruminantes, principalmente na avicultura. Vareltzis e Undeland (2012) através de um método de alteração do pH conseguiram isolados de proteína de 310 a 480 g/kg a partir de mexilhões (Mytilus adulis) inteiros moídos, sendo possível utilizá-la como fonte de proteína. Em galinhas, Jonsson et al. (2011) não observaram diferenças na porcentagem de postura, massa e qualidade de ovos, consumo de ração, conversão alimentar, mortalidade e peso vivo em galinhas alimentadas com 3,5 ou 7% de farinha de mexilhão, mas encontraram uma maior pigmentação da gema do ovo na ração contendo 7% de inclusão. Jonsson e Holm (2010) ao avaliar o efeito da farinha de Mytilus edulis contaminada com toxinas em galinhas de postura não observaram efeitos na saúde, nos parâmetros produtivos nem nos tecidos do sistema digestório. Jonsson e Elwinger (2009) ao testar três níveis de inclusão (3, 6 e 9%) de farinha de mexilhão substituindo a farinha de peixe não observaram efeito sobre o desempenho produtivo e os parâmetros da qualidade dos ovos, com exceção do porcentual de pigmentação da gema quando utilizado 6% de inclusão. Também não houve diferenças no padrão de ácidos graxos sobre o ácido docosahexaenóico (DHA), ácido docosapentaenóico (DPA) e ácido linolênico na gema de ovo e pelo contrário, o ácido eicosapentaenóico (EPA) diminuiu significativamente quando a farinha de peixe foi substituída por farinha de mexilhão. Jonsson (2009) ao alimentar galinhas poedeiras e frangos de corte com rações contendo 15% e 12% de substituição, respectivamente, da farinha de peixe pela farinha de mexilhão (Mytilus edulis), também não observaram influências no desempenho e sabor dos ovos, mas houve uma melhor condição na pigmentação da gema e na plumagem e não houve toxicidade com o ácido ocadaico, presente nesses moluscos. Waldenstedt e Jonsson (2006) não observaram diferenças de peso, consumo de ração ou conversão alimentar quando comparadas rações comerciais com rações contendo níveis de farinha de mexilhão - Mytilus adulis (3, 6, 9 e 12%) em substituição da farinha de peixe, demonstrando ser uma boa fonte de proteína para galinhas.

No caso dos organismos aquáticos, têm sido observados resultados significativos na utilização do mexilhão, principalmente na alimentação de peixes. Anagnostidis et al. (2013) observaram um maior ganho de peso, crescimento específico, conversão alimentar e taxa de eficiência protéica em alevinos de Dicentrarchus labrax e Sparus aurata alimentados com farinha de mexilhão e mexilhão congelado adicionado nas rações comerciais. Nagel et al. (2013) ao testar dietas com níveis (2, 4 e 8%) de farinha de mexilhão azul (Mytilus edulis) na alimentação do Pregado (Psetta maxima) observaram um aumento do consumo diário da ração e da taxa de crescimento específico e ausência de efeito na conversão alimentar, composição corporal e parâmetros hematológicos, demonstrando as excelentes características nutricionais para essa espécie de peixe. Outros estudos também demonstraram a viabilidade da utilização da farinha de mexilhão na alimentação de peixes (Kikuchi e Furuta, 2009). Kikuchi et al. (2002) ao avaliar a fração solúvel do mexilhão Mytilus galloprovincialis na alimentação do linguado japonês Paralichthys olivaceus observaram que o peso corporal final, ganho de peso e eficiência alimentar foram maiores do que nos peixes alimentados com a dieta controle.

Poucas pesquisas testando o L. fortunei na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos têm sido realizadas. Fioravanzo e Souza (2010) ao avaliar a inclusão de 5% de farinha de L. fortunei na alimentação de juvenis de piava (Leporinus obtusidens) encontraram um bom desempenho dos peixes. Esses autores também relataram características bromatológicas interessantes dos moluscos para a alimentação animal (PB: 13,47%, extrato etéreo: 1,04%, cálcio: 20% e fósforo: 0,15%). Oliveira et al. (2010) ao avaliar o conteúdo de N, P, K e Mg no L. fortunei encontraram teores de 25,09 e 23,34 g/kg; 1,43 e 1,41 g/kg; 0,33 e 0,25 g/kg; 136,03 e 134,57 g/kg; 8,98 e 10,15 g/kg, respectivamente, concluindo que esse molusco representa uma fonte de nutrientes suplementares para a alimentação animal.

Descrição detalhada da Invenção A proposta inicial é a utilização do mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) como fonte de cálcio na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos. A utilização desse molusco tem como principal objetivo incorporá-lo na cadeia produtiva animal como fonte de alimento e suplemento, além da conservação ambiental gerada através da retirada desse indivíduo do ambiente natural impactado. Nos tópicos anteriores, já foi mostrado o grande impacto econômico e ambiental que esse molusco invasor está causando, sendo possível utilizá-lo e aproveitá-lo como fonte nutricional de animais não ruminantes e organismos aquáticos. Supõe-se que os indivíduos retirados das fontes fluviais, centrais hidrelétricas e de tratamento da água e da piscicultura (extensiva, semi-intensiva ou intensiva) possam ser efetivamente utilizados como suplemento nutricional. Essa transformação de resíduo é de baixo custo quando comparada com a produção de farinhas de carne ou de peixe. A metodologia empregada é simples e não precisa de grandes investimentos, sendo facilmente utilizada por pequenas propriedades piscícolas ou grandes industriais ligadas a geração de energia ou tratamento de água.

Matéria prima A matéria prima a ser utilizada constitui-se do bivalve Limnoperna fortunei oriundos de fontes fluviais, centrais hidrelétricas e de tratamento da água e da piscicultura (extensiva, semi-intensiva ou intensiva). Normalmente, esses moluscos removidos desses locais, são descartados em aterros ou locais inapropriados (incluindo fontes de água como rios e íagos) poluindo o ambiente e facilitando sua disseminação para outros locais.

Conforme vão acontecendo os descartes, os moluscos L. fortunei são coletados e dispostos numa superfície seca (solo ou chão) ao ar livre, sob a luz solar, por no mínimo sete (7) dias, tempo mínimo para alcançar 100% de mortalidade de larvas e adultos. Deve destacar-se que esse procedimento é realizado na mesma região onde o molusco está presente e longe da fonte da água (rio, lago, planta de tratamento, turbinas, etc.). Como foi claramente explicado anteriormente, a umidade e a agregação de indivíduos (colônias) aumenta a tolerância à dessecação do L. fortunei e, como consequência, aumenta sua sobrevivência. Por causa disso, os moluscos são desagregados manualmente com auxilio de ferramentas mecânicas (martelos) e os locais terão uma baixa umidade.

Processo A metodologia pela qual o L. fortunei será processado para sua utilização na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos é a seguinte: • Após a dessecação do L. fortunei, os moluscos são cozinhados a 100°C e posteriormente centrifugados. O processo de aquecimento é utilizado para separar a carne da concha e a centrifugação para aprimorar essa remoção e eliminar o excesso de água. • Em seguida, a matéria prima é triturada ou moída com o objetivo de obter uma melhor homogeneização da matéria prima. • Logo depois de triturada, a matéria prima é colocada numa estufa a 100°C por 24 horas para eliminar o resíduo de umidade. • Uma vez seca, a matéria prima é autoclavada para eliminar possíveis microorganismos presentes, incluindo patôgenos. • Em seguida, a matéria prima processada é aquecida a 600°C para eliminar a matéria orgânica. O resultado desse aquecimento será a obtenção de carbonato de cálcio, que pode ser utilizado como componente de rações para a alimentação de animais não ruminantes ou organismos aquáticos. • A matéria prima gerada através desse processo é avaliada para a presença de metais pesados ou microorganismos patôgenos. Também é realizada uma caracterização química e granulométrica. • A matéria prima pode ser armazenada em sacos ou recipientes plásticos com tampa. Deve permanecer em temperatura ambiente e em locais sem muita umidade.

Claims (6)

1. Processo de obtenção de carbonato de cálcio através de Mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) como fonte de cálcio na alimentação de animais não ruminantes e organismos aquáticos, caracterizado por compreender como uso de Limmoperna fortunei como matéria-prima para o processamento de carbonato de cálcio.

2. Dessecação do L. fortunei, caracterizados por serem os moluscos cozinhados preferencialmente a 100°C e posteriormente centrifugados, onde o aquecimento é utilizado para separar a carne da concha e a centrifugação para aprimorar essa remoção e eliminar o excesso de água.

3. Trituração do L. fortunei, caracterizado por obter melhor homogeneização da matéria prima.

4. Matéria prima, caracterizado por ser colocada numa estufa a 100°C por 24 horas para eliminar o resíduo de umidade.

5. Matéria prima, caracterizado por ser autoclavada para eliminar possíveis microorganismos presentes, incluindo patôgenos.

6. Matéria prima, caracterizado por ser aquecida a 600°C para eliminar a matéria orgânica, onde o resultado desse aquecimento será a obtenção de carbonato de cálcio, que pode ser utilizado como componente de rações para a alimentação de animais não ruminantes ou organismos aquáticos.