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camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei

Evaluación de la proteína unicelular en el rendimiento del crecimiento, la digestibilidad y la expresión genética inmunitaria del camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei

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La sustitución de la harina de pescado por fuentes alternativas de proteínas, convencionales y no convencionales, en los alimentos para camarones ha sido objeto de diversos estudios. En este contexto, resulta pertinente evaluar una proteína unicelular producida a partir de la bacteria oxidante del metano Methylococcus capsulatus (String Bio, Bengaluru, India) como sustituto de la harina de pescado en las dietas del camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei.

A medida que el sector acuícola sigue creciendo, aumenta la demanda de alimentos formulados y proteínas. Los peces y camarones de piscifactoría han sido los mayores consumidores de alimentos derivados de la pesca de captura en forma de harina y aceite de pescado.

Aunque el uso de harina de pescado (FM, por sus siglas en inglés) en los alimentos, para organismos acuáticos, tiene muchos beneficios, su nivel de inclusión se está reduciendo debido a las fluctuaciones en la disponibilidad mundial, la inestabilidad de los precios, los criterios de calidad y, también, en respuesta a temas de sostenibilidad.

“La sustitución de la harina de pescado en los alimentos por diversas fuentes proteínicas, convencionales y no convencionales, ha sido el tema central de múltiples estudios. Una de estas alternativas son las proteínas unicelulares (SCP, por sus siglas en inglés), que pertenecen a una amplia clase de constituyentes que incluye productos derivados de bacterias, levaduras y microalgas.”

Las SCP tienen un alto contenido proteínico con un muy buen perfil de aminoácidos esenciales (EAA), similar al de la harina de pescado; con una disponibilidad constante, una producción trazable y un alto índice de sostenibilidad.

El camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei, es la especie de crustáceo de piscifactoría más importante del mundo y su producción ha aumentado rápidamente en los últimos años, sobre todo en la India.

Tal situación ha provocado un aumento constante de la demanda de producción de alimentos para camarones que dependan menos de la FM, como fuente primaria de proteínas, y utilicen fuentes alternativas de proteínas adecuadas y sostenibles. Resultando pertinente evaluar la sustitución de FM por SCP, a partir del rendimiento del crecimiento y ensayos de digestibilidad del camarón blanco del Pacífico, P. vannamei.

Materiales y métodos

Se realizaron simultáneamente ensayos de crecimiento y digestibilidad para evaluar la SCP, como sustituto de la harina de pescado, en las dietas del camarón blanco del Pacífico, P. vannamei. Para el ensayo de crecimiento, se formularon cinco dietas isonitrogenadas e isoenergéticas que contenían distintos niveles de SCP: control (harina de pescado, sin SCP), inclusión de SCP a 50 g/ kg (S-5), 100 g/kg (S-10), 200 g/kg (S-20) y 250 g/kg (S25).

La formulación del alimento y su composición aproximada se presentan en la Tabla 1.

camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei

Resultados

Los datos sobre el crecimiento de los camarones alimentados con las distintas dietas durante los 90 días del ensayo se presentan en la Tabla 2 y las curvas de crecimiento de los distintos grupos en la Figura 1.

camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei

camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei

El peso corporal aumentó significativamente (p < 0.05) en los camarones alimentados con la dieta S-10 en comparación con el control, pero no hubo un aumento significativo (p > 0.05) en comparación con los camarones alimentados con la dieta S-20, a pesar de que el peso corporal final promedio de S-20 fue numéricamente superior.

No se observaron diferencias significativas (p < 0.05) en los contenidos de proteínas, lípidos y cenizas entre los distintos grupos de P. vannamei, ni en los perfiles de aminoácidos de todo el cuerpo de los camarones alimentados con dietas que contenían distintos niveles de SCP.

En cuanto a la digestibilidad aparente, la SCP analizada resultó ser altamente digestible, con unos coeficientes de digestibilidad de 0.91, 0.92, 0.60 y 0.70 para proteínas, lípidos, calcio y fósforo, respectivamente. El contenido digestible de proteínas de la SCP calculado fue de 577.7 g/kg y el de lípidos de 57.9 g/kg.

La expresión génica relativa de lisozima, receptor de tipo Toll e inmunodeficiencia aumentó significativamente (p < 0.05) en los camarones alimentados con la dieta S-20, en comparación con los alimentados con la dieta de control u otras dietas SCP.

Discusión

Los resultados del estudio demuestran que es posible incluir hasta 200 g/kg de SCP derivado de M. capsulatus (sustituyendo hasta dos tercios de la harina de pescado) en las dietas del camarón blanco del Pacífico, manteniendo una buena supervivencia, crecimiento y eficiencia alimentaria.

De hecho, con un nivel de inclusión de 200 g/kg de SCP en la dieta, a pesar de una menor ingesta de alimento, la ganancia media de peso y la eficiencia alimentaria fueron mejores que las de los camarones alimentados con la dieta de control.

“Es prometedor ver que los camarones tuvieron un buen rendimiento con un nivel de inclusión de SCP de 200 g/kg, mejor a los reportados por Chen et al. (2021) en camarón blanco del Pacífico, donde encontraron que otro SCP puede reemplazar el 45% de la FM en la dieta (105 g de SCP/kg de dieta).”

No se observaron diferencias significativas en la supervivencia de los camarones, entre los diferentes grupos de tratamiento, pero los alimentados con dietas con 50 y 100 g/kg de SCP mostraron una mayor supervivencia que el grupo de control.

Hamidoghli et al. (2019) informaron de una tendencia creciente, aunque no significativa, en la supervivencia de los camarones con la adición de un SCP obtenido a partir de la bacteria Corynebacterium ammoniagenes y afirmaron que el aumento podría deberse al incremento de las respuestas inmunitarias no específicas por la inclusión de SCP en la dieta.

camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei

La mayor ganancia y retención de fósforo en camarones alimentados con dietas con SCP puede atribuirse a la mayor digestibilidad del fósforo en el SCP y a que el contenido de fósforo en el SCP se atribuye a los niveles de ácidos nucleicos y fosfolípidos (Øverland et al., 2010), mientras que el fósforo en la harina de pescado estaría mayoritariamente en forma de complejo con calcio (complejo hidroxiapatita de calcio, Rajesh et al., 202 2).

La composición química del cuerpo entero y el perfil de aminoácidos de los camarones no variaron de manera significativa (p > 0.05) con los niveles crecientes de SCP. Esto concuerda con las observaciones generales de una composición relativamente constante de aminoácidos ligados a proteínas de los camarones, con independencia de los tratamientos dietéticos (Penaflorida, 1989; Alam et al., 2002; Xie et al., 2018).

Los valores de digestibilidad obtenidos en el presente estudio fueron superiores a los de informes anteriores con otros SCP medidos en peces de aleta (Øverland et al., 2010; Tlusty et al., 2017) y camarón blanco del Pacífico (Hamidoghli et al., 2019).

La ruptura celular por procesamiento posterior de la proteína bacteriana analizada, en esta investigación, podría ser un aspecto importante a considerar al aumentar la digestibilidad de estas fuentes de proteínas.

Los resultados de alta digestibilidad en el estudio podrían atribuirse al método de procesamiento posterior llevado a cabo durante la preparación de esta SCP.

Conclusión

Dada la buena digestibilidad de los nutrientes de la SCP, el consumo de alimento, el excelente crecimiento, la eficiencia alimentaria y la buena supervivencia de los camarones observados durante los 90 días del estudio en condiciones semiprácticas de cultivo sugieren claramente que la proteína unicelular, derivada de bacterias oxidantes del metano, es muy prometedora como fuente de proteína alternativa, sostenible y fiable, para sustituir una proporción significativa de harina de pescado en las dietas del camarón blanco del Pacífico.

Las respuestas en términos de biomarcadores del sistema inmunitario de los camarones son de gran interés y justifican la realización de nuevos estudios específicos.

Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “EVALUATION OF SINGLE CELL PROTEIN ON THE GROWTH PERFORMANCE, DIGESTIBILITY AND IMMUNE GENE EXPRESSION OF PACIFIC WHITE SHRIMP, PENAEUS VANNAMEI ” escrito por FELIX, N. y MANIKANDAN, K. – Directorate of Incubation and Vocational training in Aquaculture (DIVA), UMA, A. – State Referral Laboratory for Aquatic Animal Health (SRLAAH) and KAUSHIK, S. – Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.
La versión original, incluyendo tablas y figuras, fue publicada en DICIEMBRE de 2022 en ANIMAL FEED SCIENCE AND TECHNOLOGY.
Se puede acceder a la versión completa a través de https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2022.115549

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