Inteligência artificial auxilia na seleção genética do tambaqui

Imagem: Celma Gomes de Lemos (Arquivo pessoal)

Formada em Zootecnia pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), Celma Gomes de Lemos fez mestrado em Aquicultura pela Universidade Estadual Paulista (Unesp), instituição onde cursa o doutorado na mesma área. Desde a graduação, a pesquisadora se interessa pelos estudos de genética dos peixes. No mestrado, o foco do seu trabalho foi a aplicação de tecnologias de ponta para melhorar o manejo e prever rendimento de carne e características morfológicas do tambaqui. Bolsista da CAPES, Celma, que foi selecionada para o Programa de Doutorado-Sanduíche no Exterior (PDSE), aborda agora a variação da coloração da pele do pescado em resposta ao estresse com utilização de inteligência artificial. “Alinhada com os desafios atuais da aquicultura sustentável, a pesquisa busca alternativas para aumentar a resistência dos peixes e, assim, produzir animais mais saudáveis, com menor mortalidade e maior qualidade do produto, resultando em redução de perdas econômicas e maior competitividade do setor”, explica.

Sobre o que é a sua pesquisa? Explique de forma mais detalhada o conteúdo do trabalho.
Minha pesquisa aborda a variação da coloração da pele do tambaqui (Colossoma macropomum) em resposta ao estresse, com foco em mecanismos fisiológicos e morfológicos de mudança de cor. Um aspecto inovador do estudo foi a utilização da inteligência artificial, por meio de sistemas de visão computacional e algoritmos de deep learning para medir a intensidade da coloração, facilitando a fenotipagem em larga escala. A primeira parte do trabalho foi publicada recentemente na revista Aquaculture (Elsevier), onde analisamos a resposta fisiológica ao estresse, com destaque para o papel do hormônio α-MSH na intensificação da coloração. Também estimamos os parâmetros genéticos para a intensidade da coloração, observando herdabilidades moderadas a altas, o que abre possibilidades para sua aplicação em programas de melhoramento genético. A segunda parte do meu doutorado, ainda em desenvolvimento, inclui a aplicação de novas abordagens tecnológicas para otimizar o manejo e controle da qualidade dos peixes, ampliando ainda mais o potencial de resiliência ao estresse e eficiência na produção. Este é o  primeiro sistema de visão computacional voltado para uma espécie nativa brasileira (tambaqui), considerando indicadores fenotípicos relacionados ao bem-estar animal. A parceria com a Embrapa Pesca e Aquicultura foi fundamental para o desenvolvimento deste trabalho.

O que você destacaria de mais relevante no seu estudo?
O principal destaque da minha pesquisa é a integração de tecnologias avançadas, como visão computacional e deep learning, para estudar características morfológicas relacionadas ao estresse em peixes. Este trabalho representa um avanço significativo na maneira de fenotipar peixes de forma não invasiva, o que pode ser aplicado em larga escala na aquicultura. Outro ponto importante é que, além de contribuir para o entendimento dos mecanismos fisiológicos do estresse, nossa pesquisa está alinhada com os desafios atuais da aquicultura sustentável, buscando alternativas para aumentar a resistência dos peixes ao estresse sem prejudicar sua produtividade.

Imagem: Celma Gomes de Lemos (Arquivo pessoal)

De que forma o seu trabalho pode contribuir para a sociedade?
Minha pesquisa tem grande potencial de impacto para a aquicultura brasileira e global, especialmente em relação ao tambaqui, uma espécie nativa com grande valor ecológico e econômico. Ao melhorar a resiliência ao estresse, podemos produzir peixes mais saudáveis, com menor mortalidade e maior qualidade de carne, resultando em redução de perdas econômicas e maior competitividade do setor. O uso de tecnologias avançadas, como visão computacional e deep learning, permite monitorar as características dos peixes de forma precisa, o que, além de melhorar o bem-estar animal, também contribui para programas de melhoramento genético mais eficazes e sustentáveis. Isso resulta em peixes mais adaptados ao ambiente de cultivo, com menos doenças e estresse, e respeita a biodiversidade local. O meu trabalho contribui para o desenvolvimento de uma aquicultura sustentável, com foco no bem-estar animal e na preservação da biodiversidade, fortalecendo a aquicultura brasileira e sua competitividade global

De que forma a bolsa da CAPES contribui para sua formação?
A bolsa da CAPES tem sido essencial para o meu doutorado e para a realização de meu projeto de pesquisa. Embora ainda esteja aguardando a aprovação do visto para realizar a parte internacional do meu doutorado na University of Wisconsin–Madison, a bolsa já me proporcionou muitas oportunidades valiosas. Ela me permite focar integralmente no desenvolvimento da minha pesquisa e nas colaborações que venho construindo. Além disso, a CAPES me oferece o suporte necessário para a mobilidade internacional, o que será fundamental para expandir o escopo da minha pesquisa e aplicar os conhecimentos adquiridos lá ao contexto brasileiro. Com o apoio da CAPES, também pude participar de eventos acadêmicos, cursos de capacitação e desenvolver tecnologias inovadoras que contribuem para o avanço da minha área. A bolsa não só viabiliza a parte prática da minha pesquisa, como também me dá a oportunidade de crescer como pesquisadora, abrindo portas para o futuro da aquicultura e para a troca de experiências entre o Brasil e o exterior.

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) é um órgão vinculado ao Ministério da Educação (MEC).
(Brasília – Redação CGCOM/CAPES)
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