Ciencia Animal

Sustitución de alto porcentaje de harina de pescado por ensilados de subproductos pesqueros en dietas extrusadas para Clarias gariepinus

0000-0002-6687-8284J. Llanes^{1  *}  , 0000-0003-4646-6036Giuliana Parisi² 

¹Empresa de Desarrollo de Tecnologías Acuícolas. Carretera central km 20, Loma de Tierra, Cotorro, La Habana, Cuba

²Universidad de Florencia, Via delle Cascine 5 - 50144. Florence FI, Italia

Resumen

Un total de 270 alevines (10.7 ± 0.06 g de peso promedio) se distribuyeron al azar en tres tratamientos con tres repeticiones, según diseño completamente aleatorizado, para evaluar la sustitución total de alto porcentaje de harina de pescado por ensilados de subproductos pesqueros en dietas extrusadas para Clarias gariepinus. Los tratamientos fueron el pienso para alevinaje de bagres con 25 % de harina de pescado (control) y dos dietas alternativas, con 10 % (base seca) de ensilado: uno preparado con ácido sulfúrico al 98 %, y el otro con ácido fórmico. Los animales se alimentaron durante 60 d. No se encontraron diferencias (P > 0.05) en los pesos finales (66.63, 66.27 y 70.71 g) y conversión alimentaria (1.18, 1.18 y 1.15). Sin embargo, sí las hubo para la eficiencia proteica entre la dieta con harina de pescado (2.34) y los ensilados de productos pesqueros (3.09 y 3.18). La supervivencia fue excelente en todos los tratamientos (> 96.66 %). El análisis económico mostró que las utilidades con los ensilados (US $ 2 534.22 y 2 430.05 /t) fueron superiores al control (US $ 1 689.44 /t). Se concluye que los ensilados químicos de subproductos pesqueros pueden remplazar un elevado porcentaje de harina de pescado en dietas extrusadas para alevines de Clarias gariepinus con efecto económico positivo, al disminuir la importación de harina de pescado.

Palabras-clave: ácidos; alimentación; bagres; silos químicos

La harina de pescado es una fuente importante de proteína para peces, pero el incremento de precios y la baja disponibilidad de este recurso en el mercado motivaron investigaciones para su remplazo parcial o total por otras fuentes de proteínas (^{Guzel et al. 2011} y ^{Valenzuela y Morales 2016}). En Cuba, como parte de la sustitución de importaciones, se trabaja en la búsqueda de alimentos alternativos que permitan contar con materias primas nacionales y de esta forma, contribuir a la sostenibilidad y soberanía alimentaria. En este contexto, los ensilados de subproductos pesqueros (EP) se consideran una alternativa práctica y económicamente viable para garantizar una producción piscícola sostenible (^{Perea et al. 2018}).

El bagre africano (Clarias gariepinus) es la principal especie dulceacuícola de cultivo intensivo en Cuba. Su alimentación se realiza con alimento húmedo (40 - 45 % de materia seca), constituido por pienso vegetal y EP (^{Toledo y Llanes 2013}). Por un proyecto internacional (AID010713 - IPEPAC) de la Agencia Italiana de Cooperación para el Desarrollo (AICS, siglas en italiano) esta metodología de alimentación se ha extendido a la provincia de Sancti Spiritus, donde se prevé la extrusión de este alimento. De ahí, la necesidad de realizar nuevos estudios que permitan mayor eficiencia en el reciclaje de los subproductos pesqueros y el alimento terminado.

En estudios realizados por ^{Llanes y Parisi (2020)} se evaluaron dos dietas extrusadas con 10 % (base seca) de EP en bagres africanos. Estos autores obtuvieron mejores indicadores productivos y económicos con la inclusión de 10 % de HP con respecto al pienso comercial (control). Al considerar este resultado, el objetivo de este trabajo fue evaluar la sustitución total de alto porcentaje de HP por ensilados químicos de subproductos pesqueros en dietas extrusadas para Clarias gariepinus.

Materiales y Métodos

El bioensayo se realizó en el Laboratorio de Nutrición de la Empresa de Desarrollo de Tecnologías Acuícolas (EDTA), en el municipio Cotorro, en la provincia La Habana.

Animales, diseño experimental y tratamientos. Los alevines de Clarias gariepinus proceden del área de alevinaje de la Unidad de Desarrollo-Innovación El Dique, de la EDTA. Estuvieron una semana de adaptación en piscina de cemento de 4.5 m², donde recibieron el pienso de alevines de bagre (35 % de proteína bruta). Finalizado este tiempo, se pescaron y seleccionaron 270 peces, de 10.4 ± 0.06 g de peso promedio, los que se distribuyeron al azar en tres tratamientos con tres repeticiones, según diseño completamente aleatorizado. Las unidades experimentales consistieron en nueve tanques circulares de cemento de 68 L, donde se colocaron 30 peces y se mantuvo el flujo de agua a 0.2 L/min las 24 h.

Los tratamientos fueron el pienso para alevinaje de bagres (control) y dos dietas alternativas con ensilado químico de subproductos pesqueros: uno elaborado con ácido sulfúrico al 98 % y el otro con ácido fórmico (tabla 1).

Tabla 1 Composición porcentual y química de las dietas experimentales para alevines de Clarias gariepinus (g / 100 g peso seco) 

Ingredientes	D-I Control	D-II EPS	D-III EPF
Harina de pescado	25	-	-
Ensilado con ácido sulfúrico (EPS)	-	10	-
Ensilado con ácido fórmico (EPF)	-	-	10
Harina de soya	30	40	40
Harina de trigo	25	25	25
Salvado de trigo	15	20	20
Aceite de soya	4	3	3
Fosfato di cálcico	-	1	1
Premezcla de vitaminas y minerales	1	1	1
Total	100	100	100
Materia seca, %	88.11	88.46	89.11
Proteína bruta, %	34.50	27.91	27.39
Extracto etéreo, %	7.54	7.66	7.36
Fibra bruta, %	4.55	4.97	4.81
Cenizas, %	8.32	7.18	7.13
Energía digestible (MJ/kg)	12.40	12.11	11.96
PB /ED (g/MJ)	27.82	23.04	22.90

*Mezcla vitamínica-mineral (kg de dieta): vitamina A, 500IU; vitamina D, 100IU; vitamina E, 75 000 mg; vitamina K, 20 000 mg; vitamina B₁, 10 000 mg; vitamina B_3, 30 000 mg; vitamina B_6, 20 000 mg; vitamina B_12, 100 mg; vitamina D, 60 000 mg; niacina, 200 000 mg; ácido fólico, 500 mg; biotina, 0.235 mg; selenio, 0.2 g, hierro, 80 g; manganeso, 100g; cinc, 80g; cobre, 15g; cloruro de potasio, 4g; óxido de manganeso, 0.6g; bicarbonato de sodio, 1.5g; yodo, 1.0g; cobalto, 0.25g; EPS: ensilado de pescado con ácido sulfúrico; EPF: ensilado de pescado con ácido fórmico.

Preparación de los ensilados. Se utilizaron subproductos del fileteado de tilapias que se molieron en molino de carne (JAVAR 32, Colombia). La pasta resultante se dividió en dos porciones: una, con adición de 2 % de ácido sulfúrico al 98 % (p/v) y la otra, con 2 % de ácido fórmico (p/v). Ambas se almacenaron en dos recipientes plásticos con tapa durante siete días.

Preparación de las dietas. Las harinas (pescado, soya y trigo) y el salvado de trigo se molieron en molino de martillo, a tamaño de partícula de 250 µm. Se mezcló (mezcladora HOBART MC-600, Canadá) durante 10 min. para conformar un producto homogéneo, y posteriormente se adicionó el aceite de soya, la mezcla vitamino-mineral y los EP en forma húmeda (10 % de inclusión calculada en base seca y previa neutralización con 2.5 % de carbonato de calcio), y se continuó el mezclado durante 5 min. La aglomeración de las dietas se realizó en extrusora (DGP 70, China) con diámetro de 3 mm y el granulado se secó en estufa (Selecta, España) a 60 ^oC durante 24 h. El alimento control se preparó en iguales condiciones a las experimentales. Las determinaciones bromatológicas se realizaron según los métodos descritos por ^{AOAC (2016)} y la energía digestible se calculó de acuerdo con los coeficientes calóricos referidos por ^{Toledo et al. (2015)}.

Procedimiento experimental: Diariamente se tomaron los valores de temperatura y oxígeno disuelto con oxímetro digital (HANNA,Rumania), y una vez por semana los niveles de amonio con un kit colorimétrico de aguas (Aquamerck, Alemania). Las dietas se ofrecieron en dos raciones al 6 % del peso corporal (9:00 y 15:30 h) durante 60 d. Cada 15 d, las raciones se ajustaron, y al final del bioensayo se realizó pesaje individual a todos los animales con la utilización de una balanza digital (Sartorius, Alemania) para calcular los indicadores productivos siguientes:

• Peso medio final.

• Conversión alimentaria (FCA) = alimento añadido /ganancia peso

• Eficiencia proteica (EP)= ganancia en peso/ proteína suministrada

• Supervivencia (S)= Número de animales finales/ número de animales iniciales x 100.

Análisis estadístico. Los supuestos de normalidad se verificaron a partir de la dócima de ^{Shapiro y Wilk (1965)} y por homogeneidad de varianza, según la dócima de ^{Levene (1960)}. Se realizó análisis de varianza de clasificación simple mediante el paquete estadístico INFOSTAT versión 2012 (^{Di Rienzo et al. 2012}). Cuando se encontraron diferencias (P < 0.05), las medias se compararon por la dócima de rangos múltiple de ^{Duncan (1955)}.

Análisis económico. Se realizó según ^{Toledo et al. (2015)}. Se calcularon los costos de las dietas a partir de los precios internacionales de las materias primas para agosto de 2020 (http/www.indexmundi.com) (tabla 2), más 45 % por concepto de gastos adicionales para Cuba (transportación, maquila y administrativos) (tabla 2). Estos valores se multiplicaron por las conversiones alimentarias para conocer los costos de alimentación, los que consideraron 60 % de los gastos totales de producción. El valor de la producción (US $ 3 400,00 /t) y de los ensilados se obtuvieron de los registros del Departamento de Economía de la EDTA.

Tabla 2 Precios internacionales de las materias primas utilizadas en la formulación de las raciones experimentales (USD $ /t) 

Materias primas	USD $
Harina de pescado	1 479.92
Harina de soya	384.55
Harina de trigo	198.42
Salvado de trigo	70.00
Aceite de soya	866.94
Fosfato dicálcico	423.10
Mezcla vitamino-mineral	1 975.11

Resultados y Discusión

Durante el período experimental, la temperatura y el oxígeno disuelto del agua de los recipientes oscilaron entre 25.7 y 26.9^oC, y entre 5.1 y 6.0 mg/L, respectivamente. El nivel de amoníaco se mantuvo cercano a 0.01 mg/L mediante la circulación de agua. Estos valores se consideran de confort para el buen desempeño productivo de la especie (^{Toledo et al. 2015}).

Se observó el consumo rápido de ambas dietas con EP, lo que evidencia su buena aceptabilidad por parte de los peces durante todo el bioensayo. Por el contrario, ^{Llanes et al. (2017)} ensilaron subproductos cárnicos con 1 % de ácido sulfúrico al 98 % (p/v) e incorporaron el producto en una ración extrusada para bagres africanos. Como resultado obtuvieron el mayor consumo de alimento y los mejores indicadores productivos con el pienso comercial, lo que atribuyeron a los altos niveles de grasa saturada de los subproductos cárnicos y a la acidez de la ración.

Es importante señalar que el valor de pH del ensilado con ácido sulfúrico al 98 % estuvo entre 3.2 y 3.4 durante su almacenamiento, valores superiores a los obtenidos en ensilados cárnicos que presentaron pH de 1.81 (^{Portales et al. 2015}) y 2.06 (^{Llanes et al. 2017}) durante los siete días de almacenamiento. Esto pudiera indicar que la concentración de escamas y espinas de los subproductos de tilapia contribuye con el efecto buffer a la acidez del ensilado, que al neutralizarse posteriormente con carbonato de calcio disminuye más la acidez para su incorporación a las dietas extrusadas.

No se encontraron diferencias en los indicadores de crecimientos y la conversión alimentaria (P <0. 05) entre el control y las dietas de EP (tabla 3). Estos resultados fueron favorables con respecto a los informados por ^{Llanes y Parisi (2020)}, quienes lograron sustituir 15 % más de HP, con iguales dietas experimentales, y también lo fueron en relación con los de ^{Llanes et al. (2017)}, que trabajaron con ensilado cárnico en la misma especie. También son superiores a los referidos por ^{Guzel et al. (2011)}, al sustituir 50 % de la HP por EP en truchas arcoíris (Oncorhynchus mykiss), y a los de ^{Bringas et al. (2018)}, quienes solo lograron sustituir 9 % de harina de soya por la inclusión de 5 % de ensilado fermentado de subproductos de tilapias en bagres americanos (Ictalurus punctatus). Estas variaciones pueden ser posibles por los diferentes hábitos alimentarios de las especies, el material ensilado, los ingredientes y sus niveles de inclusión en las raciones, así como por la calidad del agua.

Tabla 3 Comportamiento productivo de alevines de Clarias gariepinus al sustituir la harina de pescado por ensilados químicos de subproductos pesqueros 

Indicadores	D-I Control	D-II EPS	D-III EPF	±EE	p
Peso final, g	66.63 ± 3.51	66.27 ± 3.08	70.71 ± 3.44	-	0.652
Conversión alimentaria	1.18	1.18	1.15	0.01	0.316
Eficiencia proteica	2.34^a	3.09^b	3.18^b	0.13	0.001
Supervivencia, %	100	100	96.66	0.78	0.125

^a,b, Fila con letras distintas indican diferencias para P < 0,05 según ^{Duncan (1955})

EPS: ensilado de pescado con ácido sulfúrico,

EPF: ensilado de pescado con ácido fórmico

Se debe tener en cuenta, además, que el bagre africano es una especie omnívora con tendencias carnívoras (^{Toledo et al. 2015}), pero se explota hace 20 años con una alimentación basada, fundamentalmente, en pienso vegetal. Teniendo en cuenta esta condición, se pudiera predecir que a partir de múltiples generaciones de descendientes haya una adaptación de la fisiología digestiva, en cuanto a la utilización más eficiente de este tipo de proteína, lo que permitiría ser más eficaz con la proteína de origen animal.

La eficiencia proteica fue mayor (P < 0.05) para las dietas con EP, debido a que con menores niveles de proteína dietética se alcanzaron iguales ganancias de peso respecto al control. Esto se relaciona con mayor disponibilidad de proteína parcialmente hidrolizada y energía, así como con la acidificación que ofrecen los EP, que mejora la digestibilidad de los nutrientes y la disponibilidad de minerales como el fósforo, lo que se traduce en el crecimiento de los animales (^{Toledo y Llanes 2013} y ^{Suárez et al. 2018}). Se evidencia, además, ahorro de proteínas por el aporte de aceite de los EP. Estos proporcionan menor relación proteína /energía respecto al control, y no se perjudican los indicadores productivos.

^{Bringas et al. (2018)} caracterizaron los subproductos del fileteado de tilapias y encontraron todos los aminoácidos esenciales, y particularmente concentraciones adecuadas de lisina (7.29 g/100g de proteína) y metionina (3.99 g/100g de proteína), que hay que cuantificar en formulaciones para peces por ser limitantes en la mayoría de los ingredientes proteicos (^{Abdo-de la Parra et al. 2017}), fundamentalmente en piensos vegetales. Además, los autores citados informaron el perfil de ácidos grasos, en el que las mayores concentraciones fueron el ácido palmítico C16:0 (25,56%), palmitoleico C16:1 (6,70%), linoleico C18:2n-6 (34,31%) y linolénico C18:3n-3 (11,51%), y la proporción de ácidos grasos n-6/n-3 de 2.3 a 1, valores muy favorables en la nutrición de bagres africanos.

^{Raa y Gilberg (1982)} informaron que los ensilados químicos tienen altos coeficientes de hidrólisis proteica, debido a la actividad de las enzimas digestivas, específicamente las proteasas del propio pescado, que aumentan las proteínas de bajo peso molecular. El aumento en el contenido de péptidos liberados y aminoácidos libres puede generar mayor potencial quimioatractante, e incrementar consecuentemente el estímulo nutritivo en peces carnívoros y omnívoros (^{Valenzuela y Morales 2016}).

Las supervivencias fueron excelentes (mayor que 96.66 %), lo que indica que la inclusión de ensilados químicos de pescado en dietas extrusadas no promueve la mortalidad en los alevines, y no influyeron de forma negativa en los indicadores productivos durante el bioensayo (tabla 3).

Se corroboró que no hubo diferencias entre la utilización de los ácidos sulfúrico y fórmico, respecto a los indicadores de crecimiento y eficiencia alimentaria (tabla 3). Por tanto, cualquiera de los dos se puede usar en la elaboración de EP para su incorporación en dietas secas, siempre que se neutralicen y se verifique el pH antes de su incorporación a la ración.

Según la literatura consultada, en la alimentación de peces los primeros EP se elaboraron con ácidos minerales (sulfúrico y clorhídrico) y se obtuvieron buenos resultados, pero los silos no se encontraron protegidos contra hongos Aspergillus flavus, productor de aflatoxinas capaces de crecer en la superficie lipídica de los EP (^{Raa y Gilberg 1982}). De ahí que, para retener el crecimiento bacteriano con ácidos minerales, el pH debe oscilar entre 2 y 3, por lo que se necesitará una neutralización rigurosa para su incorporación a raciones secas. Un trabajo reciente (^{Perea et al. 2018}) informó que se prefieren los ácidos orgánicos, fundamentalmente el fórmico, porque, aunque son más costosos el precio se contrarresta por su poder antifúngico y por asegurar la conservación del producto por más tiempo, sin provocar descenso excesivo del pH (próximo a 4), cuestión importante en la fabricación de piensos extrusados.

En Cuba existen experiencias productivas en la elaboración de EP con ácido sulfúrico, en las que se informa una conservación adecuada durante 8 y 10 días de almacenamiento, sin previa neutralización, para su utilización en la elaboración de raciones húmedas (40 - 50 % de materia seca), que suplen 20-30 % de la alimentación diaria en bagres africanos, con buenos resultados zootécnicos (^{Toledo et al. 2013}). Esto pudiera indicar que, en dietas húmedas, el porcentaje de agua en la ración diluye la concentración de acidez, lo que no ocurre en dietas extrusadas, en las que la extrusión concentra la acidez de la ración.

El análisis económico (tabla 4) mostró que las dietas con EP fueron menos costosas, por no incluir HP, que tiene el precio más alto de todos los insumos proteicos (tabla 2).De igual forma, los costos de alimentación y gastos totales de producción fueron menores con EP, debido al menor costo de las dietas y a las conversiones alimentarias similares con respecto al pienso comercial. Por tanto, proporcionaron las mayores utilidades y ahorros en la producción de una tonelada de pescado entero. ^{Llanes y Parisi (2020)} tuvieron menos ahorros con iguales dietas ($ US 557.65 y 367.35), debido que el pienso comercial tuvo 10 % de HP.

Tabla 4 Análisis económico de la producción de Clarias gariepinus con las dietas experimentales (US $ /t) 

Indicador	D-I Control	D-II EPS	D-III EPF
Costo de la ración	869.78	440.23	506.06
Costo de alimentación	1 026.34	519.47	581.97
Gasto total de producción	1 710.56	865.78	969.95
Utilidades	1 689.44	2 534.22	2 430.05
Ahorro	-	844.78	740.61

Valor de producción: $ US 3 400,00 /t de pescado entero

Utilidades= valor de producción- gasto total

EPS: ensilado de pescado con ácido sulfúrico

EPF: ensilado de pescado con ácido fórmico

En cuanto a los EP, la utilización del ácido sulfúrico al 98 % fue la más económica porque este insumo se produce en Cuba, mientras que el ácido fórmico es importado. Así, el costo del procesamiento de estos subproductos por técnicas de ensilaje con ácido sulfúrico al 98 % fue de US $ 0.362/kg de materia seca (MS), mientras que con fórmico fue de US $ 0.816 /kg de MS. Estos montos pueden variar en dependencia del precio de los ácidos y los subproductos pesqueros, pero la tendencia es a que sea menor, en comparación con el uso de la HP (US $ 1.47 /kg).

Se evidencia que el reemplazo de la HP por EP en la formulación de alimentos acuícolas repercute en la reducción de los costos de alimentación y en la obtención de mayores utilidades, lo que coincide con estudios de ^{Guzel et al. (2011)}, ^{Perea et al. (2018)} y ^{Llanes y Parisi (2020)}. La HP es el ingrediente proteico clave en alimentos acuícolas por su alto valor nutritivo, pero su elevado precio no sustenta el desarrollo de una piscicultura intensiva para especies de agua dulce de bajo valor comercial. Además, su producción en Cuba no se justifica por la poca disponibilidad de subproductos pesqueros. De ahí que una alternativa sea el EP elaborado con igual materia prima, al que se le adiciona su calidad y la digestibilidad de su proteína (^{Valenzuela y Morales 2016}).

Conclusiones

Los ensilados químicos de subproductos pesqueros sustituyeron un alto porcentaje de harina de pescado en dietas extrusadas para alevines de Clarias gariepinus, con efecto económico positivo, al disminuir la importación de harina de pescado.

Agradecimientos

Se agradece al Centro Nacional de Producción de Animales de Laboratorios (CENPALAB) por el apoyo brindado en la adquisición de las materias primas para la elaboración de las dietas experimentales.

REFERENCIAS

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Recibido: 08 de Diciembre de 2020; Aprobado: 05 de Febrero de 2021

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