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Efectos de la sustitución parcial de la harina de pescado por hidrolizado enzimático de harina de subproductos avícolas sobre el crecimiento, la salud hepática, la capacidad antioxidante y la inmunidad de juveniles de lobina (Micropterus salmoides)

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Por: Redacción de PAM*

Este artículo resume un estudio enfocado en explorar los efectos de la sustitución de harina de pescado tradicional por hidrolizado enzimático de harina de subproductos avícolas en las dietas de lobinas juveniles (Micropterus salmoides), cuyos resultados destacan su potencial para mejorar la nutrición y la sostenibilidad de la acuicultura, sin comprometer el crecimiento y la salud de los peces.

La demanda mundial de proteína animal de alta calidad se está disparando debido al crecimiento demográfico, el aumento de los ingresos en los países en desarrollo y el cambio de dieta en los países desarrollados, lo que impulsa la rápida expansión de la industria acuícola. La harina de pescado (FM, por sus siglas en inglés), conocida por su excelente valor nutritivo, palatabilidad y digestibilidad, ha sido tradicionalmente la principal fuente de proteínas en la alimentación acuícola.

Sin embargo, su uso es cada vez más insostenible debido a los problemas de suministro e incremento de costos. Por lo tanto, el desarrollo de nuevas fuentes de proteínas de alta calidad y bajo costo es esencial para mejorar la sostenibilidad ecológica y económica de la acuicultura.

En las últimas décadas, se han estudiado diversas fuentes alternativas de proteínas para la acuicultura. No obstante, muchas presentan importantes inconvenientes, como factores antinutricionales, composición desequilibrada de aminoácidos y deficientes palatabilidad, digestibilidad y absorción, los cuales pueden dificultar el crecimiento y la salud de los organismos acuáticos.

La mejora de la calidad de estas fuentes de proteínas, mediante procesos como el calentamiento, la cocción, la fermentación y la digestión enzimática, ha resultado prometedora. En este sentido, la hidrólisis enzimática destaca por su elevada bioseguridad, además de sus condiciones de reacción más favorables y respetuosas con el medio ambiente.

Los subproductos avícolas se han revelado como un posible sustituto de la FM en la alimentación acuícola. Los estudios han revelado que la digestión enzimática puede mejorar el valor nutricional y el uso de los subproductos avícolas.

Por ejemplo, se ha demostrado que el hidrolizado de subproductos avícolas mejora el crecimiento de los juveniles de corvina roja, y que la sustitución parcial de la FM por subproductos avícolas mejora el crecimiento y la salud de distintas especies acuáticas.

Sin embargo, el impacto del hidrolizado enzimático de harina de subproductos avícolas (EHPB, por sus siglas en inglés) en la lobina (Micropterus salmoides) no se ha estudiado exhaustivamente. La lobina es apreciada por su textura fina, la ausencia de espinas intersticiales y su alto valor nutritivo, convirtiéndola en prometedora candidata para la acuicultura.

Esta especie carnívora de agua dulce requiere una dieta con alto contenido de FM, alrededor del 40-55% de materia seca. Las investigaciones previas sobre el uso de EHPB en lobina se han centrado principalmente en la calidad muscular, dejando lagunas en la comprensión de sus efectos sobre las propiedades antioxidantes e inmunológicas hepáticas.

El objetivo de este estudio es llenar estos vacíos y evaluar el impacto global de la sustitución de FM por EHPB en esta especie.

Materiales y métodos

Las formulaciones de la dieta experimental y los ingredientes empleados (Tabla 1), se tomaron del estudio de Yi et al. (2023), procedentes de trabajos previos del laboratorio de investigación. La dieta de control (EHPB0) contenía 0% (p/p) de EHPB y 45% (p/p) de FM. Las otras dietas contenían 3.1%, 6.2%, 9.3% y 12.4% de EHPB, que sustituía al 8.89%, 17.78%, 26.67% y 35.56% de FM (basada en un 45% de FM), y se denominaron EHPB3, EHPB6, EHPB9 y EHPB12, respectivamente.

El ensayo de alimentación de juveniles de lobina se llevó a cabo durante 95 días, en la granja de cría del Grupo Charoen Pokphand (Huanggang, China). Antes de iniciar el experimento, se dejó que los peces se aclimataran al entorno de alimentación durante dos semanas y se les suministró una dieta comercial. Luego, se distribuyeron 600 peces activos de tamaño similar en 15 jaulas (2.5 m × 2.5 m × 1.5 m), a una densidad de 40 por jaula, las cuales se colocaron en estanques al aire libre y se organizaron en cinco grupos, con tres réplicas por grupo.

Se registraron los pesos y la cantidad inicial de juveniles. Los peces fueron alimentados diariamente, hasta la saciedad aparente, a las 6:30 y a las 18:30. Se pesaron y contaron cada dos semanas, procediendo a ajustar la cantidad de alimento. Los peces se mantuvieron en ayuno durante 24 horas antes de tomar las muestras. Se pesaron, enumeraron y recogieron para medir sus índices de crecimiento.

Resultados

Los datos de crecimiento y morfometría se presentan en la Tabla 2. La tasa de supervivencia (SR, por sus siglas en inglés) de los peces fue superior al 85% en todos los grupos, y ninguna de las dietas experimentales influyó en esta métrica. Las tendencias de la tasa específica de crecimiento (SGR) y de la tasa de aumento de peso (WGR) fueron coherentes con la del peso corporal final (FBW).

Además, los valores de estos parámetros obtenidos para cada grupo de tratamiento con EHPB no difirieron significativamente de los obtenidos para el grupo control (EHPB0). Sin embargo, el FBW, la SGR y la WGR disminuyeron al aumentar el contenido de EHPB.

En términos de composición del cuerpo entero, los peces alimentados con la dieta de control (EHPB0) tuvieron el menor contenido de humedad (p < 0.05); en cambio, la proteína bruta fue mayor con EHPB0 (p < 0.05). El contenido en lípidos brutos y cenizas no difirió significativamente entre tratamientos (p > 0.05); mientras que los niveles de glucosa (GLU) bajo todas las dietas EHPB, excepto EHPB3, fueron superiores a los de EHPB0, siendo mayor con EHPB12 (p < 0.05).

La deshidrogenasa láctica (LDH, por sus siglas en inglés), el colesterol total (CT) y los triglicéridos (TG) fueron significativamente menores en todas las dietas con EHPB, excepto EHPB9 y EHPB12, en comparación con el control.

En los dos últimos tratamientos, LDH, CT y TG habían aumentado en relación con EHPB0 (p < 0.05). En la Figura 1 se representan gráficamente los parámetros de actividad y contenido de antioxidantes hepáticos. EHPB0 tuvo el mayor contenido de glutatión hepático (GSH, por sus siglas en inglés) (p < 0.05) (Figura 1a). Lo mismo ocurrió con el glutatión peroxidasa (GPx), excepto que su actividad no difirió significativamente entre EHPB9 y EHPB0 (p < 0.05) (Figura 1c).

Discusión

Este ensayo demostró que la sustitución de hasta un 12.4% de EHPB en la dieta de juveniles de lobina puede reemplazar el 35.56% de FM, sin afectar negativamente parámetros de crecimiento como FBW, SGR y WGR. Se obtuvieron resultados similares en otras especies, lo que sugiere que el EHPB es un sustituto eficaz de FM.

La eficacia del EHPB radica en la digestión enzimática, la cual libera pequeños péptidos y aminoácidos libres que aumentan el apetito, mejoran la conversión alimenticia y favorecen el crecimiento. A diferencia del aumento del factor de conversión alimenticia (FCR, por sus siglas en inglés) observado en el salmón del Atlántico con una palatabilidad del alimento alterada, el EHPB no afectó el FCR en la lobina, ni siquiera en las dosis máximas.

Sin embargo, el rendimiento del crecimiento disminuyó con un mayor contenido de EHPB, con diferencias significativas entre los grupos EHPB3 y EHPB12, lo que sugiere un nivel óptimo de sustitución.

Los análisis del índice hepatosomático (HSI, por sus siglas en inglés) y del factor de condición (CF) no indicaron efectos adversos de la suplementación con EHPB.

Los resultados mostraron valores de CF más elevados en EHPB6 y EHPB9 en comparación con el control, lo que sugiere un mejor estado nutricional general. Aunque los niveles de proteína bruta y humedad variaron, estos resultados coinciden con los de estudios anteriores, lo que indica respuestas específicas de cada especie al EHPB.

Índices bioquímicos como la proteína total y la albúmina no se vieron afectados por la adición de EHPB, indicando que se mantuvo la ingesta de nutrientes y la función hepática. El análisis de la actividad enzimática mostró niveles más bajos de GPx, superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT) en los tratamientos con EHPB, lo que sugiere ligeros efectos negativos sobre los mecanismos antioxidantes.

Sin embargo, la ausencia de cambios significativos en el contenido de malondialdehído (MDA) significa que no hubo efectos tóxicos.

Los análisis de expresión génica de la respuesta inflamatoria e inmunitaria revelaron una sobreexpresión de las citocinas proinflamatorias tnf-α e il-8 en EHPB6, lo que sugiere una respuesta inflamatoria a este nivel de EHPB. Por el contrario, la antiinflamatoria il-10 también estaba elevada, indicando una respuesta inmunitaria equilibrada.

En general, es probable que se produzca una inhibición competitiva del transporte de aminoácidos a niveles más altos de EHPB, lo que afectaría el metabolismo y el crecimiento. En resumen, el EHPB puede sustituir eficazmente una parte significativa de la FM en las dietas de la lobina, sin comprometer el crecimiento ni la salud, con un nivel óptimo de sustitución de alrededor de 3.1% EHPB.

Conclusiones

Las dietas con un nivel base del 29% de FM (12.4% de EHPB) no afectaron el crecimiento de los juveniles de lobina. Sin embargo, en cuanto a la expresión de genes relacionados con el rendimiento antioxidante y la función inmunitaria, el nivel óptimo de EHPB añadido a las dietas de lobina fue del 3.1% (41% FM). El tratamiento con EHPB6 activó el sistema inmunitario, alivió el estrés oxidativo y atenuó la inflamación a través de las vías de señalización MAPK/Nrf2/NF-κB.

La versión informativa del artículo original está patrocinada por NORTH AMERICAN RENDERERS ASSOCIATION (NARA).

Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “EFFECTS OF PARTIAL SUBSTITUTION OF ENZYMATIC HYDROLYSATE OF POULTRY BY-PRODUCT MEAL FOR FISHMEAL ON THE GROWTH PERFORMANCE, HEPATIC HEALTH, ANTIOXIDANT CAPACITY, AND IMMUNITY OF JUVENILE LARGEMOUTH BASS (MICROPTERUS SALMOIDES)” escrito por GU, J. y ZHANG, Q. – Nanjing Agricultural University y Chinese Academy of Fishery Sciences; HUANG, D. – Chinese Academy of Fishery Sciences; ZHANG, L., CHEN, X. y WANG Y. – Tongwei Agricultural Development Co., LTD.; LIANG, H. – Nanjing Agricultural University y Chinese Academy of Fishery Sciences; REN, M. – Nanjing Agricultural University. La versión original, incluyendo tablas y figuras, fue publicada en FEBRERO de 2024 en AQUACULTURE REPORTS. Se puede acceder a la versión completa a través de https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2024.101990

LAQUA

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