MANUAL DE INGREDIENTES PROTEICOS Y ADITIVOS EMPLEADOS EN LA FORMULACION DE ALIMENTOS BALANCEADOS PARA CAMARONES PENEIDOS.

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MANUAL DE INGREDIENTES PROTEICOS Y ADITIVOS EMPLEADOS EN LA FORMULACION DE ALIMENTOS BALANCEADOS PARA CAMARONES PENEIDOS.

SUBPROGRAMA II “ACUICULTURA” RED TEMÁTICA II.C PROYECTO II-8

EDITORES Tsai García Galano, Humberto Villarreal-Colmenares y Jorge L. Fenucci

2007

Universidad Nacional de Mar del Plata Argentina

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Queda hecho el depósito que marca la Ley 11.723 de Propiedad Intelectual. Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio o método, sin autorización previa de los autores. Ilustración de portada: Michel Torres Noguera (La Habana, Cuba) Graduado de la Academia de San Alejandro. Corrección de estilo: Dra. Ana María del Carmen Petriella Departamento de Ciencias Marinas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina

IMPRESO EN ARGENTINA – 2007 EUDEM - Editorial Universitaria de Mar del Plata

ISBN: 978-987–1371-02-0 Se terminó de imprimir en los talleres gráficos de Multicopy sitos en calle Catamarca 3002 de la ciudad de Mar del Plata, en septiembre de 2007

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Dra. Tsai García-Galano Profesora del Centro de Investigaciones Marinas, y Miembro del Consejo Cientifíco de la Universidad de La Habana, Cuba. Miembro del Tribunal Permanente de Biología, Comisión Nacional de Grados Científicos Coordinadora de la Mención de Acuicultura en la Maestría de Biología Marina y Acuicultura, U.H.

Dr. Humberto Villarreal-Colmenares Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C. La Paz, 23090, Baja California Sur. México.

Dr. Jorge L. Fenucci Profesor titular del Departamento de Ciencias Marinas de la Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina. Miembro de la Carrera de Investigador Científico y Tecnológico del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) de la República Argentina

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PRÓLOGO Las dietas prácticas del camarón fueron formuladas en los años 70 con un conocimiento limitado en los requerimientos alimenticios. Muchos investigadores, en aquel momento, pensaban en términos de ingredientes para proporcionar los alimentos supuestamente esenciales para el desarrollo. En la etapa larval, por ejemplo, el alimento para la protozoea era la leche de soya o huevos o una preparación semi-líquida hecha de huevos de pescado. En la etapa juvenil, la referencia era el alimento fresco de origen marino (almeja, trucha, mejillón,…), el cual fue substituido progresivamente por dietas balanceadas. La importancia de algunos ingredientes en estos alimentos fue tempranamente evidenciada por los investigadores japoneses, que identificaron la ventaja del calamar en una dieta de camarón. Entonces vino la comparación del perfil de los aminoácidos con otros ingredientes tales como la pasta de soya, la harina de camarón, la levadura, la harina de pescado, etc., utilizándose fuentes que eran ricas en arginina (harina de cacahuate, etc.). Esta clase de acercamiento a formular los alimentos balanceados para el camarón, condujo inevitablemente a una formulación múltiple de los ingredientes, generándose muchas alternativas para cubrir los nutrientes esenciales suplementados a través de la adición de diversos componentes. Su búsqueda fue una gran preocupación y así, por ejemplo, la harina de camarón se consideró un ingrediente esencial y se hizo necesario encontrar un buen proveedor. Este fue Blum y Bergeron, asentados en la desembocadura del río Mississippi, los cuales produjeron un producto de calidad pero de una manera semi-artesanal. Con el aumento del conocimiento, se diversificó el número de ingredientes, tomando en cuenta sus características principales, tales como sus propiedades atrayentes, profilácticas o de pigmentación, el alto contenido de arginina, o como fuentes de muco-polisacáridos. Sin embargo, sobrevino la simplificación de las fórmulas, aun cuando algunos ingredientes tales como la harina de calamar han resistido por largo tiempo como un componente esencial debido a que contiene factores de crecimiento y que es un buen atrayente para el camarón En la actualidad el panorama es muy diferente, la evolución de las fórmulas para camarón ha sido un poco como las de los alimentos balanceados para pollos, que se ha solucionado básicamente con 2 ingredientes: la harina de maíz y de soya. La nutrición de camarón puede satisfacerse con un número reducido de ingredientes. La harina de pescado permanece como la fuente de proteína más importante, pero se han intensificado las investigaciones para reducir su contribución en los alimentos balanceados para camarón, aprovechando un mayor número de fuentes vegetales. En este contexto el presente Manual de Ingredientes toma especial significado, y será de gran interés para los nutricionistas, y productores de alimentos y de camarón. La contribución de este Manual a lo que podemos llamar “una nueva generación” de formulaciones para los alimentos balanceados, es esencial. No solo se realiza una revisión del conocimiento actual de los ingredientes, lo cual es fundamental en un contexto que está en una constante evolución, sino también se toma en cuenta desde la perspectiva de la nutrición de los camarones. Este conocimiento se ha incrementado grandemente, no obstante, la formulación de alimentos para camarones conserva variaciones derivadas de las diferentes 7

situaciones de cultivo por lo que se requiere de un acercamiento más racional, en que se incorpore la información existente sobre los aspectos básicos de la nutrición y su interacción con la genética y los diversos sistemas de cultivo, así como la calidad del producto para el consumo humano.

Dr. Gerard Cuzón IFREMER, Taravao, Tahití, Polinesia Francesa

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LISTA DE AUTORES ARGENTINA Jorge L. Fenucci Universidad Nacional de Mar del Plata, Departamento de Ciencias Marinas/ CONICET [email protected] Nora S. Harán Universidad Nacional de Mar del Plata, Departamento de Ciencias Marinas [email protected] Ana Cristina Díaz Universidad Nacional de Mar del Plata, Departamento de Ciencias Marinas [email protected] CUBA Olimpia Carrillo Facultad de Biología, Universidad de La Habana. [email protected] Tsai García-Galano Centro de Investigaciones Marinas, Universidad de La Habana. [email protected] Alina Forrellat. Facultad de Biología, Universidad de La Habana [email protected] Bárbarito Jaime Centro de Investigaciones Pesqueras, Ministerio de la Industria Pesquera [email protected] José Galindo Centro de Investigaciones Pesqueras, Ministerio de la Industria Pesquera. [email protected] ECUADOR Cesar Molina-Poveda Empacadora Nacional C.A., Guayaquil [email protected]

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Mariela Lucas Universidad Península de Santa Elena, Santa Elena, La Libertad [email protected] MÉXICO Cristina Pascual Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación, Facultad de Ciencias, UNAM, Yucatán. [email protected] Gabriela Gaxiola Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación, Facultad de Ciencias, UNAM, Yucatán. [email protected] Josafat Marina Ezquerra-Brauer Laboratorio de Procesamiento de Productos Marinos, Departamento de Investigación y Posgrado en Alimentos, Universidad de Sonora. Hermosillo, Sonora [email protected] Ernesto Goytortúa Laboratorio de Nutrición Acuícola, Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C., La Paz, B.C.S. [email protected] Lucía Elizabeth Cruz-Suárez Programa Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey [email protected] Mireya Tapia-Salazar Programa Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey. [email protected] Martha Nieto-López Programa Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey [email protected] Denis Ricque- Marie. Programa Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey. [email protected]

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Indice Pág.

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Prólogo Introducción INGREDIENTES PROTEICOS

18 42 57 67 73 83 95

108 121 131 138 143 149 156 166 174

Ingredientes de Origen Animal a) HARINA DE PESCADO Jorge L. Fenucci b) HARINA DE CALAMAR Josafat Marina Ezquerra-Brauer, Ana Cristina Díaz y Jorge L. Fenucci c) HARINA DE CAMARÓN Ernesto Goytortúa d) HARINA DE KRILL Ernesto Goytortúa e) HARINA DE LANGOSTILLA Ernesto Goytortúa f) SUBPRODUCTOS CÁRNICOS Gabriela Gaxiola g) SUBPRODUCTOS AVÍCOLAS Lucía Elizabeth Cruz-Suárez, Mireya Tapia-Salazar, Martha Nieto-lópez y Denis Ricque-Marie. Ingredientes de Origen Vegetal a) HARINA DE SOYA Olimpia Carrillo b) HARINA DE ALGODÓN Olimpia Carrillo c) HARINA DE TRIGO Olimpia Carrillo d) HARINA DE SORGO Olimpia Carrillo e) HARINA DE AMARANTO César Molina-Poveda y Mariela Lucas f) HARINA DE COLZA César Molina-Poveda g) HARINA DE LUPINO César Molina-Poveda y Mariela Lucas h) HARINA DE QUINUA César Molina-Poveda y Mariela Lucas i) HARINA DE MAÍZ César Molina-Poveda y Mariela Lucas 11

Pág.

Ingredientes Procedentes de Organismos Unicelulares 186 194

206 211 216 220 223 235 248

261

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a) LEVADURAS Tsai García-Galano b) MICROALGAS Barbarito Jaime ADITIVOS a) ATRAYENTEs José Galindo b) AGLUTINANTES José Galindo c) HORMONAS Alina Forrellat d) ENZIMAS Alina Forrellat e) INMUNOESTIMULANTES Cristina Pascual f) FOSFOLÍPIDOS Y COLESTEROL Jorge Fenucci y Nora S. Harán g) HARINA DE KELP Lucía Elizabeth Cruz-Suárez, Mireya Tapia-Salazar, Martha Nieto-lópez y Denis Ricque-Marie. ANEXOS

INTRODUCCION El cultivo comercial del camarón comenzó alrededor de 1970 y su producción creció aceleradamente debido a la gran demanda de mercados como EEUU., Japón y Europa. Este salto productivo fue posible debido a las investigaciones desarrolladas desde la década del 30 por Motosaku Fujinaga, quien logró el cultivo de los estadios larvales de Marsupenaeus japonicus, cerrando el ciclo de vida de la especie y desarrollando su producción a escala comercial. Actualmente, algunos países asiáticos como Taiwán, Tailandia, India, Filipinas y China son grandes productores, mientras que en América, México, Panamá, Honduras, Colombia, Guatemala, Venezuela, Nicaragua, Ecuador, Perú, Cuba y Brasil, cultivan el camarón, siendo este último el mayor productor. Tabla 1. Especies de camarones peneidos de Latinoamérica que se han cultivado o se cultivan actualmente.

Género Lit openaeus L. setiherus L. schmitti L. vannamei L. occidentales L. st{lirostris

Género Harhantepenaeus H. duorarum H. notialis H. a|tecus H. brasili ensis H. paulensis H. calihorniensis

La alimentación siempre ha constituido uno de los principales aspectos a considerar en el cultivo de cualquier especie acuática. Para los camarones peneidos, el costo de la alimentación puede representar alrededor de un 50% de los costos de producción. Un porcentaje muy elevado de ese valor corresponde al costo de la harina de pescado, componente fundamental en las formulaciones de los balanceados, que requieren un alto contenido proteico. Desde hace años, se ha investigado con la finalidad de encontrar sustitutos que puedan suplir total o parcialmente a la harina de pescado; gran parte de los ingredientes propuestos no están accesibles en el mercado o no se dispone de información sobre su valor nutricional, así como de las posibilidades tecnológicas para elevar sus cualidades. Sin embargo, existen diversos ingredientes que se emplean convencionalmente en la preparación de dietas para camarones. La combinación de ambos tipos, convencionales y no convencionales, puede contribuir a disminuir los costos y a adecuar el alimento a las particularidades regionales de producción de la materia prima. En este Manual se presenta una compilación de la información disponible sobre los ingredientes y aditivos comúnmente empleados en la formulación de alimentos para camarones. También se incluyen nuevos productos que, según las investigaciones realizadas, presentan propiedades que permitirían mejorar las dietas. El propósito de los autores fue brindar información sobre las características generales de los diferentes ingredientes y aditivos que sirva de guía para la selección e inclusión en la 13

formulación de una dieta. Para facilitar la lectura, el contenido se ha ordenado por fichas. Con la finalidad de lograr la identificación de un ingrediente, se ha incluido, para aquellos que lo poseen, el número internacional del alimento (IFN). El texto está organizado en 2 partes: Ingredientes proteicos y Aditivos. Convencionalmente se consideran ingredientes proteicos aquellos que tienen un contenido de proteína en base seca mayor que el 20%. Se incluyen también algunas fuentes vegetales, que aunque contienen menos que el 20% de proteína, pueden ser útiles en la complementación de la dieta o porque tienen importancia local como para incluirlos en una formulación. Los ingredientes proteicos se agruparon según su origen: animal, vegetal o procedente de organismos unicelulares. En cada ficha se presenta un diagnóstico del ingrediente y el proceso de manufactura y se brindan parámetros de referencia que permiten conocer y evaluar la calidad del producto. Se aportan datos sobre su valor alimenticio, enfatizándose en la digestibilidad y los factores antinutricionales en el caso de las fuentes vegetales. Se considera aditivo “Cualquier ingrediente adicionado intencionalmente que no sea normalmente consumido como alimento por si mismo, y el cual afecta las características del alimento o del producto animal (o está encaminado a mejorar el desempeño animal)” (Code of Practice on Good Animal Feeding, FAO, 2001). En las fichas se brinda una información descriptiva sobre el tipo de aditivo, modo de acción y valor alimenticio, así como niveles y formas de inclusión y consideraciones generales sobre su empleo Se presenta, además, una tabla con la respuesta de diversas especies de camarones a la inclusión de cada ingrediente analizado en el alimento, con la finalidad de permitir al lector conocer los rangos en que se ha investigado y los resultados alcanzados. También se aporta una importante bibliografía sobre la nutrición y alimentación de los camarones peneidos con énfasis en las especies que se cultivan en Latinoamérica. Finalmente, se incluye un Anexo en el que detalla información sobre los requerimientos proteicos de varias especies de camarones, la composición de aminoácidos del músculo de la cola, así como de la nomenclatura de los aminoácidos y ácidos grasos más comunes. En la lista de autores que han participado en la preparación del Manual se brindan sus datos de filiación y el título de la/s ficha/s que han elaborado. Deseamos que este Manual les resulte útil e instructivo

Tsai García Galano

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INGREDIENTES PROTEICOS

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INGREDIENTES DE ORIGEN ANIMAL

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a) HARINA DE PESCADO Jorge L. Fenucci Numero Internacional del Alimento: Harina de Anchoa 5-01-985 Harina de Arenque 5-02-00 Harina de Menhaden (Saraca) 5-02-09 Harina de Atún 5-02-23 Harina de Pescado Blanca 5-02-25 Nombre científico y común (en castellano e Inglés) de las especies utilizadas como materia prima para la fabricación de harina de pescado

Eurcòqn Anchoa Falsa

Nqodtg Cqoûp Ipinêu Anchovy false

Anchoita1 anchoveta Bacaladilla

Anchova Blue yhiting

Gallinetas Bacalao Faneca Noruega Congrio Capelán Carpa Merluza Chilena Merluza Argentina Corvina, Pescadilla, Pargo Eglefino

Bream1redfish Cod Noryay pout Conger Capelin Carp Chilenian hame Argentinian hame Croamer Bacalao

Lenguado

Halibut

Jurel, surel Arenque del Atlán tico Caballa del Atlántico Saraca, Lacha Espadín Sardina Abadelo Aguacioso Tiburón Atûn

Horse macmerel Herring Atlantic macmerel Menhaden European sprat South American pilchard Pollacm Sandeel Sharm Tuna

Eurgekg Utolephorus commersonii Engraulidae . Oicromesistius poutasson Uebastes spp Iadus morhua Trisopterus esmarmii Eonier conier Oallotus villosus E{prinus Earpio Oerluccius ia{i Oerlucius hubbsi Sciaenidae Oelanoirammus aeilehinus Jippoilossus hippoilossus Trachurus spp. Elupea harenius Ucomber scombrus Drevoortia spp Uprattus sprattus Uardinopsis saiaz Rollachius pollachius Cmmod{tes spp. Squaliformes Thunnus spp.

Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0

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1. Diagnóstico 1.1 Dgfkpkekóp dgn rtqduetq De acuerdo con las reglas de los Estados Unidos 92/87 (octubre de 1992), la harina de pescado, que tiene el número 10.01, se define como “Un producto procesado que tiene como materia prima peces o partes de ellos, de los cuales se han extraído parcialmente los aceites y al que le han sido agregados los solubles de pescado”. Los productos con más de 75% de proteína se denominan harina de pescado de alto nivel proteico. Hasta hace unos años la harina de pescado era importante como fertilizante, pero en la actualidad se utiliza principalmente en alimentación animal, especialmente para aves, porcinos, visones, cultivo de peces, camarones y mantenimiento de mascotas. La principal materia prima de este producto son algunas especies de peces ricos en grasas como la saraca (menhaden), la anchoa y el arenque; su derivado más importante es el aceite de pescado. 1.2 Ptqdueekóp oupdkcn dg hctkpc dg rguecdq En general la cantidad de captura anual de peces se mantiene estable, alrededor de 95 millones de toneladas; de las cuales aproximadamente 30 millones son utilizadas para fabricar harina y aceite de pescado. A pesar del explosivo desarrollo de la acuicultura en las últimas dos décadas, el uso de la harina de pescado no se ha incrementado sustancialmente. Esto se debe a que su cantidad en las dietas ha disminuido, ya que la tendencia actual es reemplazarla, en la medida de lo posible, por otras harinas como por ejemplo carne, soja, gluten de maíz o trigo. (Tacon,1995; Naylor et al., 2000). La producción total de harina de pescado es de alrededor de 6 millones de toneladas/año, de las cuales 2 millones se utilizan en acuicultura (tabla 1). La composición y calidad de la materia prima es un factor determinante de las propiedades y calidad de la harina de pescado. Tabla 1. Rroducción mundial de harina de pescado en el período 2000-2004

Los valores se expresan en tx103. Fuente: Boletín USDA 3/11/2005

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Como se puede observar los principales productores de harina de pescado son Perú y Chile, quienes utilizan como materia prima anchoveta (Engraulis ringensis) y sardina pilchard (Sardinops sagax). La principal fuente en Estados Unidos es la llamada saraca (menhaden), Brevortia spp; en Islandia se utilizan como materia prima al arenque (Clupea harengus ) y al capelán (Mallotus villosus). En Dinamarca la principal materia prima la constituyen 2 especies de Aguacioso (Ammodytes marinus y A. tobianus) (Touminen y Esmark,2003; Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000). 1.3 Utknkzcekóp dg hctkpc dg rguecdq gp ceukeuntutc En las ultimas dos décadas el uso de harina de pescado como ingrediente para alimento de animales acuáticos (peces y crustáceos) se ha incrementado notablemente (Hardy, 2006). En el año 2002 el uso de harina de pescado como ingrediente para piensos para acuicultura fue de 2.217.000 de toneladas (Pike y Barlow, 2003). Tacon y Forster (2000) predicen que el uso de la harina de pescado como ingrediente para alimentos en acuicultura descenderá de 2.190.000 de toneladas, utilizadas en el 2002, a 1.550.000 en el 2010. Esto se debe al incremento del precio de este ingrediente y la baja en el valor de mercado de los productos cultivados, lo que hará que la harina de pescado sea reemplazada por otros ingredientes de menor costo. En el mismo sentido, New (2003) sugiere que el uso de fuentes proteicas alternativas en alimentos para la cría de organismos acuáticos resultara en una menor inclusión de harina de pescado. Estas afirmaciones se contraponen con lo expresado por Pike y Barlow (2003) y Hardy (2006) quienes consideran que habrá un incremento en la utilización de harina de pescado como ingrediente en la fabricación de alimentos en acuicultura, en especial en los utilizados para peces (tabla 2). Tabla 2. Uso de harina de pescado en alimentos para distintas especies de orianismos acuáticos. ' dg hctkpc dg rguecdq utknkzcdqu gp nc fcdtkecekóp dg dcncpegcdqu. còq 2222

Eurgekg

Uuq gutkocdq dg hctkpc dg rguecdq gp nc fcdtkecekóp dg dcncpegcdqu rctc qticpkuoqu ceuâtkequ *xcnqtgu gp tz123 + Aòq 2222

Carpa Tilapia Camarones Salmón Peces Marinos Peces planos Trucha Bagre Salmón Blanco Otros peces marinos Peces carnívoros de agua dulce Anguilas Otros Totales

Aòq 2212

4 7 25 35 45 30 2 12 55

337 487

602 576

377 40 180 -

628 145 139 -

15 50 -

629 2117

489 2854

Fuente: Pike y Barlow, 2002 y 2003; Tuominen y Esmark, 2003; Hardy, 2006

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2. Procesos de manufactura. 2.1 Mctgtkc rtkoc rctc nc rtqdueekóp dg hctkpc dg rguecdq Prácticamente todas las especies de peces son aptas como materia prima para la producción de harina de pescado; en general se utilizan peces que no son aptos para la alimentación humana o que tienen demasiadas espinas o desechos y por ello su procesamiento no es económicamente rentable. Estas especies son capturadas en áreas variadas como las costas de Perú, Chile, el Atlántico Norte, el Mar del Norte y el Báltico. Los peces utilizados para la fabricación de harina se pueden dividir en tres categorías (FAO, 1986): 1.- Peces capturados especialmente para producir harina y aceite 2- Peces capturados como acompañantes de otras pesquerías 3- Desechos de la industria de procesamiento de pescado En general se prefiere fabricar harina con peces enteros ya que cuando se utiliza como materia prima desechos de la industria, en especial de fileteado constituido por huesos, espinas, vísceras, recortes, etc., las harinas resultantes tienen una alta cantidad de cenizas y fósforo. De acuerdo con la fuente y por su tenor graso, hay dos tipos de harina. En los gadidos (Gadiformes) tipo bacalao, la mayoría de los lípidos están concentrados en el hígado; la harina producida a partir de ellos se denomina harina blanca. Otras especies como clupeidos y escómbridos tienen alto contenido graso en todo el cuerpo y el producto que de ellos se obtiene se denomina harina grasa (marrones). 2.2 Ptqeguq dg rtgrctcekóp dg nc hctkpc dg rguecdq La materia prima empleada en el proceso mas común de preparación de la harina de pescado está compuesta por tres fracciones: sólidos (materia seca libre de grasas), lípidos o aceites y agua. El proceso de fabricación de la harina consiste en separar completamente las tres fracciones. Esta operación se puede llevar a cabo de diversas maneras pero en general la metodología de trabajo es la siguiente: FAO, 1986; SENARPESCA, Chile, HDP/NT2/2004; Windsor, Torry Advisory Note N°49) (figura 1). 1.- Cocción, que rompe las proteínas, las acumulaciones de lípidos y libera agua. En general se realiza por calentamiento entre 95-100°C durante 15-20 minutos, aunque la coagulación de las proteínas y ruptura de las estructuras que contienen aceites se obtiene a 75°C. El calentamiento o cocción se puede realizar de dos maneras: calentando un largo cilindro (indirecto) o inyectando vapor en el material a cocinar (directo). 2.- Prensado, en algunos casos centrifugado, que elimina la mayoría de los líquidos. 3.- Separación de los líquidos en aceites y agua (agua de cola). 21

Captura

Hielo

PCC

Pozos

Cocción Licor de prensa Prensado

Licor de decantación

Decantación

Aceite

Centrifugación

Purificador

Agua de cola Solidós Evaporador PCC

Secado

Enfriamiento

Molienda Aceite Dosificación Antiozidante

Ensacado PCC

Almacenale

Embarque

Hiiura 1 Esquema del proceso para la obtención de harina de pescado REE: punto crítico de control

4.- Evaporación del agua de cola para la obtención de los solubles de pescado. 5.- Secado del material sólido, con eventual agregado de solubles. Este proceso lleva al secado de la torta que se forma luego del prensado; el producto final no debe tener más de 12% de humedad. La temperatura de secado no debe exceder los 90°C. La torta para un secado eficiente debe tener un buen tamaño de partícula, por lo que antes de realizar dicha operación debe ser pasada a través de un molino húmedo. En este estado se agrega el concentrado, esta operación se maximiza agregando el concentrado caliente a 100°C, antes de la desintegración de la torta. 22

Con respecto al secado propiamente dicho existen dos métodos: a.-Secado Rotatorio Directo: secador de llama o secador directo de aire caliente. El aire caliente producido por gases diluidos en aire, está en contacto con la harina a secar. Este sistema presenta peligro de contaminación si los gases no han sido quemados apropiadamente; además presenta problemas de secado por exceso de calor. b.-Secado indirecto por vapor: la mezcla a secar se agrega continuamente en un cilindro el cual es calentado indirectamente por aire caliente (vapor). Se utiliza también un sistema de contracorriente de aire para facilitar la eliminación del vapor de agua. 6.- Enfriamiento. 7.- Agregado de Antioxidantes: Los antioxidantes más utilizados son: ethoxiquina y BHT. Se agregan para estabilizar la harina antes de su almacenamiento; la cantidad utilizada depende de la cantidad y calidad de los lípidos, por ende varía con el tipo de harina. La efectividad es igual si se agregan antes o después del secado. Es por ello que en algunos casos se suministran diluidos con agua de cola concentrada antes de secar. 8 - Molienda de la materia seca al tamaño de partícula deseado. 9.- Embolsado. 10.- Almacenado: en bolsa, silos, pellets, etc. 11.- Distribución.

3. Parámetros de referencia De acuerdo con el origen de la materia prima, la composición de la harina de pescado varía ampliamente en cuanto a su composición proximal, aminoácidos, ácidos grasos, etc. En las tablas 3 a 10 se muestra la composición proximal, valor energético, perfil de aminoácidos y ácidos grasos de harinas de distintos orígenes. Las harinas de clupeiformes tienen en general una menor cantidad de cenizas que la harina sudamericana Tabla 3. Eomposición prozimal de harinas de diversos oríienes. Harina Blanca1 Clupeiformes2 Humedad Proteína cruda Lípidos Totales Cenizas Ca P

Sudamericana 3 Argentina 4 Norse- LT94

10.0

8.0

10.0

7.8

7.4

65.0

72.0

65.0

61.0

80.6

5.0 20.0 8.0 4.80

9.0 10.0 2.0 1.90

9.0 16.0 4.0 2.60

7.9 23.2 7.1 3.2

12.0 13.1 2.39 2.07

Valores expresados en porcentaje. (1) preparada a partir de desechos y peces enteros; (2) preparada a partir de arenque, capelina, caballa, etc; (3) preparada a partir de anchovetas, sardina, jurel; (4) preparada a partir de restos de fileteado de merluza argentina. Fuente: FAO, 1986; Aizpún et al., 1968, Anderson et al., 1993

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Tabla 4. Eomposición prozimal de harinas producidas a partir de una sola especie. Ue considera la harina como mono especihica si la materia prima utili|ada tiene más de 50% de determinada especie. Eurgekg

Mctgtkc Ptqtgîpc Cgpkzc Sgec etudc

Lîrkdqu Tqtcngu

P

Cc

Rgfgtgpekc

7.1

2.61 -

4.03 -

3

-

4

Anchoveta

91.8

65.3

15.0

Bacalao

89.7

68.6

26.0

3.8

Capelan

71.1

-

12.2

Merluza Chilena

92.7 -

61.5

27.8

5.9

-

Merluza argentina,

92.2

61.0

23.2

7.9

3.2

7.1

5

Caballa argentina,

92.6

54.3

24.4

14.0

Tilapia

92.6

61.1

20.6

9.7

3.6 -

7.3 -

6

Surel

94.0

66.6

13.9

9.0

-

-

7

Arenque

92.1

72.7

10.1

8.5

-

66.6

13.9

9.0

1.42 -

2.04 -

3

Caballa

96.2

67.7

21.5

10.7

3.65

6.89

1

-

4.44 -

2

Menhaden

2 7 5

7

Sardina

93.0

65.0

15.3

Abadelo

94.8

65.5

14.1

17.7

2.72 -

Tiburón

92.0

72.3

-

17.9

-

-

2

Atûn

93.4

61.3

24.15

9.3

4.21

7.86

3

2

Valores expresados en %. * Restos de fileteado. Fuente: (1) Anderson et al., 1993; (2) Hertramppf y PiedadPascual, 2000; (3) Tacon, 1987; (4) Ariyawanza, 2000; (5) Aizpún et al., 1968; (6) Foltz et al., 1982; (7) Wilson, R. com. personal

Tabla 5. Eneriía total contenida en diversas harinas de pescado

Fuente: (1) Anderson et al.,1993; (2) Smith et al., 2000; (3) Hagen et al., 1993; (4) Foltz et al.,1982

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Tabla 6. Rorcentaje de aminoácidos de distintas harinas de pescado Tipo de Harina Harina Blanca

Clupeiformes

Sudamericana

Arginina

4.14

4.21

3.81

Metionina

1.69

2.16

1.95

Cisterna

2.29

2.88

2.60

Triptofano

0.61

0.83

0.78

Histidina

1.31

1.74

1.59

Leucina

4.21

5.40

4.98

Isoleucina

2.41

3.23

3.06

Lisina

4.49

5.47

5.07

Fenilalanina

2.14

2.82

2.75

Tirosina

1.69

2.25

2.22

Tironina

2.50

3.07

2.82

Valina

2.91

3.90

3.46

Glicina

6.45

4.30

3.68

Serina

3.09

2.75

2.51

Fuente: FAO, 1986 Eurgekg

Ati

CkSJ Ttk

Jku

Lgu

Mgt

Ingu

Anchoa *3+

Tabla 7. Rorcentaje de aminoácidos de harinas preparadas a partir de 4.88 0.12 0.26 1.86 6.28 2.13 3.95 especies 6.15 3.35de 2.46 distintas peces2.78 4.11 4.91

Lku

Tkt

Ttg

Anchoa *4+

3.81

0.65

0.78

1.59

4.98

1.95

Atûn *1+

3.42

0.44

0.56

1.78

3.81

1.46

3.06 5.07 2.75

2.22

2.82 3.46 3.68

2.41 4.04 2.16

1.72

2.31 2.80 Nd

Atûn * 2+

6.5

-

1.0

3.3

7.2

2.7

4.5

Sardina pilchard *1+

3.25

0.76

0.54

1.88

4.47

1.95

3.09 5.55 2.34

2.29

2.70 3.64

-

Bacalao *2+

6.6

-

1.0

2.0

8.1

3.0

4.8

Nc

5.2

-

Menhaden*3+

4.11

0.63

0.43

1.46

5.61

2.35

3.62 6.12 2.93

2.44

3.20 4.25 5.49

Menhaden*1+

3.58

0.57

0.49

1.42

4.16

1.63

2.28 4.51 2.21

1.8

2.46 2.77 4.46

Arenque del Atlántico *4+

4.21

0.72

0.83

1.74

5.46

2.16

3.23 5.47 2.82

2.25

3.07 3.9

4.3

Gallineta *1+

4.10

0.40

0.60

1.30

4.9

1.80

3.50 6.6

2.50

-

2.80 3.3

-

Jurel *2+

6.6

Nc

0.7

2.7

7.1

2.4

4.3

3.4

NC

4.0

-

7.2

7.2

8.0

Fgp

4.1

3.8

-

4.3

Vcn

5.3

5.3

4.9

Gnke.

-

Fuente: (1) Tacon, 1987; (2) Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000; (3) Anderson et al, 1993, (4) Animal Feed Resources Information System, 2004

25

Tabla 8. Eontenido de ácidos irasos de diversas harinas de pescado Tkrq dg rgz ıekdq itcuq

Apehqc

Atgpsug

14:0

6.3∑2.5

16:0

19.9∑4.8

18:0

Pgz Bncpeq

4.9∑1.3

3.2

14.8∑3.0

11.1

4.8∑1.5

2.1∑1.5

1.7

16:1

7.3∑1.9

5.8∑1.4

6.8

18:1

11.4∑7.0

14.4∑2.5

16.9

20:1

3.0

10.9∑1.7

9.7

22:1

1.8∑2.1

20:5

14.8∑4.0

10.1∑5.6

12.0

22:6

17.4∑5.7

15.4∑3.2

19.2

Total n-6

4.1∑1.9

3.5∑0.8

3.4

Total n-3

34.3∑2.3

.7

9.1

27.1∑10.5

35.5

Valores expresados como % de peso húmedo Fuente: IFFO, 1997

Tabla 9. Eomposición de macro { micro elementos de diversas harinas de pescado Engogptq

Calcio '

3.4

Fosforo '

Sctcec gurg/ ekcn *3+

Tkrq Tkrq Jctkpc Atgpsug Sudcogtkec/ dncpec *2+ pc *2+ dg rguecdq *2+

Nqtug/ LT;6 * 6+

8.0

2.0

4.00

2.39

2.2

2.98

4.80

1.90

2.60

2.07

Potasio '

1.0

1.04

0.90

1.20

0.70

1.64

Magnesio '

0.2

0.21

0.15

0.11

0.25

0.19

Sodio '

0.7

1.30

0.70

0.87

0.83

Cloro ppm

Nc

0.74 -

2.00

1.03

1.82

-

ppm 45.2

44.0

10.00

2.00

2.0

9

924.0

788.0

300.0

150.00

246

263

4.5

5.2

Nc

Nc

Nc

-

Hierro ppm Boro ppm

26

Sctcec dclq gp egpkzcu *1+

Engogptq

Sctcec dclq gp egpkzcu *1+

Sctcec gurg/ ekcn *3+

Jctkpc Tkrq Tkrq dncpec Atgpsug Sudcogtkec/ dg *2+ pc *2+ rguecdq *2+

Nqtug/ LT;6 * 6+

Cobre ppm

7.8

-

7.00

5.00

11.0

7.5

\inc ppm

94.8

96.0

4.0

4.0

120.00 -

111.0

Cromo ppm

100.0 -

Nc

108.0 -

Selenio ppm

2.0

2.1

1.50

2.20

1.40

-

ppm

66.2

63.4

Nc

-

Nc

-

Bario ppm

14.3

17.3

Nc

-

Nc

-

Aluminio ppm

774.4

755.4

Nc

-

Nc

-

Fuente: (1) Ingredients 101com; (2) FAO,1986; (3) Omega Protein; (4) Anderson et al.,1993

Tabla 10. Eomposición de las vitaminas empleadas para la preparación de harinas de pescado. Tipo de Harina Arenque Sudame ricana mg*/kg mg/kg (3) (3)

Vitamina

Menhad en (mg/Lb) (2)

Blanca mg/kg (3)

Biotina

0.1

0.08

0.42

0.26

Colina

1360

4.400

4.400

0.1

0.5

0.5

Ácido Fólico

Blanca mg/kg (1)

Sudame Arenque ricana mg/kg mg/kg (1) (1)

80*

260*

420*

4400

4400

4400

4400

0.16

500*'

160*

500*

Niacina

25

-

-

-

-

-

-

Ácido pantotenico

4.0

15.0

30.60

9.3

15

9.3

30.6

B1- tiamina

0.3

-

-

-

1.8

1.9

0.7

B2riboflavina

2.2

6.5

7.30

6.6

6.5

6.6

7.3

B6. Piridoxina

2.7

3.3

3.7

3.5

3.3

3.5

3.7

B12

0.1

0.07

0.25

0.18

70*

180*

250*

Ac. Nicotínico

2.5

50

126.0

95.0

50

95

126

-

-

-

-

-

3.9**

8.9**

E

9.5**

-

-

-

9.8

3.4

4.0

K

-

-

-

-

-

-

2.4

A IU

*Concentración expresada como 10-6 g/kg.; **valores expresados en IU (Unidades Internacionales) Fuente: (1) Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000, (2)Omega Protein; (3) FAO,1986

27

3.2 Ccnkdcd dg nc hctkpc dg rguecdq Los aspectos generales que deben tenerse en cuenta para determinar la calidad de la harina son: · Tipo de materia prima · Frescura de la materia prima · Temperatura de procesamiento · Calidad de las grasas · Microbiología Tipo de materia prima Pueden ser peces capturados especialmente para la elaboración de harina, desechos de la industria del pecado, peces grasos, peces magros; la harina se puede elaborar a partir de una sola especie o varias. Las harinas que se elaboran a partir de desechos de fileteado de pescado tienen mayor porcentaje de cenizas y tienen un 10% menos de aminoácidos que las fabricadas a partir de peces enteros: la harina blanca de pescado tiene un alto nivel de proteína y menos cenizas que la harina del tipo anchoa (Pike y Hardy,1997; Hardy y Masumoto, 1991). Frescura de la materia prima A partir de la captura los peces comienzan a descomponerse. La proteína se reduce a aminoácidos, aminas y amoníaco; algunas de las aminas son volátiles. El contenido total de nitrógeno volátil (TVN) se ha considerado por mucho tiempo como un indicador de la frescura de la materia prima. Los estándares fijados para pescado fresco están entre los 80mg N/100g para peces de aguas templadas y 50mg N/100g en peces de aguas cálidas (IFFO, 1997). Dado que parte de ese N se pierde en el secado, en la harina de pescado el TVN no es un buen indicador de la frescura original de la materia prima. Un buen indicador de la frescura de pescado es la cantidad de aminas no volátiles: histamina, putrescina, cadaverina y tiramina. Un estudio realizado con anchoveta peruana, procesando los peces 14, 25 y 34 horas luego de su captura (fresco, moderadamente fresco y rancio), mostró los siguientes resultados: TVN 14,30 y 500 mg N/100 g de pescado, con un contenido total de aminas en las harinas de 114, 3384 y 7873 ppm, respectivamente. Trabajando con Penaeus monodon con dietas conteniendo 30% de harina de pescado con distintas concentraciones de histamina, Cruz Suárez et al. (1994) determinaron que la supervivencia se ve afectada por cantidades superiores a 500 ppm de esta amina en la harina. Otros estudios realizados por Ricque Marie et al. (1998) demuestraron que el crecimiento de P. monodon, Litopenaeus vannamei y L. stylirostris se ve afectado cuando son alimentados con dietas que contienen harina de pescado rancia. En las especies más carnivoras como L. stylirostris y en los estadios tempranos de especies omnivoras como L. vannamei, la sensibilidad a la frescura de la harina es más evidente.

28

Tabla 11. Cnálisis de harinas de pescado de anchoveta de diherentes hrescuras Tipo de harina

Fresca

TVN en materia prima N/100g Proteina % Lipidos % Histamina ppm Cadaverina ppm Putrescina ppm Tiramina ppm

Moderadamente fresca

14 69.6 7.7 28 51 35 -

30 67.5 7.4 1850 803 446 285

Rancia 50 65.8 9.4 4791 1599 916 657

Fuente: Pike y Hardy, 1997

Temperatura de procesamiento Se ha demostrado que al incrementar la temperatura de procesamiento la digestibilidad de la proteína decrece. La temperatura de los hornos de cocción, en general, varían entre 85 y 95°C; esas temperaturas, en especial considerando la humedad existente, no tiene efecto sobre la digestibilidad. Durante el secado, si bien la temperatura nunca pasa de 100°C, las partículas en contacto con la superficie de los cilindros estarán a mayor temperatura afectando la digestibilidad de la proteína; esto ocurre más fácilmente en los secadores de contacto directo. Una harina de buena calidad debe tener una digestibilidad por pepsina de más de 90%. El valor de la harina de pescado depende en cierta manera de su aporte de lisina; la determinación de la cantidad de lisina asimilable es un indicador de la calidad proteica de las harinas. Debido a su estructura lábil la lisina es muy susceptible a los tratamientos calóricos inadecuados que bloquean al grupo epsilon-amino, con la consiguiente pérdida de su valor nutritivo. Mctgtkc rtkoc

Merluza Merluza Merluza

Mêtqdq dg ugecdq Dkigutkdknkdcd rqt nkukpc ' i nk ukpc cukokncdng118 i N Tabla 12. Variación de la gp diiestibilidad por pepsina { lisina *tkgorq dîcu+ *tkgorq gp dîcu+ asimilable a tiempo cero { a 2los 90 ;2 días de estacionamiento a diherentes temperaturas. ;2 2 ;2 ;2 12£C 22£C 12£C 22£C Gases de 90.0 combustión Gases 85.6 combustión y camisa de vapor Camisa a 83.8 vapor

89.8

86.7

7.84

7.80

7.78

84.0

82.4

7.30

7.25

7.13

83.7

82.6

7.23

7.10

6.76

Restos de fileteado de merluza

Presecador a aire y camisa de vapor

84.0

82.6

82.5

7.34

5.80

5.00

Pescado de banquina *1+ Pescado de banquina Pescado de banquina

Fuego directo

83.0

82.8

83.9

6.81

6.80

6.44

Gases de 92.0 combustión Gases de 86.0 combustión y camisa de vapor

85.5

84.5

7.71

6.60

6.30

82.8

79.8

6.66

6.00

5.80

(1)diversas especies rayas, tiburón, testolin, pez ángel, besugo lenguado, pescadilla Fuente: Moreno et al.,1967

29

Hardy y Masumoto (1991) encontraron que algunas harinas sudamericanas y japonesas pueden causar erosión de la molleja en aves. Esto se debe a toxinas, en especial la mollerosina, que se producen a causa de la unión de la histamina con el grupo epsilon de la lisina, debido al sobrecalentamiento de partículas muy finas de la harina de pescado en el secador. También se han determinado efectos deletéreos para Penaeus monodon cuando se usan en las dietas harinas de pescado conteniendo DL-Mollerosina (Cruz-Suárez et al.,1994). Resultados similares, en cuanto al crecimiento y a la tasa de conversión del alimento, obtuvieron CruzSuárez et al. (2000) para Litopenaeus vannamei. El Gobierno Chileno ha desarrollado un método para determinar la calidad de harina de pescado (Cruz-Suárez et al., 2000). Los análisis consisten en alimentar pollos de un día con dietas conteniendo 50% de la harina de pescado a evaluar, determinadose la erosión de la molleja al cabo de 7 días. A partir del valor obtenido las harinas de pescado se clasifican en 4 categorías (tabla 13). La comercialización de harinas de índices altos se realiza con restricciones. Tabla 13. Elasihicación de harinas de pescado de acuerdo con su índice biotozicolóiico.

Fuente: Cruz-Suárez et al., 2000

Calidad de la grasa La oxidación de las grasas se previene con el uso de antioxidantes; el más utilizado es la etoxiquina: entre 200 y 400ppm en peces como arenque; para especies como jurel, anchoa, caballa o sardina se utilizan concentraciones de 700ppm. Para determinar la calidad de grasa se mide el valor Totox (valor de oxidación total), que cuantifica a los peróxidos y a sus productos de descomposición: Valor Totox = valor peróxido x 2 + valor anisidina Este valor debe ser menor que 20 y nunca mayor que 40 (Boletines sobre aceite de pescado N° 7 y 8 de IFFO; 1981). Condiciones microbiológicas En general los peces cuando son capturados están libres de salmonella; este microorganismo es introducido por contaminación en los contenedores por pájaros, etc. En cuanto a los hongos que producen aflatoxinas, dado que la harina de pescado tiene pocos carbohidratos, es difícil que se desarrollen, aunque las bolsas pueden ser un factor de contaminación. 30

Tabla 14. Eomparación de los parámetros analíticos de harina de pescado de diherentes calidades.

Fuente: IFFO, 1997

4 Valor alimenticio La harina de pescado tiene una alta proporción de aminoácidos esenciales altamente digeribles; es una muy buena fuente de lisina, leucina, arginina y valina. Además es rica en ácidos grasos polinsaturados de la familia linolénica (n-3). El contenido de ácidos grasos de C20 y C22 varía entre 27 y 35 %. Se debe puntualizar que por lo general los lípidos que permanecen en la harina son más ricos en ácidos grasos insaturados de la familia n-3 que los que se encuentran en el aceite; este hecho se refleja en la cantidad de fosfolípidos que permanecen en la harina. Por otra parte, la harina es una muy buena fuente de minerales como: calcio, fósforo, magnesio, potasio y vitaminas como: B1, B2, B6 y B12 y micro elementos como zinc, yodo, hierro, cobre, manganeso, cobalto, selenio y fluor. 6.1 Dkigutkdknkdcd Smith et al. (2000) han determinado que Penaeus monodon tiene una digestibilidad aparente de 80% de la materia seca, 93% de las proteínas totales y 89 % de la energía total contenida en la harina de pescado de origen australiano. Por otra parte, Cruz Suárez et al. (2000) han determinado para varias especies de camarones que la digestibilidad de de harinas de pescado de diversos orígenes varía con la calidad y frescura de las mismas. 31

Tabla 15.- Diiestibilidad aparente de los componentes de harinas de pescado de distintos oríienes por L. vannamei.

Fuente: Cruz-Suárez et al., 2000

6.2 Ipenuukóp gp nc dkgtc El porcentaje de harina de pescado que se utiliza en la fabricación de balanceados depende en gran medida de los requerimientos alimentarios de la especie con la que se trabaje. Se ha determinado que los porcentajes varían para L. vannamei entre 6 y 21,3 % (Allen Davis y Arnold, 2000; Kureshy y Allen Davis, 2000; Velasco et al., 2000; Duerr y Walsh, 1996); para P. monodon entre 24 y 40% (Sudaryono, 1999; Cuzon et al.,1994), para L.styllirostris entre 8 y 31,5% (Fenucci et al., 1980); para Farfantepenaeus paulensis, 35% (Fenucci et al., 1998); para Pleoticus muelleri entre 27 y 48% (Díaz y Fenucci, 2002) y Artemesia longinaris entre 8 y 20% (Fenucci et al, 1983). En otros capítulos de este manual se presenta más información sobre la utilización de harina de pescado como ingrediente de alimentos utilizando otras fuentes de proteínas.

32

5. Consideraciones generales 5.1 Cncukfkecekóp dg ncu hctkpcu dg rguecdq Además de lo dicho anteriormente, las harinas de pescado se pueden clasificar de acuerdo con el porcentaje de proteína que contienen. Las especificaciones más comunes, de acuerdo con el Servicio de Sanidad Animal de la República Argentina (SENASA) son las siguientes: Las harinas de pescado se agrupan en: de primera y segunda calidad: Primera calidad: La harina de pescado de primera calidad debe contener no menos de sesenta (60) por ciento de proteína, no más del diez (10) por ciento de humedad, no más de ocho (8) por ciento de grasa ni más del cinco (5) por ciento de cloruros expresados en cloruro de sodio y como máximo el dos (2) por ciento.de arena. Segunda calidad: La harina de pescado de segunda calidad, debe contener no menos del cuarenta (40) por ciento de proteínas, no más de diez (10) por ciento de humedad, no más del diez (10) por ciento de grasa, ni más del diez (10) por ciento de cloruros expresados en cloruro de sodio y como máximo el tres (3) por ciento de arena. Las harinas de pescado que no reúnan las condiciones exigidas para la segunda calidad, podrán no obstante ser exportadas si se ajustaran a las exigencias del país importador. Tabla 16. Especihicaciones para las distintas harinas de pescado de diversas calidades de Ehile, Rerú. Crientina { Norueia. Perú

Chile

Argentina

Estan- Prime Super Estan- Prime Super dar prime dar prime

Blanca

Proteína % min.

-66 65

67

68

65

67

68

Lipidos má.. x. %

12

10

10

12

10

Humedad 10 máx. %

10

10

10

Sal y arena % máx.

5

4

4

5

Ceniza máx. %

17

17

FFA máx % TVBN mg /100g Histamina máx. ppm Digestibilidad % min.

120

Noruega

Estandar

Norse LT 94

62-60

62-63

68/80.6

10

10

10

12,0

10

10

10

10

10

4

4

17

17

17

26

25

10

10

10

10

10

10

120

120

120

120

120

120

1000

500

1000

500

150

150

92-93

92-93

3

13.1

0.5 0.1 – 0.75 0.1 2 0.5 - 1 0.5 - 1 0.3 – 0.5 3 8 5 - 15 0.1 - 1

Fuente: Datos tomados de Dominy y Lim, 1994 y de Chamberlain y Hunter, 2001

Ningún aglutinante, usado a un nivel razonable, será efectivo en un alimento no convenientemente procesado o que contenga ingredientes con bajos niveles de aglutinación. La selección adecuada de los ingredientes y del proceso de aglomeración permitirá que el empleo de los aglutinantes ayudae a producir un balanceado que permanezca el mayor tiempo en el agua con su máximo valor nutricional e integridad física. Se debe consultar con el proveedor de los aglutinantes las condiciones requeridas en el proceso de producción para que el aglutinante sea efectivo (Tan y Dominy, 1997).

Referencias Akiyama, D.M., Dominy, W.G., Lawrence, A.L., 1992. Panaeid shrimp nutrition. En: Fast, A.W., Lester, J. (Eds.), Marine Shrimp Cultura: Principles and Practices. Elsevier, Ámsterdam, pp. 535-567. Akiyama, D., Chiang, N., 1993. Requerimientos nutricionales del camarón y manejo del alimento. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Mendoza, R. (Eds.), Memorias Primer Simposium Internacional de Nutrición y tecnología de Alimentos Acuícolas. Asociación Americana de Soya y Facultad de Ciencias Biológicas Universidad Autónoma de Nuevo León, México, pp. 479-491. Argüello, W., 2003. Efecto del tipo y concentración de aglutinantes sobre la estabilidad del alimento preparado, tasa de ingestión y desarrollo gonadal de Litopenaeus vannamei. Tesis en opción del Título de Biólogo. Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Naturales, Escuela de Biología, Guayaquil, Ecuador, 75 pp. Bigliani, J.R., 1993. El proceso de peletización para la producción de alimentos para la acuicultura. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Mendoza, R. (Eds.), Memorias Primer Simposium Internacional de Nutrición y tecnología de Alimentos Acuícolas. Asociación Americana de Soya y Facultad de Ciencias Biológicas Universidad Autónoma de Nuevo León, México, pp. 393-414. Campabadal, C., Celis, A., 1999. Factores que afectan la calidad de los alimentos acuícolas. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Mendoza, R. (Eds.), Avances en Nutrición Acuícola III. Memorias del Tercer Simposium Internacional de Nutrición Acuícola, 1113 de Noviembre de 1996. Monterrey, Nuevo León, México, pp. 523-540. 213

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c) HORMONAS Forrellat, Alina Las hormonas y los factores de crecimiento tienen un rol importante en el control del crecimiento debido a que modifican el ciclo celular y la supervivencia de la célula (Conlon y Raff, 1999). La identificación en los invertebrados de hormonas y péptidos biorreguladores homólogos a los de los vertebrados, tales como: la insulina, la gastrina/colecistoquinina, la vasopresina/oxitocina y el factor de crecimiento epidérmico, entre otros, ha aumentado considerablemente en los últimos años. De esta forma se amplían los conocimientos acerca de los mecanismos de transmisión de señales al interior celular y sobre la regulación del metabolismo intermediario en estas especies (Gallardo et al., 2003; Conlon y Raff, 1999; Guillaume, 1997; Hew y Cuzón, 1982; Le Roith et al., 1980; Sanders, 1983; Favrel et al., 1991; Geraerts et al., 1992; Sevala, et al., 1993, Chuang y Wang, 1994; Cancre et al., 1995 y Chen etal., 1996). El objetivo es conocer las posibilidades de incidir en la aceleración del crecimiento, acortar los períodos de maduración, aumentar la viabilidad y la resistencia a las enfermedades (Ratafia, 1995). Para la acuicultura es muy beneficioso profundizar en el conocimiento de los factores que regulan el metabolismo de los crustáceos y poder suministrar por vía oral, péptidos estimuladores del crecimiento cuya antigenicidad sea mínima. Si estos factores provienen del propio animal o de especies evolutivamente muy cercanas se pueden evitar interferencias con las primeras líneas de defensa del organismo, alcanzando el efecto esperado (Sire y Vernier, 1992). El uso de hormonas de vertebrados como aditivos alimentarios en dietas para crustáceos requiere de un estudio cuidadoso de los residuos en las partes comestibles del animal. El uso de péptidos semejantes a hormonas obtenidos de crustáceos con el propósito de su utilización posterior como aditivos alimentarios en dietas para camarón necesita de un trabajo de ingeniería genética con el objetivo de hacerlo económicamente rentable (Carrillo et al., 2000). El papel de los ecdisteroides y de la hormona inhibidora de la muda ha sido ampliamente estudiado. La presencia en el pedúnculo ocular de factores estimuladores de la síntesis proteica en el hepatopáncreas fue demostrada in vivo en Palaemon serratus (Van Wormhoudt, 1978). Van Wormohoudt (1980) también demostró la existencia de un factor estimulador correspondiente a un ecdisteroide secretado por el pedúnculo ocular de P. serratus que también fue fue citado por Hopkins (1988) para Uca pugilator. La vía oral está limitada por la acción hidrolítica de las enzimas digestivas del tracto gastrointestinal. No obstante se ha demostrado en varias especies animales que ciertos péptidos y proteínas llegan al torrente sanguíneo en forma activa o que sus fragmentos después de la digestión intestinal mantienen su actividad sobre los tejidos blancos. Probablemente en este proceso de tránsito transmucosal de péptidos intactos están implicadas

Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0

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rutas transcelulares y paracelulares (Grimble y Blakwell, 1998). Por otra parte el uso de dietas microencapsuladas para camarones puede ayudar a proteger a los péptidos activos de la degradación proteolítica. Tabla1. Jormonas como aditivos alimentarios en dietas para camarones peneidos

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d) ENZIMAS Forrellat, Alina Las investigaciones relacionadas con la adición de enzimas exógenas a las dietas han dado muy buenos resultados. Se realizan con la finalidad de incrementar la velocidad de crecimiento en aquellas edades de los animales donde el aporte de enzimas endógenas podría ser limitante, como consecuencia de los cambios ontogenéticos que ocurren después de la metamorfosis a postlarva. Van Wormhoudt (1980) planteó que el suministro de enzimas digestivas puras a la dieta de camarones es muy importante aunque su proceso de obtención y purificación es muy engorroso y costoso. Maugle et al. (1983) sugirieron que la energía para el metabolismo intermediario podía derivarse de los carbohidratos o de las proteínas, dependiendo de la enzima que se utilizara como aditivo y atribuyeron el efecto promotor del crecimiento a la activación de los zimógenos endógenos. La incorporación de enzimas a las dietas de camarones y otras especies acuáticas que se cultivan, requiere que el tratamiento tecnológico del alimento durante su elaboración no afecte la actividad de las enzimas empleadas como aditivos. Con este objetivo se han utilizado técnicas de microencapsulación que se desarrollan a temperaturas que no afectan la actividad enzimática, con el empleo de cubiertas que mantienen su integridad en el agua pero son biodegradables en el tracto digestivo de los camarones (Pedroza-Islas, et al., 1999, PedrozaIslas, 2000). Una gran cantidad de enzimas, al ser utilizadas como aditivos alimentarios en la nutrición animal, provocan efectos beneficiosos sobre el proceso digestivo, por ejemplo, las ßglucanasas y pentonasas, son capaces de disminuir la viscosidad de la digesta promovida por los componentes de la dieta tales como la cebada y el trigo. Otras, como las proteasas, amilasas y celulasas facilitan la digestión mediante la liberación de los nutrientes intracelulares, benefician a aquellos animales cuya función digestiva no es eficiente; favorecen la digestión de los componentes estructurales de las células vegetales, reducen la necesidad de adición de fosfatos inorgánicos a la dieta y eliminan el efecto antinutricional de los fitatos (Headon y Walsh, 1993). Los fitatos son considerados factores antinutricionales en la alimentación de peces y camarones pues forman complejos con los aminoácidos, afectan la actividad de las enzimas digestivas, disminuyen la biodisponibilidad de las proteínas y, particularmente, porque los camarones carecen de fitasas en su tracto digestivo (RicqueMarie et al., 2004). En sentido general las enzimas proteolíticas han sido utilizadas como aditivos alimentarios considerando las siguientes hipótesis: - Aumentan la actividad proteolítica en el tracto digestivo

Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0

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- Aumentan la digestibilidad del alimento - Activan los zimógenos de las proteasas endógenas - Ayudan a eliminar las descamaciones tisulares - Disminuyen los procesos inflamatorios

Tabla 1. En|imas utili|adas como aditivos en dietas para camarones peneidos Fqtoc dg kpenuukópy ftgeugpekc

Epzkoc

Otkigp

Ccptkdcd

Eurgekg y gutcdkq dg dgucttqnnq

Tripsina y amilasa

Páncreas bovino

2 mol1L

Juveniles de MicroencapsuO. lada japonicus

Hepatopáncreas de camarón

1= 2'

PL de L. schmitti

Microencapsuladas *cubierta gelatina – goma de acacia+

Hepatopáncreas de camarón

0.5= 1'

PL de H.

Microparticuladas

Mezcla de enzimas

0.25'

R. monodon

Bromelina y papaína

0.1= 0.2'

creatina

creatina

Fitasas

220

Comercial 1000 PU1mg alimento

L. vannamei Disuelta en agua e incorporada a la dieta

Rguuntcdqu

Rgfgtgpekc

Maugle et al., 1983 Incremento significativo del incremento en peso y la velocidad de crecimiento= elevada supervivencia Incremento significativo de la ganacia en peso y la velocidad de crecimiento, elevada supervivencia Incremento de la ganancia en peso y menor FCA Promueve descamaciones del epitelio y disminuyó procesos inflamatorios Incrementa la biodisponibilidad del fosforo enlazado a los fitatos de la dieta. Melora la digestibilidad de las proteinas

Forrellat et al., 1998

Forrellat, 1998

Buchanan, et al., 1997 Amiyama et al., 1991

Denis RicqueMarie et al., 2004

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e) INMUNOESTIMULANTES Pascual, Cristina En los últimos años han proliferado como aditivos para la acuacultura en productos de muy diverso origen, con la finalidad de proporcionar una mayor inmunidad a los camarones y favorecer la reducción del uso de antibióticos. Los compuestos que tienen una influencia directa sobre el sistema inmunitario de los camarones constituyen una familia muy heterogénea si se considera su origen, naturaleza química y actividad biológica específica. En la tabla 1 se resumen los principales grupos de inmuno-aditivos clasificados según su acción principal. En esta sección se van a revisar los principales agentes inmunoestimulantes y algunos inmunomoduladores, a los cuales se les atribuye la función de aumentar la resistencia contra enfermedades infecciosas causadas por virus y bacterias. Tabla 1. Tipos de compuestos que aumentan la capacidad de dehensa de los animales hrente a microorianismos patóienos

En la literatura acerca de la prevención de infecciones en crustáceos existe confusión entre las expresiones vacunación e inmunoestimulación. Vacunación es un término que debe aplicarse solamente al esquema de inmunidad adaptativa (Smith et al., 2003). Actualmente se considera que la respuesta adaptativa está asociada a la maduración celular y la generación de anticuerpos que caracterizan la alta especificidad y memoria inmunológica de los vertebrados superiores; los camarones, no presentan anticuerpos y dependen de la respuesta innata.

1. Sistema inmunitario de los crustáceos Los mecanismos de defensa de los invertebrados contra organismos invasores incluyen barreras físicas pasivas y una respuesta activa. En los crustáceos, las barreras físicas pasivas están representadas por el rígido exoesqueleto y la membrana peritrófica que envuelve el bolo alimenticio protegiendo al epitelio del sistema digestivo (Dunn, 1990), mientras que la respuesta activa implica normalmente un rápido cambio en el número de células sanguíneas Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0

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o hemocitos, y el tipo o concentración de proteínas en la sangre o hemolinfa (Destoumieux et al., 2000; Johansson et al., 2000). Los hemocitos se consideran la primera línea de defensa, ya que participan directamente en los procesos de reconocimiento, procesamiento y amplificación de la respuesta inmunitaria (Söderhal, 1982; Söderhäll y Häll, 1984; Johansson y Söderhall, 1988; Jiravanichpaisal et al., 2006). La amplificación de esta respuesta está asociada al sistema profenoloxidasa (proFO) que se encuentra compartamentalizado en el interior de los gránulos de los hemocitos (Söderhal, 1982; Söderhall y Smith, 1983). El sistema es liberado directamente por estimulación de los hemocitos con beta-glucanos (ßG) o lipopolisacaridos (LPS) de hongos y bacterias (Söderhäll y Häll, 1984) o a través de proteínas séricas de reconocimiento que alertan a los hemocitos (Vargas-Albores et al., 1996; 1997). El sistema proFO al activarse genera algunos factores que estimulan a los hemocitos para eliminar el material extraño por medio de procesos como fagocitosis, formación de nódulos y encapsulamiento (Söderhäll y Häll, 1984; Sung et al., 1998). Uno de los mecanismos más importantes de la respuesta inmunitaria realizada por los hemocitos es la fagocitosis. Durante el proceso se origina el fagolisosoma y se liberan sustancias líticas como el peroxido, superóxido y derivados del óxido nítrico, los cuales son biológicamente muy reactivos (Muñoz et al., 2000; CampaCórdova et al., 2002). Este proceso es conocido como estallido respiratorio y juega un papel muy importante en la actividad microbicida de los hemocitos (Song y Hsieh, 1994). Las evaluaciones del sistema inmunitario mas utilizadas para determinar un efecto positivo de los inmunoestimulantes sobre los mecanismos de defensa incluyen la concentración de hemocitos, la capacidad fagocítica y la actividad de fenoloxidasa (Raa, 1996; Smith et al., 2003).

2. Tipos de inmunoestimuladores y mecanismo de acción Los inmunoestimulantes son compuestos que mayormente presentan elementos estructurales derivados de bacterias, hongos y levaduras. La capacidad del sistema inmunitario para responder a los componentes de la superficie microbiana es resultado del proceso evolutivo, durante el cual los animales han desarrollado mecanismos para detectar estructuras químicas comunes de microorganismos potencialmente patógenos y usar estas estructuras como “señales de alarma” para poner en marcha los mecanismos de defensa. Estas señales están altamente conservadas, por lo cual, diferentes grupos de organismos (plantas, invertebrados y vertebrados) responden a un inmunoestimulante como si fueran desafiados por un patógeno. La activación de diversos componentes del sistema inmunitario prepara a los organismos ante una infección posterior. La naturaleza química y el modo de acción de los principales inmunoestimulantes usados en acuacultura ha sido descrita por Raa (2000) y Smith et al. (2003). En la mayoría de los casos la eficiencia de los compuestos ha sido evaluada a través de cambios en algunos componentes de la respuesta inmunitaria y la tasa de supervivencia ante desafíos infecciosos. En la tabla 2 se enumeran los que han recibido mayor atención por su capacidad para aumentar la resistencia ante patógenos que afectan a los cultivos. 223

Tabla 2. Inmunoestimulantes que aumentan la inmunidad de los orianismos acuáticos. Bacterias vivas o atenuadas *bacterinas o antígenos bacteriales+. Elementos estructurales de bacterias y hongos *lipopolisacáridos, peptidoglicanos, glicoproteinas y muramilpéptidos+. -1,3 -glucanos de bacterias *Curdlan+ y hongos *Mrestin, Lentinan, -1,311,6-glucanos de la pared celular de la levadura del pan *MacroGard, Betafectin+. Carbohidratos de estructura complela *glucanos, fucoidinas+ de varias fuentes biológicas incluyendo algas. Peptidos derivados de eztractos de origen animal o vegetal.

A. Bacterias En la mayoría de los estudios realizados con bacterias vivas o atenuadas (por calor, frío o con formol) se han utilizado cepas del Género Vibrio, con la inmersión e inyección como principales rutas de administración (Sung et al., 1996; Teunissen et al., 1998; Alabi et al., 2000). Es de suma importancia considerar la ruta para lograr el éxito de un tratamiento profiláctico a nivel comercial. Diversos autores señalan la inyección como la vía más eficaz, sin embargo, representa una práctica comercial de muy elevado costo, además de generar un estrés adicional a los organismos. Desde esta perspectiva las rutas alternativas de inmersión y como integrante del alimento son las opciones consideradas más factibles en condiciones de el cultivo (Huang et al., 2006). Las investigaciones en las que los inmunoestimulantes han sido suministrados a través del alimento abarcan principalmente el uso de polisacáridos naturales como glucanos, peptidoglicanos y lipopolisacáridos. En la Tabla 3 se presentan los principales efectos sobre la inmunidad de los juveniles de camarón al usar este tipo de aditivos. B. Glucanos Dentro de los compuestos de naturaleza polisacárida, la estructura ß-1,3 glucano parece ser un pre-requisito básico para que este tipo de sustancias sean inmunoestimulantes. Las ramificaciones de glucosa unidas a esta estructura por enlace ß-1,3 le confieren más potencia (Engstad y Robertsen, 1994). Existen receptores para ß-1,3 glucanos en los hemocitos, lo cual activa la respuesta celular vía el sistema fenoloxidasa y la proliferación de hemocitos en la hemolinfa (Söderhäll y Häll, 1984). La pared celular del hongo Schizophyllum commune y el de la levadura del pan Saccharomyce cerevisiae es rica en ß-1,3 glucanos y ha sido utilizada como fuente para su extracción (Chang et al., 2003; Burgents et al., 2004). Los ß-1,3/1,6-glucanos se consideran como uno de los inmunoestimulantes más prometedores por tener una estructura química bien conocida y un modo de acción sobre el 224

sistema inmunitario bastante estudiado. Estas condiciones han permitido que los ß glucanos sean reconocidos como seguros (GRAS, Generally Reconized As Safe) por la Food and Drug Administration (Raa, 2000). No obstante, faltan muchos aspectos por resolver en cuanto a la dosis y el tiempo del tratamiento para evitar efectos negativos vinculados a una posible sobreestimulación del sistema inmunitario (Scholz et al., 1999; López et al., 2003; Smith et al., 2003). C. Fucoidan El fucoidan es un polisacárido sulfatado que se extrae de las algas pardas, que aumenta la actividad fagocítica y genera una mayor resistencia ante la infección experimental con el virus de la mancha blanca (Chotigeat et al., 2004) (tabla 3). Se determinó que un tipo de fucoidan del alga Fucus vesiculosus inhibe in vitro al virus de la inmunodeficiencia en humanos (VIH) (Sugawara et al., 1989). Esta actividad se debería a la interacción directa entre el polisacárido y el sitio de unión en las células blanco que utiliza el virus para replicarse (Huang et al., 2006). Los carbohidratos complejos o ficocoloides de las algas pardas se presentan en formas de gomas como alginatos, fucoidinas y manitol (Cruz-Suárez et al., 2000). En estudios recientes se señala que el alginato de sodio aumenta la resistencia de Litopenaeus vannamei ante Vibrio alginolyticus (Cheng et al., 2005). Los resultados obtenidos indican un enorme potencial de este inmunoestimulante al demostrar su actividad antiviral y antibacteriana (Chotige at et al., 2004). No obstante, los diferentes componentes de las algas aumentan la inmunidad por diversas vías, por lo cual se requiere conocer la ruta de activación de cada uno, con la finalidad de generar tratamientos adecuados, considerando las condiciones de cultivo y el estado de desarrollo de los organismos. D. Lipopolisacáridos y peptidoglicanos Los componentes de la pared bacteriana son inmunoestimulantes muy poderosos (pruebas in vitro) que pueden ser tóxicos, aun en dosis ligeramente superiores a las recomendadas (Raa, 2000). Los lipopolisacáridos (LPS) y lipoproteínas son los principales componentes de la pared celular de las bacterias Gram-negativas que pueden llegar a representar el 80% del peso seco de la pared. En los camarones la administración de LPS activa a los hemocitos generando tanto la liberación de los componentes del sistema fenoloxidasa, como el aumento de los metabolitos reactivos de oxígeno asociados al proceso fagocítico (Takahashi et al., 2000).

225

Tabla 3.- Inmunoestimulantes suministrados a través del alimento { su ehecto inmunitario ante una inhección ezperimental. Eurgekg

Adktkxq

Ttctcokgptq

Rgtq

Rguuntcdqu

Fugptg

Renaeus monodon de 6.5 ∑ 0.4 g

-1, 3glucanos del hongo Schizophyllum commune

Duración 20 días

Virus del síndrome de mancha blanca, YSSV

Aumento de hemocitos, fagocitosis, actividad de fenolozidasa, producción de anion superózido y super ózido dismutasa en los organismo alimentados con 2, 10 y 20 g Mg-1. Supervivencia significativamente mayor con 10 g Mg 1 Mayor crecimiento con ambos aditivos. Después del reto ambiental una menor actividad de fenolozidasa por células granulares en los organismos del tratamiento con G, seòalando fatiga inmunológica Mayor cantidad de hemocitos, actividad de fenolozidasa y proteínas plasmáticas con alta dosis de vitamina C. Efecto positivo sobre la biomasa y una supervivencia significativamente mayor con las tres levaduras, y en especial con R. rhodo|{ma Menor concentración de bacterias en la hemolinfa de los organismos alimentados con las levaduras que en el control después de 27 horas del reto. Con -glucanos se observaron mayor nûmero de bacterias en la hemolinfa que el control indicando un efecto adverso. Después de tres semanas los organismo alimentados con 1' de ZP presentaron una supervivencia significativamente mayor *74.2 ∑ 1.4'+ que el control *42.9 ∑ 5.5'+.

Chang et al, 2003

Mayor crecimiento en camarones alimentados con PG. Indice de fagocitosis y supervivencia significativa mente mayor en los organismos alimentados con PG al ser retados con ambos patógenos.

IItami et al, 1998

Litopenaeus vannamei de 2.01 ∑ 0.2 g

-1, 3glucanos *100' de Stanguard+ Vitamina C, 2mono fosfato *Stay C-35' Roche+

Litopenaeus vannamei de 0.45 g

Productos de levaduras: Uaccharom{ce s cerevisiae *Safmez+ Rhahhia rhodo|{ma *Mercm+ U. eziiuus con pigmento de zeazantina *HPPR1+ A -glucanos de U. cerevisiae *LeSaffe+

Litopenaeus vannamei de 0.5 – 2.5 g

Suplemento de levadura Uaccharom{ce s cerevisiae *Diamond V ZP Yeast Culture+.

japonicus de 0.01 g para crecimiento y de 2-2.5 g para el resto.

de Dihidobacterium thermophilum Gram *-+ *\EN-NOH, Tomio+

0, 0.1, 2, 10, 20 g Mg-1 de G Alimento eztruído

Inyección intramuscular

Duración 40 días

Cambio brusco de salinidad *35–0 Ú+

G 0.2 g Mg-1 Vit. C 1.5 g Mg-1 Control: sin G y 0.2 g Mg-1 de vit. C

Duración 49 días U. cerevisiae, R. rhodo|{ma { U. eziiurus 10 g Mg-1 *1'+ -glucanos de U. cerevisiae 1 g Mg-1 *0.1'+

Duración 28 días 0, 5 y 10 g Mg-1 de U. cerevisiae *0, 0.5 y 1'+

Duración 95 días

226

0.2 mg Mg-1 de camarón por día 7 días con PG y 7 días sin PG

Bacterias Gram *-+ por inmersión. Vibrio harve{i *cepa BP05+ Suspensión de 107 CFU ml-

Inyección semanal con bacterias Gram *-+ Vibrio sp. Cepa *90 3B3+ Dosis LD50 *2.0 × 10-5 g de peso. Reto al día 65 y 95 con V. panaeicida por inmersión. YSSV, 40 días en agua de camarones infectados.

López et al, 2003

Scholz et al, 1999

Burgent s et al, 2004

Eurgekg Oarsupenae us japonicus de 14 g

Renaeus monodon de 5-8 y de 12 15 g

Adktkxq

bacterianos de Rantoea aiilomerans

Fucoidan del alga parda Uariassum pol{c{stum

Ttctcokgptq

Rgtq

Rguuntcdqu

Fugptg

Duración 1, 5 y 7 días

Virus del síndrome de mancha blanca inyección e inmersión.

Valores significativamente mayores en actividad de fenolozidasa e índice de fagocitosis en los organismos alimentados con 0.02 g Mg-1 por siete días, así como supervivencia de 80' contra el 0' del grupo control después de 10 días del reto.

Tamaha shi et al, 2000

Las dietas con fucoidan aumentan la actividad fagocítica y reducen significativamente la tasa de mortalidad, 46 y 93 ' en lo camarones de 5-8 y 12-15 g Actividad antibac-terial del después de ser retados con YSSV. fucoidan con Escherichia coli, El eztracto de fucoidan Utaph{lococcus inhibe el crecimiento de las tres bacterias. Estos aureus { V. resultados seòalan la harve{i actividad antibacterial y antiviral del fucoidan Valores significativamente Vibrio mayores en actividad de aliino{iticus fenolozidasa, superozido *CH003+, dismutasa y estallido inyección, 2 respiratorio en los ×106 CFU por organismos alimentados con camarón 2.0 g Mg-1. Tasa de supervivencia significativamente mayor en los tratamientos con alginato de sodio que en el control después de cuatro días de ser infectados Vibrio harve{i Valores significativamente por inyección, mayores en la actividad 30 Al de muscular de lisozima y la tasa de supervivencia en los suspensión a tratamientos con 0.5 y 1' 9.3 ×107 CFU de eztracto después de 60 ml-1 por horas de ser infectados camarón

Chotige at et al, 2004

0, 0.0.02, 0.04 y 0.1 mg Mg-1 de camarón por día

Duración 4 días antes de la infección 0, 0.1, 0.2 y 0.4 g Mg-1 de camarón

Litopenaeus vannamei, peso inicial de 0.34 ∑ 0.02 g y peso final de 12.3 ∑ 1.2 g

Alginato de sodio del alga parda Uariassum pol{c{stum *Mimitsu Chemical Industrias+.

Duración 5 meses

Henneropenaeus chinnensis, de 2.17 ∑ 0.607 g,

Eztracto del alga parda Uariassum husihorme

Duración 14 días

0, 0.5, 1 y 2.0 g Mg-1 de camarón

0, 0.5, 1 y 2.0 '

Virus del síndrome de mancha blanca por incubación.

Cheng et al, 2005

Huang et al, 2006

En las bacterias Gram (+), los peptidoglicanos o mureinas constituyen el principal componente de la pared, son moléculas construidas por un disacárido formado por Nacetilglucosamina y N-acetilmurámico. Los disacáridos generan una estructura rígida y continua, que es la pared celular bacteriana, por medio de los enlaces peptídicos entre los aminoácidos. Los peptidoglicanos suministrados a través del alimento activan a los hemocitos provocando un mayor índice de fagocitosis y una mayor inmunidad ante la infección con Vibrio penaeicida y el virus de la mancha blanca (Itami et al., 1998).

227

3. Contraindicaciones Los inmunoestimulantes activan a la respuesta innata como si el organismo hubiese sido desafiado por un patógeno; de este modo pueden proteger al animal frente a una posible infección. Sin embargo, todavía quedan muchas aspectos sin resolver, entre los que se destacan las relacionadas con la destrucción gástrica, la dosificación, el tiempo de administración, el desgaste energético, etc. A diferencia de los quimiterapéuticos, para inmunoestimulantes la relación dosis/respuesta no es lineal sino que presenta un máximo a una concentración intermedia; a dosis más elevadas pueden no tener efectos o ser tóxicos (Sakai, 1999; Morris et al., 1999; Takahashi et al., 2000). La explicación sobre esta respuesta no está totalmente aclarada pero se podría deber a la competencia por los receptores y a una sobreestimulación que genere una fatiga inmunológica (Scholz et al., 1999; Raa, 2000; López et al., 2003).

4. El uso de inmunoestimulantes con antibióticos Durante una infección el equilibrio entre el proceso invasor del patógeno y las reacciones de defensa del hospedero se inclina en favor del patógeno. Los antibióticos se utilizan para cambiar este equilibrio a favor del hospedero al inhibir o destruir al patógeno. La eficacia de un antibiótico depende de la funcionalidad del sistema inmunitario. Si el sistema está disminuido o dañado, el uso de antibióticos será de importancia marginal y sólo pospone el resultado final. Por el contrario si el sistema inmunitario está activado con antelación o durante la infección, éste puede potenciar la acción del antibiótico. Los inmunoestimuladores son básicamente agentes profilácticos y no se deben utilizar cuando la enfermedad ya está en curso. En este caso el uso de inmunoestimuladores podría incluso agravar los síntomas de la enfermedad, ya que se induce una enfermedad aparente sobre la ya existente (Santomá, 1998).

5. Factores nutricionales El campo de la nutrición de los organismos acuáticos actualmente enfrenta nuevos retos en busca de alimentos que, además de satisfacer los requerimientos nutricionales, propicien un mejor funcionamiento en determinadas condiciones de cultivo. Un alimento funcional es aquel que ha demostrado afectar benéficamente una o mas funciones específicas en el cuerpo, generando efectos positivos sobre el estado de salud o la reducción de riesgo de una enfermedad (Roberfroid, 2000; Vega-Villasante et al., 2004). En el caso de los camarones se ha observado que particularmente los lípidos, los pigmentos y las vitaminas antioxidantes generan un efecto positivo sobre algunos componentes del sistema inmunitario (Raa, 2000). Su modo de acción no es como el de un inmunoestimulante, ya que no genera la activación de los mecanismos de defensa. No obstante, algunos factores nutricionales se interrelacionan con los procesos bioquímicos del sistema inmune, por lo cual se puede observar un mejor estado de salud al ajustar la concentración de tales factores, más allá de los niveles convencionales para evitar síntomas de carencias nutricionales (Cuzon et al., 2004). 228

-Vitaminas antioxidantes Algunos carotenoides (e.g. beta-caroteno, cantaxantina, astaxantina) y las vitaminas E y C actúan como antioxidantes y protegen a la membrana celular del ataque de los radicales libres y de los peróxidos. En un estudio reciente, Lee y Shiau (2004) investigaron el efecto de la vitamina E (DL-a- tocoferol acetato) sobre la ganancia de biomasa y la cantidad de hemocitos de juveniles de P. monodon. Los resultados indican un máximo crecimiento y mejor respuesta inmunitaria cuando fueron alimentados con niveles de 85-89 mg de vitamina E/kg de dieta. En L. vannamei se observó un mayor número de hemocitos y actividad de fenoloxidasa cuando los organismos fueron alimentados con una dosis elevada de vitamina C, (0.2g Kg-1 de ácido ascórbico 2-mono fosfato, Stay C-35% Roche) (López et al., 2003). En ese trabajo se reporta que con una sobredosis de vitamina C las células sanguíneas son protegidas del daño causado por los aniones superóxido. Cuando los camarones fueron expuestos a un cambio brusco de la salinidad se observó que, en los camarones sin vitamina C en exceso, las células sanguíneas disminuyeron en menos de 24 horas, mientras que en los organismos alimentados con una sobredosis de vitamina C, las células sanguíneas se recuperaron antes de las 24 horas. Estudios realizados con P. monodon demuestran que las fuentes de vitamina C más estables (L-ascorbil-2-polyfosfato y L-ascorbil-2-polyfosfato-Mg), así como dosis elevadas (cinco veces la recomendada) están asociadas a una mayor concentración de hemocitos y a una reducción en los niveles de H2O2 durante la fagocitosis, lo cual aumenta la capacidad de las células sanguíneas para combatir a bacterias y virus, así como su vida media (Lee y Shiau, 2002; 2003). Estos resultados señalan que las vitaminas C y E coadyudan al sistema inmune al proteger a las células sanguíneas del propio daño potencialmente causado durante las reacciones inmunológicas que ocurren en los camarones en condiciones de estrés o cuando se presenta un patógeno externo. -Ácidos grasos Para incrementar el potencial inmune y la resistencia ante variaciones ambientales (disminución en 4 días de la salinidad de 35 a 10 ‰ y de la temperatura de 28 a 17°C) en juveniles de Penaeus stilirostrys, se ha propuesto la inclusión de altos niveles de n-3 ácidos grasos altamente insaturados en la dieta (14.51 g HUFA /kg de dieta) (Chim et al., 2001). La composición de los lípidos de la membrana afecta las funciones celulares, por eso no sorprende que la actividad de los hemocitos y su vida media se vean afectados por variaciones de la temperatura y la salinidad del medio, así como la composición lipídica de la dieta y los componentes antioxidantes en la misma (Waagbø, 1994). En este sentido hay, aparentemente, una fuerte relación bioquímica entre el metabolismo oxidativo, la conformación de la membrana celular y la función de algunos componentes de la dieta, como, por ejemplo, la función antioxidante del ácido ascórbico y la vitamina E, el efecto peroxidativo del hierro y el nivel de ácidos grasos poliinsaturados. La interacción entre estos aditivos representa un desafío para lograr determinar las dosis adecuadas, pero también la posibilidad de generar una mayor inmunidad. 229

6. Consideraciones generales La dieta representa la oportunidad de brindar a los organismos los elementos necesarios para lograr un mejor desempeño en determinadas condiciones de cultivo. En este contexto, lograr una mayor inmunidad depende fuertemente del uso adecuado de los factores nutricionales y los aditivos que permitan estimular y modular a los componentes del sistema inmunitario de los camarones. Para establecer las dosis adecuadas se requiere un mayor conocimiento sobre el efecto metabólico e inmunológico que tienen los distintos compuestos y su relación con importantes procesos biológicos como el crecimiento, la reproducción y la compensación fisiológica ante la variación de los parámetros ambientales. Un adecuado conocimiento de los requerimientos de ácidos grasos, vitaminas y pigmentos, así como el efecto de dosis altas sobre el estado de salud de los camarones permitiría alternar diferentes tratamientos profilácticos para aumentar la inmunidad en las etapas del cultivo, cuando los organismos se muestran más vulnerables a las infecciones. A partir de estos resultados es evidente que el concepto sobre los requerimientos de micro y macro nutrientes deberá de ser ajustado tomando en consideración que los camarones podrían tener requerimientos más elevados de determinados nutrientes debido a las condiciones de cultivo. Actualmente algunas características comunes de los sistemas de producción están directamente relacionadas con una mayor susceptibilidad ante las infecciones, como es el manejo de altas densidades e importantes variaciones ambientales. (Fjalestad et al., 1999; Le Moullac y Haffner, 2000; Argue et al., 2002; Gitterle et al., 2005). Finalmente, es importante considerar que ningún compuesto, por si solo, puede llegar a solucionar el problema de las enfermedades durante el cultivo y que la posible solución incluye diversas alternativas: mayor conocimiento sobre la maduración del sistema inmunológico de los camarones, adecuados programas de mejoramiento genético, el uso de inmunoaditivos durante las fases mas vulnerables del cultivo, aunado a buenas prácticas de manejo.

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233

f) FOSFOLÍPIDOS Y COLESTEROL 1. Fosfolípidos

Fenucci, Jorge L. y Harán, Nora S.

Cctcetgtkzcekóp y rtqrkgdcdgu Se los denomina también lípidos de membrana. Son polares: tienen como estructura básica glicerol, dos ácidos grasos y en la posición 3 un grupo ortofosfato unido a una base nitrogenada que incrementa su carácter iónico. Por otra parte su alta insaturación se debe a la presencia de ácidos de C20 y C22 altamente insaturados (HUFA). Según la base nitrogenada se conocen cuatro clases principales de fosfolípidos (FL): fosfatidilcolina (FC), fosfatidiletanolamina (FE), fosfatidilinositol (FI) y fosfatidilserina (FS) (Gong et al., 2004). Estos compuestos son componentes estructurales de las membranas celulares y entre otras funciones contribuyen al mantenimiento de su fluidez y flexibilidad. En los crustáceos tienen importancia en la digestión y absorción de los lípidos y en su transporte en la hemolinfa. En los camarones los FL no sólo incrementan la digestión, emulsificación y absorción del colesterol, sino que facilitan su transporte y movilización; por otra parte un incremento de FL en la dieta reduce los requerimientos de colesterol en las mismas (Gong et al., 2000a). Fugptgu dg fqufqnîrkdqu Están presentes, en mayor o menor cantidad, en los productos de origen animal y vegetal. Entre los vegetales ricos en fosfolípidos se puede citar al poroto de soja, a las semillas de girasol, al rape y al maíz. Entre los productos de origen animal se encuentran en la yema de huevo, el cerebro y los tejidos oculares (Hertrampf, 1991). Los huevos de peces contienen también gran cantidad de fosfolípidos (González-Félix et al., 2004). En la actualidad el aceite de soja es la principal fuente comercial de fosfolípidos, aunque algunos microorganismos tales como bacterias, algas, hongos y levaduras pueden considerarse como fuentes potenciales. (González-Félix et al., 2004; Hertrampf, 1991) Ptqdueekóp dg ngektkpc dg uqlc De acuerdo con Cruz-Suárez et al. (1999) y Hertampf (1991) la lecitina se define como un complejo de lípidos polares y neutros. Los lípidos polares constituyen al menos un 60%; la fracción polar es insoluble en acetona. La lecitina de soja se obtiene a partir del poroto de soja que contiene entre 0,5 y 2% de este compuesto. El poroto se limpia, se descascara y se rompe en copos con una prensa. La ruptura de las células permite una extracción eficiente del aceite, que es de color amarillo y contiene la lecitina. La lecitina de soja es un producto procesado del aceite de soja. Es una mezcla de Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0

234

fosfatidilcolina, fosfatidilinositol, fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina, cuya composición puede variar de acuerdo con el grado de pureza y origen (Gong et al., 2001). La mezcla aceite-lecitina se calienta suavemente y se agrega agua en forma de vapor; la lecitina se puede separar del aceite debido a su capacidad de hidratarse. Esta mezcla contiene 12% de aceite de soja, 33% de fosfolípidos y 53% de agua. Para obtener la fracción con lecitina el residuo se deshidrata en forma cuidadosa (Cruz- Suárez et al., 1999). La lecitina pura se obtiene por precipitación de la mezcla antedicha en acetona; posteriormente el precipitado es lavado con acetona, secado y separado en forma de granos (Gurkin y Othoefer, 1993). En la tabla siguiente se presentan datos sobre la composición de la lecitina liquida utilizada por Cruz Suárez en dietas comerciales para evaluar el crecimiento del camarón Litopeneaus vannamei. Tabla 1.- Eomposición de la lecitina líquida (Riceland Leciprim N lote N°2981 OHI).

Fuente: Cruz-Suárez et al., 1999

Utknkzcekóp dg fqufqnîrkdqu gp nc puttkekóp dg ecoctqpgu Luego de los triglicéridos los fosfolípidos representan los mayores componentes de la grasa y los aceites de un organismo (Tacon, 1987), constituyendo aproximadamente el 50% de los lípidos totales. Se pueden encontrar en la literatura varias revisiones que han tratado la acción de estos compuestos sobre diversas especies de crustáceos: Coutteau et al. (1997); Teshima (1997) y Gong et al. (2004). Kanazawa et al. (1979) determinaron una mayor tasa de crecimiento de juveniles de Marsupenaeus japonicus cuando se alimentaron con una dieta que contenía 1% de fosfatidilcolina (88% de pureza, extraída de la almeja Tapes phillipinarun) y 7% de aceite de hígado de abadejo Pollachius pollachius. Para la misma especie Kanawazawa et al. (1985) y Teshima et al. (1986) registraron efectos beneficiosos de los fosfolípidos utilizando dietas semipurificadas. Piedad Pascual (1985 y 1986) observó un mayor crecimiento y factor de conversión (tasa alimenticia) en postlarvas de Penaeus monodon alimentadas con piensos con distintas fuentes de lípidos: aceites de hígado de bacalao, desgomado de soja y refinado de soja, suplementados con 2% de lecitina; los mejores resultados se obtuvieron con 8% de aceite desgomado de soja. En Litopenaeus vannamei, González Félix et al. (2002), determinaron la misma respuesta trabajando con juveniles de Litopenaeus vannamei con 235

dietas que contenían 5% de distintos aceites, suplementadas con 3% de lecitina respecto de las no suplementadas. En la misma especie, Clark y Lawrence (1988) reportó que los mejores resultados en crecimiento y supervivencia se conseguían con el agregado de entre 2 y 8% de lecitina a una dieta semipurificada en base a caseína. Otros efectos de la adición de los fosfolípidos a los alimentos son: aumento de la resistencia al estrés osmótico (Coutteau et al., 2000; Gong et al., 2000a) y mejoramiento de la capacidad reproductiva de los camarones ( Bray et al., 1989; Alava et al., 1993; Cahu et al., 1994). Se considera que los fosfolípidos son fuente de colina, inositol y ácidos grasos esenciales, especialmente durante los estadios tempranos del desarrollo de los camarones (Coutteau et al., 1997). Si bien los crustáceos pueden sintetizar estos compuestos, sus tasas de síntesis no satisfacen la demanda y es por ello que deben obtenerlos de los alimentos (D´Abramo et al., 1981). Son numerosas las investigaciones acerca de los componentes activos de la lecitina necesarios para el buen crecimiento de los camarones: Coutteau et al. (1997) indican que la capacidad de los FL para incrementar el crecimiento de las larvas se debe a la FC y al FI; los mismos resultados obtuvo Teshima (1997) trabajando con M. japonicus. Sin embargo,con L. vannamei, Gong et al. (2000b) determinaron que el agregado de FC hasta un 4.2% en dietas semipurificadas no mejora el crecimiento, pero la suplementación con 1.84% de FI y FE incrementa la tasa de crecimiento Por lo expuesto queda claro que son necesarias más investigaciones para determinar cuales son los componentes activos de la lecitina. Por otra parte, parecería existir una interacción entre la fosfatidilcolina y los ácidos grasos altamente insaturados de la serie linolénica, que fue demostrada en M. japonicus. Kanazawa et al. (1985) determinaron que el incremento de fosfatidilcolina de soja con un consecuente aumento de los HUFA de 0 a 1% en las dietas, aumentó el crecimiento y la supervivencia de los camarones, mientras que con 2% de HUFA y 3% de lecitina observaron el efecto contrario. También parecería existir una relación entre el requerimiento de fosfolípidos y la cantidad de lípidos totales en la dieta. Hertrampf (1991) y Cruz Suárez et al. (1999) han resumido dichas relaciones y efectuaron recomendaciones que se presentan en la tabla 2. Tabla 2.- Recomendaciones sobre el contenido total de hosholípidos en dietas para camarones.

Fuente: Hertrampf, 1991 y Cruz-Suárez et al., 1999

236

Tabla 3. Eontenido de hosholípidos de alimentos utili|ados en diversas especies de camarones en distintas etapas de su ciclo de vida.

a: adultos; j: juveniles l: larvas; pl: postlarvas * contiene 96,6% de insolubles en acetona con 25,7% de fosfatidiletanolamina, 21,7% de fosfatidilcolina y 8,8% de fosfatidilinositol.

237

2. Esteroides Cctcetgtkzcekóp y rtqrkgdcdgu Los esteroides incluyen un grupo importante y ampliamente distribuido de lípidos insaponificables: esteroles, ácidos y sales biliares, hormonas adrenales y hormonas sexuales. Estructuralmente derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano). Los distintos esteroides se distinguen por el grado de saturación del esterano, la existencia de cadenas laterales diversas y la presencia de grupos funcionales sustituyentes. Los esteroles son los esteroides más abundantes; se consideran derivados del colestano (27 carbonos), se presentan habitualmente en la membrana plasmática de todos los seres vivos (excepto las eubacterias) y su función es regular la fluidez de la membrana celular. Los camarones no pueden sintetizar el anillo esteroide, en consecuencia el colesterol se considera un nutriente esencial que se obtiene de la dieta (Teshima y Kanazawa, 1971). Aunque se estima que una dieta que contiene harina y aceite de pescado y camarón podría cubrir los requerimientos de colesterol por lo que su inclusión en la dieta no sería necesaria (Cruz Suárez et al., 1999). Además de su función en las membranas, el colesterol es precursor de hormonas, en particular de la hormona de la muda (Teshima, 1982). También desempeña un papel importante en la absorción de ácidos grasos en el intestino y su transporte en la hemolinfa, donde se combina con los ácidos grasos formando ésteres de colesterol. El colesterol es el precursor metabólico de otros esteroides como calciferoles, hormonas esteroideas y sales biliares (Kanazawa, 2001). Fugptgu dg eqngutgtqn El colesterol es el esterol de mayor abundancia en los crustáceos (Kanazawa, 2001). Los crustáceos obtienen colesterol directamente de la dieta o por conversión de otros esteroles, ya que son incapaces de sintetizar este compuesto a partir de acetato o mevalonato (Tacon, 1987). Se considera que las harinas y los aceites de invertebrados marinos son excelentes fuentes de colesterol (Akiyama 1992). Akiyama et al. (1991) establecieron los porcentajes de colesterol/lípidos totales en ingredientes usados en la preparación de alimentos para camarones (tabla 4) Tabla 4. Rrincipales huentes de colesterol.

238

Fuente: Akiyama et al., 1991

Requerimientos de colesterol de diversas especies de camarones penaeoideos Según Akiyama et al. (1991) los porcentajes de colesterol que se utilizan en dietas para camarones varían entre 0.25 y 0.40% de acuerdo con el peso de los individuos (tabla 5). Tabla 5.- Niveles de colesterol recomendados en dietas para camarones.

Fuente: Akiyama et al., 1991

En algunos casos estos valores no concuerdan con los resultados obtenidos por otros autores. Como se puede observar en la tabla 6, el requerimiento de colesterol en el alimento varía entre 0,16 y 3 % según la especie y el estadio de desarrollo, Tabla 6: Requerimiento de colesterol dietario en diherentes especies de camarones peneidos. Eurgekg

Eutcdkq

' órtkoq dg eqngutgtqn

Mglqtc gp

Rgfgtgpekc

O. japonicus

*l+ 0.5 - 1.5g

0.5 - 1.0

Crecimiento

O. japonicus

*l+ 0.62 - 0.80g

2.1

Crecimiento

O. japonicus O. japonicus

*l+ *l+ 0.45 - 0.54

05 0.5

R. monodon

*l+ 0.45g

0.5

R. monodon

*l+0.27g

0.19 - 0.81

R. monodon

\oea= Mysis= PL *postlarva+

1.0

R. pennicillatus R. meriuiensis

*l+ 1.0g *l+ 0.1g

0.50 o más No es necesario suplemento en dietas con 0 6

Crecimiento Incremento en peso Incremento en peso Peso y supervivencia Crecimiento, supervivencia y resistencia al estrés osmótico Crecimiento Nulo

Manazaya et al., 1971 Deshimaru y Muromi, 1974 Teshima et al., 1997 Teshima et al., 1997 Chen, 1993 Sheen et al., 1994 Paibulmichamul et al., 1998 Chen y Jenn, 1991 Thongrad y Boonyaratpalin, 1998

239

Eurgekg

Eutcdkq

L. vannamei L. vannamei R. meraturus Crtemesia loniinaris Crtemesia loniinaris Rleoticus muelleri

*l+ 1 0g *l+ 0.21g Pl 60 *l+ 0.7g

' órtkoq dg eqngutgtqn 02–04 0 16 10 05

*l+ 1.84 - 1.96g

0.5 - 2.0

*l+ 2.65 - 3.4g

1-3

Mglqtc gp

Rgfgtgpekc

Crecimiento Crecimiento Supervivencia Crecimiento y supervivencia Supervivencia

Duerr y Yalsh, 1996 Castille et al., 2004 Bianchini, 1984 Petriella et al., 1984

Incremento en peso

Martínez Romero et al., 1991 Harán y Fenucci, 1996

(J): Juveniles

En varias especies de camarones se ha observado que el aumento del colesterol dietario, en un porcentaje mayor que el óptimo, produce efectos deletéreos en el crecimiento y/o supervivencia (tabla 7). Tabla 7.- Ehectos neiativos del colesterol en distintas especies de camarones. Eurgekg

Pguq *i+

' dg eqngutgtqn gp nc dkgtc

Efgetq pgictkxq uqdtg

Rgfgtgpekc

O. japonicus

0.5 -1.5

5

Crecimiento

10

10

Crecimiento

Manazaya et al., 1971 Duerr y Yalsh, 1996

Litopenaeus vannamei Crtemesia loniinaris R. meraturus

1 84 - 1.96

3

Supervivencia

Pl 60

3

Supervivencia

Martinez Romero et al., 1991 Bianchini, 1984

Aeekóp dg dkutkptqu tkrqu dg gutgtqngu Las especies de camarones carnívoros parecen tener un requerimiento exclusivamente de colesterol; mientras que los omnívoros y herbívoros necesitarían en la dieta los mismos niveles de esteroles, que pueden ser una combinación de colesterol y fitosterol o sólo fitosterol (D´Abramo y Conklin, 1995). Los fitosteroles no son tan efectivos para el crecimiento como lo es el colesterol. En la tabla 8 se presentan los resultados cuando se utilizan distintos esteroles en los alimentos de especies de camarones Tabla 8.-Ehecto sobre el incremento en peso { la supervivencia de diherentes esteroles en las dietas de camarones peneidos. O. japonicus *J+ O. japonicus *J+ O. japonicus *L+ O. japonicus *L+, O. japonicus *J+

Peso Sup. Peso Sup. --- --- --- ---

Peso Sup. ----

Peso Sup. ---

---

--

--

---

---

---

--

--

---

---

,

--

---

C. loniinaris --*J+

----

---

---

-

-

---

Peso Sup.

Peso Sup.

---

---

-

----

--

Referencia Manazaya et al., 1971 Teshima et al., 1989 Teshima et al., 1989 Teshima et al., 1983 Teshima y Manazaya, 1986 Harán y Fenucci,

*Con 22-dehidrocolesterol, ß-sitosterol, stigmasterol, fucosterol y lanosterol no llegaron a postlarva L: larvas, J: juveniles, Sup: supervivencia

240

Dkigutkdknkdcd dgn eqngutgtqn Hay pocos estudios para determinar la digestibilidad de esteroles en camarones penaeoideos: Teshima et al. (1974) establecieron que Marsupenaeus japonicus digiere el 82.6% del colesterol y entre 77.3 y 98.3% de los fitosteroles como ergosterol, 24metilencolesterol, brasicasterol, ß-sitosterol. Estos autores plantean la existencia de una relación entre la digestión del colesterol y la composición del alimento. En el camarón Artemesia longinaris la digestibilidad máxima de colesterol es de 87.5% (Martinez Romero et al., 1991), mientras que en el langostino Pleoticus muelleri es del 80.1% (Harán y Fenucci, 1996). Teshima et al. (1974) determinaron que la digestibilidad aparente del colesterol en las dietas con 0.5 a 1%, es mayor en relación a los resultados obtenidos con porcentajes del 2 y 5%. Similares resultados obtuvieron Martínez Romero et al. (1991) con el camarón argentino Artemesia longinaris y Harán y Fenucci (2004) con el langostino Pleoticus muelleri. Estos autores establecieron para las dos especies que porcentajes superiores al 2.5 y 2.3 % de colesterol en las dietas disminuyen la digestibilidad de este compuesto. Iptgtceekóp gpttg nqu fqufqnîrkdqu y gn eqngutgtqn Con referencia a la interacción entre los fosfolípidos y el colesterol de la dieta sobre el crecimiento de los camarones los resultados son diversos. Emery (1987, en Castille et al., 2004) halló una interacción entre estos ingredientes sobre el crecimiento de postlarvas de Litopenaeus vannamei; Gong et al. (2000a) observaron que el requerimiento de colesterol en juveniles de L. vannamei es de 0.35% en ausencia de fosfolípidos, pero se reduce a 0.14 y 0.13% al adicionarse respectivamente 1 y 2% de fosfolípidos; pero cuando se agrega 5% de fosfolípidos se necesita sólo 0.05% de colesterol, indicando una interacción entre ellos. Teshima et al. (1982) mostraron que los efectos del colesterol en cuanto a mejorar el crecimiento y supervivencia de larvas de Litopenaeus japonicus no se modifican por el nivel de lecitina de soja en la dieta (entre 0 y 6%). Chen y Jenn (1991) obtuvieron resultados similares con juveniles de F. penicillatus. Paibulkichakul et al. (1998) no encontraron interacción entre la lecitina y el colesterol sobre el crecimiento y la supervivencia de larvas y postlarvas de Penaus monodon. En la tabla 8 se resumen los resultados de trabajos realizados con la finalidad de determinar la posible interacción entre colesterol y la lecitina.

241

Tabla 9. Relación entre la acción del colesterol { los hosholípidos de la dieta Eurgekg

Eutcdkq

Renaeus monodon

\oea, Mysis y Postlarva

Renaeus monodon

Postlarva 15

Litopenaeus vannamei

Postlarva

Rleoticus muelleri

6.09 - 6.19g

5.0 3.0 1.5 0.0 1.5 sin efecto

Crtemesia loniinaris

1.39 -1.50g

1.5 sin efecto

Henneropeneus meriuiensis Juveniles

Cqorqpgptg *'+ Lgektkpc 1.0 y 1.5 mayor crecimiento y supervivencia 0.5 - 1.5 mayor crecimiento y supervivencia

1.0 - 2.0 ' mayor crecimiento y supervivencia

-

y gfgetq Cqngutgtqn 1.0 mayor crecimiento y supervivencia 1.0 mayor tolerancia al estrés osmótico, crecimiento y superviv. 0.05 0.13 0.14 0.35 1.5 mayor crecimiento 1 .5 mayor crecimiento 0.6 normal crecimiento y supervivencia

Iptgtceekóp nge1eqn

Rgfgtgpekc

no

no

sí, en el crecimiento no no no

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246

g) HARINA DE KELP Cruz-Suarez, Lucía E.; Tapia-Salazar, Mireya; Nieto-López, Martha y Ricque-Marie, Denis Nombre común (científico): kelp (algas Feofitas de los Ordenes Fucales y Laminariales) Número Internacional del Alimento: 1-08-073

1. Diagnóstico El kelp es un nombre genérico utilizado para denominar a las algas pardas (feofitas) de los ordenes Fucales (e.i. Ascophyllum nodosum, Sargassum spp. y Pelvetia spp.) y Laminariales (e.i. Laminaria hyperborea, Macrocystis pyrifera y Nereocystis luetkaena) (Vásquez, 1999), aunque hay algunos autores que solamente consideran dentro de este término, específicamente a las Laminariales (Kloareg et al., 1999; Vozzhinskaya y Kuzin, 1994). Estas algas generalmente se localizan en zonas de sustratos rocosos cercanas a las costas a profundidades no mayores que 40m, en aguas templadas o frías, claras y ricas en nutrientes. Las especies de algas que son explotadas comercialmente se enumeran a continuación (tabla 1). Tabla 1. Distribución de las especies de alias pardas ezplotadas comercialmente.

Fuente: 1: McHugh, 1987; 2: Troell et al., 2006; 3: Fleurence, 1999; 4: Wahbeh, 1997 Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0

247

En Oriente, tradicionalmente, las algas son parte de la dieta diaria. Actualmente las algas pardas son las que se consumen en mayor proporción en Asia, principalmente Japón, China y Corea (Dawes, 1998); sin embargo la demanda de algas como alimento también se ha extendido a Norteamérica, Sudamérica y Europa (McHugh, 2003). Las diferentes especies consumidas presentan un gran valor nutricional como fuente de proteínas, carbohidratos, minerales y vitaminas. En Occidente las algas pardas han sido utilizadas principalmente como materia prima para la extracción de fico-coloides como alginatos, que son empleados por la industria de cosméticos, de textiles, de alimentos, de construcción y farmacéutica como: espesantes, emulsificantes, estabilizantes, gelificantes y aglutiantes (Vásquez, 1999; Hennequart et al., 2004). También se han empleado en la formulación de alimentos balanceados para animales por su contenido mineral o por las propiedades funcionales de sus polisacáridos y en pocos casos por el valor nutricional de sus proteínas (Fleurence, 1999). Las especies de algas pardas que mas se han empleado en alimentos balanceados para animales son Macrocystis sp., Ascophyllum nodosum, Sargassum sp., entre otras (McHugh, 1987). Asimismo, las algas pardas son usadas como fertilizantes y agentes acondicionadores del suelo (Robledo y Freile-Pelegrin, 1997).

2. Proceso de manufactura El kelp puede ser cosechado en las áreas naturales donde se desarrolla utilizando barcos con maquinaria especial o bien puede ser colectado a mano en las playas a donde llega por efecto de las corrientes. También puede obtenerse a partir de cultivos, como en el caso de laminaria que se produce a gran escala por acuacultura en Asia. Cuando es colectado a mano, generalmente es prelavado en agua dulce con la finalidad de eliminar impurezas (arena). El kelp proveniente de cosecha o de colecta puede ser secado directamente al sol o empleando secadores especiales; una vez deshidratada el alga es molida y empacada.

3. Parámetros de referencia La composición química de este ingrediente varía de acuerdo con la especie, condiciones ambientales, localización geográfica, estación del año, exposición al oleaje y a las corrientes, concentración de nutrientes presentes en el medio, profundidad a la que se localizan, la temperatura, estado de desarrollo de las algas, etc. (Cruz-Suárez et al., 2000). En las tablas 2 a 7 se presentan los datos sobre la composición proximal, el perfil de aminoácidos y de ácidos grasos así como el contenido de carbohidratos, vitaminas y minerales de algunas especies de algas pardas.

248

Tabla. 2. Eomposición prozimal de diversas especies de alias pardas. Especie

Materia seca

Proteína cruda

Lípidos

Ceniza

Fibra

Carbohidratos

5-10 5.5£

2-7 0.97£

15 - 25 26.8£

8

45 - 60

89-93

6.5 - 14.2 7.5£

0.5 - 3.8 0.9£

17.3 - 35.2 29.5£

3.9 - 6.5

5.5-8.1 21.5

5.13 - 14 13.6

0.5 – 2.0 3.5

31.0 - 45.2 18.1

4.5 - 8.9

46.3 - 50.6

2.0 - 2.2

6.3 - 7.7

0.4 – 2.0

31.0-32.0

5.6 - 9.3

39.0 - 46.0

2.28

8.72 13.10£

44.3 26.6£

6.6

3.7

0.7£

9.2 - 19.9

0.5 - 0.8

13.1 - 30.3

4.8-10.5

52.6 - 68.5

18.0£

1.1£

31.2£

9,10

An 13 He Kelp 13 Lo

1,2

4,5,6,7,8

Mp 15 Pp 3

S

12

Sf 13 Sp Sv

11,14

Up

13

84.2–87

Energía bruta (kcal/g)

£ datos en base seca / An: Ascophyllum nodosum; He: Himanthalia elongata; Lo: Laminaria ochroleuca; Mp: Macrocystis pyrifera; Pp: Padina pavonica; S: Sargassum; Sf: Sargassum filipéndula; Sp: Saccorhiza polyschides; Sv: Sargassum vulgare; Up: Undaria pinnatifida Fuente: 1 Feedstuffs, 1995; 2 NOVUS, 1992; 3 Suárez-García, 2006; 4 Cruz-Suárez et al., 2000; 5 Rodríguez-Montesinos y Hernández-Carmona, 1991; 6 Castro-González et al., 1994; 7 Castro González et al., 1991; 8 Productos del Pacifico ficha técnica, 9 Sharp, 1987; 10 Seaweed site © Guiry, 2000; 11 Marinho-Soriano et al., 2006; 12 Robledo y Freile-Pelegrin, 1997 13: Sánchez-Machado et al., 2004; 14 Amico et al., 1976; 15 Wahbeh, 1997

Tabla 3. Eontenido de aminoácidos en diversas especies de alias pardas. Aminoácidos (%) Acido Aspartico Acido Glutamico Alanina Arginina Cisteina Fenilalanina Glicina Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Prolina Serina Tirosina Treonina Triptofano Valina

Kelp

1,2

0.10 - 0.33 0.38 0.18 0.37 0.09 - 0.51 0.04 - 0.51 0.1 - 0.2 0.36 0.03 - 0.57 0.11 0.61

6

3

4,5

Pp

S

Sv

5.2 3.7 5.8 4.8 4.1 9.0 1.1 10.4 7.8 4.8 7.0 7.6 8.4 4.7 9.6

1.31 10.23 4.97 5.35 0.80 2.73 3.28 1.31 3.7 5.33 3.88 1.54 2.62 2.82 2.97 2.95

12.8 16.0 12.3 1.6 0.2 1.2 3.9 0.3 0.7 0.5 1.9 0.3 9.3 1.9 2.2

5.9

4.24

0.8

Pp: Padina pavonica; S: Sargassum; Sv: Sargassum vulgare Fuente: 1 Feedstuffs, 1995; 2 NOVUS, 1992; 3 Suárez-García, 2006; 4 Marinho-Soriano et al., 2006; 5 Amico et al., 1976; 6 Wahbeh, 1997

249

Tabla. 4. Eontenido de ácidos irasos (mi/100 i) en diversas especies de alias pardas. 2

C14:0 C16:0 C16:1?7 C16:2?4 C16:3?4 C18:0 C18:1?9 C18:1?7 C18:2?6 C18:3?3 C18:4?3 C20:1?9 C20:4?6 C20:4?3 C20:5?3 C22:6?3

2

He

Lo

5.85 - 9.57 32.53 -36.73 2.79 - 3.00 TR 0.06 - 4.38 0.59 - 0.68 19.96-22.64

4.97 28.51 5.62 0.87 0.34 13.62

4.39 - 5.80 6.77 - 8.79 1.94 - 3.53

6.79 5.15 10.77

9.78 -10.69 0.35 - 0.88 2.77 - 5.50

14.20 0.54 8.62

16

Pp

1

S

2.90 4.1

6.30 18.5 6.7 5.8 3.8 4.0

9.54

19.17 4.39 0.46

2

2

Sp

Up

5.75 42.14 9.06 0.11 0.14 0.65 15.01 5.68 2.84 3.36 5.93

3.17 16.51 3.70 TR 2.31 0.69 6.79

6.11 0.20 3.01

15.87 0.70 9.43

6.23 11.97 22.60

He: Himanthalia elongata; Lo: Laminaria ochroleuca; Pp: Padina pavonica; S: Sargassum sp.; Sp: Saccorhiza polyschides; Up: Undaria pinnatifida; TR: trazas Fuente: 1 Suárez-García, 2006; 2 Sánchez-Machado et al., 2004; 3 Wahbeh, 1997

Los carbohidratos presentes varían de acuerdo con la especie; en la tabla 5 se muestran los valores del contenido de carbohidratos presentes en algunas especies de algas pardas marinas. Tabla 5. Eontenido de carbohidratos de aliunas especies de alias pardas. An Ficocoloides (%) Alginatos (%) Fucoidinas (%)* manitol (%) Hemicelulosa (%) Lignina (%) celulosa Laminarin

1

20 - 26 15 - 30 10 4 - 10 5-8 5 - 10

2-5 0 -10

Mp

1

40 18 - 26 0.5 - 2 2 - 22

2,3

S

59 7 - 27 14.56 - 15.71** 8 1.86 - 4.56** 3 7.7 ** 3.64 7.82 7.0 7.52

4

Sv

9.9

1-2

An: Ascophyllum nodosum; Mp: Macrocystis pyrifera; S: Sargassum sp.; Sv: Sargassum vulgare *polisacáridos sulfatados; glucuronoxiloglucan sulfatado; **sargaso mexicano Fuente: 1 Cruz-Suárez et al., 2000; 2 Gorham y Lewey, 1984; 3 Suárez-García, 2006; 4 Amico et al., 1976

250

Tabla 6. Eontenido de vitaminas de diversas especies de alias pardas 8,9

Acido ascórbico (ppm) Acido pantotenico (mg/kg) Acido folico (ug/kg) Biotina (ug/kg) Carotenos (mg/kg) Colina (mg/kg) Niacina (mg/kg) Piridoxina (mg/kg) Riboflavina (mg/kg) Tiamina mg/Kg Tocoferoles (ppm) A UI/g E mg/kg B12 (ppm) K (ppm)

An 500 – 2000

Kelp

3,4,5,6,7

1,2

Mp 100 - 2000

7 - 29 0.1 - 0.5ppm 100 - 191 0.1 - 0.4ppm 100 - 400 30 – 60 60 - 86 275 10 – 30 23 - 29 1 5-10 5 - 7.5 1 - 2.7 150 – 300 66 15 - 100 0.004 10

0.1 - 0.5ppm 0.1 - 0.4ppm 30 - 60 10 - 30 5-10 1-5

< 0.004 < 10

An: Ascophyllum nodosum; Mp: Macrocystis pyrifera; * datos en ppm Fuente: 1 Feedstuffs, 1995; 2 NOVUS, 1992; 3 Cruz-Suárez et al., 2000; 4 Rodríguez-Montesinos y Hernández-Carmona, 1991; 5 Castro-González et al., 1994; 6 Castro González et al., 1991; 7 Productos del Pacifico ficha técnica, 8 Sharp, 1987; 9 Seaweed site © Guiry, 2000.

Tabla 7. Eontenido de minerales de diversas especies de alias pardas. An Aluminio (ppm) Azufre (%) Barium (ppm) Berilio (ppm) Boro (ppm) Cadmio (ppm) Calcio (%) Cloro (%) Cobre (ppm) Cobalto (ppm) Cromo (ppm) Fósforo (%) Hierro (ppm) Magnesio (%) Manganeso (ppm) Mercurio (ppm) Niquel (ppm) Potasio (%) Plomo (ppm) Selenio (ppm) Sodio (%) Sulfatos (%) Titanio (ppm) Vanadio (ppm) Yodo (%) Zinc (ppm)

9,10

Kelp

1,2

4,5,6,7,8

Mp 20-100

3

S

0.73 - 2

1–3 3.1-4.4

1.2 - 2.5 2-5

0.1 - 0.15 150-1000 0.5 - 0.9 10-50

0.16 - 0.28 550-566 0.78-0.85 62-65

2–3

2.3 - 4

3–4

0.4 2.4 - 3.2

0.0 1 - 0.12 50 20

46 65

15 - 50