Ciencia Animal

Comportamiento productivo de alevines de Clarias gariepinus alimentados con subproductos de langosta espinosa. Nota técnica

0000-0002-6687-8284J. E. Llanes^{1  *}  , 0000-0002-2730-7358M. A. Ramírez² 

¹Empresa de Desarrollo Tecnologías Acuícolas. Carretera Central km 20 ½, Loma de Tierra, Cotorro. La Habana, Cuba

²Unidad Científica Tecnológica de Base Los Palacios, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, Carretera Sierra Maestra km 1 ½, CP22900, Los Palacios. Pinar del Río, Cuba

Palabras

Se evaluó el comportamiento productivo de Clarias gariepinus, alimentados con subproductos del proceso de extracción de pulpa del cefalotórax de langosta (Panulirus argus). Se utilizaron 240 alevines de 10.16 ± 0.07 g de peso medio inicial, ubicados según diseño completamente aleatorizado en cuatro tratamientos con tres repeticiones. Los tratamientos fueron: control (100 % de subproductos de pescado), TI (75 % de SP y 25 % de subproductos de langosta), TII (50 % subproductos de pescado y 50 % subproductos de langosta) y TIII (100 % de subproductos de langosta). Los animales se alimentaron durante 45 días y se suministró el alimento al 15 % de la biomasa. El incremento de los subproductos de langosta en las raciones disminuyó la cantidad de alimento suministrado por animal (137.15, 120.38, 109.72 y 86.53 g). De igual forma, los indicadores de crecimiento (74.51, 52.91, 43.01 y 20.51 g) y la conversión alimentaria (2.41, 3.18, 3.78 y 9.81) se desfavorecieron al incrementar los niveles de estos subproductos, por los menores consumos de alimento y por tanto, de proteínas. La supervivencia fue de 100 % para todos los tratamientos. Los resultados negativos se relacionaron con las altas concentraciones de quitina en forma natural y calcio, presentes en estos subproductos. Se concluye que los subproductos de langosta frescos no fueron factibles para la alimentación de Clarias gariepinus. Se recomienda su transformación en productos de alto valor añadido, como quitina, quitosanos y concentrados proteicos, para su posterior evaluación como potenciadores de crecimiento en esta especie.

Palabras-clave: alimentación; bagres; crustáceos; nutrición

La alimentación es el rubro principal en la producción piscícola, debido que representa entre 67 y 70 % del costo operacional (^{Perea et al. 2022}). Tradicionalmente, la harina de pescado y la soya son las fuentes principales de proteína para la fabricación de piensos acuícolas en Cuba. Por lo general, se importan con precios elevados y, en ocasiones, existe poca disponibilidad en el mercado, cuestiones que tienen implicaciones negativas en la sostenibilidad de las producciones de piensos y pescados. Es por ello que se trabaja en la evaluación de los subproductos generados por el sector pesquero que puedan constituir fuentes de alimento para el desarrollo de los cultivos intensivos de Clarias gariepinus.

^{Llanes et al. (2000)} informaron que los subproductos que se generan del procesamiento del pescado (cabezas, vísceras, huesos, espinas) tienen alto valor nutricional para C. gariepinus, por lo cual se han establecido como la principal fuente de proteínas en la alimentación de la especie. El procesamiento industrial de langosta espinosa (Panulirus argus) también se encuentra entre las actividades del sector pesquero. Los residuos de esta labor representan entre 20 y 40 %. Usualmente se desechan y se convierten en contaminantes del medio ambiente (^{Ramírez et al. 2022}).

La obtención de pulpa a partir del cefalotórax de la langosta genera un subproducto que consiste en una masa cárnica rosada, pero con bastantes micropartículas de exoesqueleto. Además, tiene olor a marisco, lo que puede ser atractivo para los peces. El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento productivo de alevines de C. gariepinus, alimentados con subproductos de la extracción de pulpa del cefalotórax de langosta espinosa.

La investigación se realizó en el Laboratorio de Nutrición de peces de la Empresa de Desarrollo de Tecnologías Acuícolas (EDTA) en La Habana, Cuba. La instalación cuenta con tanques circulares de cemento, con capacidad de 68 L y flujo de agua constante las 24 h.

Se utilizaron alevines de C. gariepinus, que se aclimataron en una piscina de 4,5 m² durante una semana, donde recibieron pienso comercial (29.71 % de proteína bruta y 11.40 MJ /kg de energía digestible). Al cabo de este tiempo, se seleccionaron 240 animales de 10.16 ± 0.07 g peso medio inicial. Los tratamientos fueron: control) 100 % de subproductos de pescado (SP), T I) 75 % de SP y 25 % de subproductos de langosta (SL), T II) 50 % SP y 50 % SL y T III) 100 % SL, con tres repeticiones cada uno y 20 peces por tanque, que se consideró la unidad experimental.

Se utilizaron subproductos del fileteado de tilapias y del proceso de extracción de pulpa del cefalotórax de langosta, que se molieron en un molino de carne (JAVAR 32, Colombia) hasta alcanzar tamaño de partícula de 3 mm. La mezcla de las raciones T-I y T-II se realizó en una mezcladora (HOBART M-600, Canadá) durante 5 min. Todos los alimentos se almacenaron en recipientes plásticos con tapa, a -10 ^oC. Los análisis bromatológicos se realizaron por triplicado a los subproductos de pescado y langosta (^{AOAC 2016}).

Todos los días se tomaron los valores de temperatura y oxígeno disuelto con oxímetro digital portátil (HANNA^®, Rumania). La tasa de alimentación fue 15 % de la biomasa, suministrada en dos raciones diarias durante 45 d. Cada 10 d se realizaron muestreos grupales para ajustar las raciones. Al final del bioensayo se efectuó el pesaje individual de todos los peces para el cálculo de los indicadores productivos:

Peso medio final

$Alimento suministradoo/pez=\frac{Alimento añadido}{No. de animales finales}$

$Ganancia de peso diario=\frac{Ganancia de biomasa}{Días de cultivo}$

$Factor de conversión alimentaria \left(FCA\right)=\frac{Alimento añadido}{Ganancia peso}$

$Supervivencias \left(S\right)=\frac{No. de animales finales}{Número de animales iniciales x 100}$

Análisis estadístico: Para el análisis de los resultados se realizó análisis de varianza de clasificación simple, según diseño completamente aleatorizado. Los valores medios se compararon mediante la dócima de ^{Duncan (1955)} en los casos necesarios. Se verificaron los supuestos teóricos del análisis de varianza para las variables alimento suministrado por pez, ganancia de peso diario y conversión alimentaria a partir de las dócimas de ^{Shapiro y Wilk (1965)} para la normalidad de los errores y según la dócima de ^{Levene (1960)} para la homogeneidad de varianza. Las variables cumplieron con los supuestos teóricos del ANOVA. Se utilizó el paquete estadístico InfoStat, versión 2012 (^{Di Rienzo et al. 2012}).

La temperatura del agua en los tanques fluctuó entre 26.3 y 27.5 °C, la concentración de oxígeno disuelto entre 5.3 y 6.8 mg/L y el pH se mantuvo entre 7.6 y 7.9. Estos valores se consideran de confort para el buen desempeño de la especie (^{Toledo et al. 2015}).

La composición química de los subproductos de langosta (SL) dejó ver valores de 51.6 % de humedad, 17.8 % de proteína bruta, 1.23 % de lípidos, 52.6 % de cenizas, 14.91 % de calcio y 1.31 % de fósforo. La masa resultante de los SL, continuó con partículas muy pequeñas de exoesqueleto a pesar del molinado. Se observó buena atractabilidad de los SL por los peces, lo que puede ser evidencia de la alta concentración de aminoácidos libres. No obstante, en el T III (100 % SL) su consumo no fue completo en la mayoría de las ocasiones, lo que se puede relacionar con la presencia de partículas procedente del exoesqueleto. No sucedió lo mismo en el resto de los tratamientos que estuvieron mezclados con subproductos de pescado.

Las supervivencias fueron 100 % para todos los tratamientos, lo que evidencia su inocuidad y que su utilización no compromete la salud de los animales. Sin embargo, el incremento de los SL en las raciones disminuyó la cantidad de alimento suministrado por animal (tabla 1). Esta reducción se puede atribuir al menor crecimiento que tuvieron los peces que consumieron SL, por lo que recibieron menos cantidad de alimento, ya que la alimentación se restringe de acuerdo al peso corporal.

Tabla 1 Resultados productivos de alevines de Clarias gariepinusalimentados con las dietas experimentales 

Indicadores	Control 100 % SP	T I 75 % SP 25 % SL	T II 50 % SP 50 % SL	T III 100 % SL	EE	P
Alimento suministrado /pez, g	137.15 ^a	120.38 ^b	109.72 ^c	86.53 ^d	5.55	0.0001
Peso final, g	74.51^a	52.91^b	43.01^c	20.51^d	1.97	0.0001
Ganancia diaria de peso, g/día	1.43 ^a	0.95 ^b	0.73 ^c	0.23 ^d	0.05	0.0001
Conversión alimentaria	2.41 ^a	3.18 ^b	3.78 ^c	9.81 ^d	0.89	0.0001

Letras diferentes en la misma fila difieren para p < 0.05 según ^{Duncan (1955)}

Los indicadores de crecimiento y la conversión alimentaria (tabla 1) se desfavorecieron, al incrementar los niveles de SL, por los menores consumos de alimento y, por tanto, de proteínas. Esto indica el bajo valor nutricional que tienen los SL para la alimentación de C. gariepinus, independientemente del nivel de proteínas y los aminoácidos esenciales que pueden presentar. Los resultados pudieran evidenciar, además, baja actividad de las enzimas quitinolíticas en el tracto digestivo de la especie, lo que supone que los crustáceos no se encuentren entre los principales grupos para la alimentación de las clarias en su medio natural.

^{Gutowska et al. (2004)} midieron las actividades de las enzimas quinolíticas en los estómagos e intestinos de 13 especies de peces marinos y encontraron, en la mayoría, material quitinoso y la mayor actividad de las enzimas en el estómago, lo que evidenció que los crustáceos son parte de los hábitos de alimentación de estos peces. Los autores citados conjeturaron que la función de la quitinasa es ayudar a la descomposición del exoesqueleto de la presa, para permitir a otras enzimas digestivas el acceso a los tejidos internos blandos, mientras que el de la quitobiasa es romper dímeros de quitina en monómeros absorbibles de β N-acetil-glucosamina.

Los resultados negativos de este estudio con los SL se pudieran relacionar con los altos contenidos de quitina natural presentes en estos subproductos. La quitina constituye parte importante del exoesqueleto de los crustáceos (^{Borić et al. 2020}) y es un biopolímero natural que se compone de una mezcla de polímeros, principalmente no ramificados de N-acetil-D-glucosamina y una pequeña cantidad de D-glucosamina (^{Soetemans et al. 2020}). Este carbohidrato complejo, aunque se encuentra comúnmente en la dieta natural de muchos peces, se considera una fibra no digerible que reduce la digestibilidad de proteínas y lípidos y, consecuentemente, afecta la eficiencia de la absorción de nutrientes en el tracto intestinal (^{Toledo et al. 2015}).

^{Mergelsberg et al. (2019)} informaron que la quitina de forma natural en los subproductos de langosta se encuentra asociada con proteínas, formando un complejo de glicoproteínas de estructura compleja y que dificulta su degradación. Antes, ^{Lu y Ku (2013)} investigaron durante seis semanas los efectos de la sustitución de 0, 10, 20 y 25 % de harina de pescado por harina de residuos de camarón (HRC) en juveniles de cobia Rachycentron canadum e informaron disminución de la eficiencia proteica y bajo contenido de lípidos en músculo, con 20 y 25 % de HRC. Además, informaron que la actividad quitinolítica fue alta en los ciegos pilóricos, pero en los intestinos solo hubo ligero aumento en la dieta de 10 % HRC, nivel que recomendaron para sustituir la harina de pescado.

^{Karlsen et al. (2017)} señalaron tasa de crecimiento reducida en salmón del Atlántico (Salmo salar), alimentado con dietas ricas en quitina, y consideraron la hipótesis que la quitina actúa como un atrapador de energía cuando los peces no son capaces de digerir y utilizar este polisacárido correctamente. Por el contrario, ^{Elsefary et al. (2021)} evaluaron la quitina extraída de exoesqueletos de camarón en el crecimiento de alevines de tilapias del Nilo (Oreochromis niloticus) a niveles de 0, 2, 5 y 10 % de inclusión y refirieron los mejores crecimientos y conversión alimentaria con 5 %. Cuando las mismas dietas se suplementaron con 1 g de probiótico PRO-PAC /kg de dieta, los resultados con 10 % fueron superiores.

Otro aspecto importante a considerar es el alto contenido de carbonato de calcio presente en los SL, que incrementa el nivel de calcio dietético y, por tanto, se produce un desequilibrio calcio - fósforo (Ca-P) en las raciones de los peces. ^{Lall y Kaushil (2021)} informaron que todavía existe poco conocimiento de nutrición mineral de peces con respecto a sus requerimientos dietéticos, funciones fisiológicas y absorción del tracto gastrointestinal y biodisponibilidad en los ingredientes del alimento. No obstante, la cantidad de calcio (Ca) a incluir en la dieta de los peces depende del agua de cultivo. En el caso de los peces de agua dulce, si las aguas son duras como en Cuba, las necesidades dietéticas de Ca son muy bajas.

Es difícil establecer los requerimientos dietéticos de Ca en peces por su presencia en el agua, ya que los animales lo pueden absorber. La absorción del calcio por el medio ambiente varía entre especies, el sistema endocrino, la disponibilidad en la dieta y la concentración de Ca en el agua (^{Toledo et al. 2015}). Sí está bien demostrado que las dietas deben mantener una proporción ideal de Ca:P (1.5:1.0). De lo contrario, el exceso de ambos puede causar problemas en el desarrollo corporal de los peces, dificultar su absorción y permanecer en el entorno de cultivo (^{Velazco y Gutiérrez 2019}). También la digestibilidad y disponibilidad de aminoácidos disminuye cuando hay exceso de calcio en las raciones de peces (^{Perea et al. 2022}).

^{D’Abramo (2021)} informó que el exceso de calcio dietético puede tener un impacto negativo en la digestión porque se acompleja con ácidos grasos para formar jabones y reduce la disponibilidad de las fuentes de energía. ^{Porn-Ngam et al. (1993)} afirmaron que el exceso de Ca dietético disminuyó el crecimiento, la eficiencia alimentaria, la mineralización ósea y se constató baja absorción de P en carpa común Ciprinus carpio y trucha arco iris Onchorhynchus mykiss. Con respecto a esto último, cuando el P disponible en la dieta es bajo, los peces aumentan su absorción en el intestino, reducen la excreción de P en el riñón y movilizan P del esqueleto para cubrir funciones vitales en otros compartimientos del cuerpo. La desmineralización sostenida de los huesos durante un largo período debilitará el esqueleto y causará deformidades (^{Velazco y Gutiérrez 2019}).

Se concluye que los subproductos del proceso de extracción de pulpa del cefalotórax de langosta espinosa no fueron factibles para la alimentación de C. gariepinus. Se recomienda su transformación en productos de alto valor añadido, como quitina, quitosanos y concentrados proteicos, para su posterior evaluación como potenciadores de crecimiento en esta especie.

References

AOAC. 2016. Official methods of analysis of AOAC International. 20th ed., Rockville, MD: AOAC International, ISBN: 978-0-935584-87-5, Available: <http://www.directtextbook.com/isbn/9780935584875>, [Consulted: September 22, 2016].

Borić, M., Vicente, F. A., Jurković, D. L., Novak, U. & Likozar, B. 2020. "Chitin isolation from crustacean waste using a hybrid demineralization/DBD plasma process". Carbohydrate Polymers, 246: 1–8, ISSN: 1879-1344. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116648.

D'Abramo LR. 2021. "Sustainable aquafeed and aquaculture production systems as impacted by challenges of global food security and climate change". Journal of the World Aquaculture Society, 52 (6): 1162-1167, ISSN: 1749-7345. https://doi.org/10.1111/jwas.12867.

Di Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., González, L., Tablada, M. & Robledo, C. W. 2012. Infostat versión 2012. Grupo Infostat. Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Available: http://www.infostat.com.ar. [Consulted: October 9, 2019]

Duncan, D.B. 1955. "Multiple Range and Multiple F Tests". Biometrics, 11(1): 1-42, ISSN: 0006-341X. https://dx.doi.org/10.2307/3001478.

Elserafy, S., Abdel-Hameid, N. & Abdel-Salam, H. 2021. "Effect of shrimp waste extracted chitin on growth and some biochemical parameters of the Nile tilapia". Egyptian Journal of Aquatic Biology and Fisheries, 25(1): 313 – 329, ISSN: 2536-9814. https://doi.org/10.21608/EJABF.2021.143244.

Gutowska, M., Drazen, J. & Robinson, B. 2004. "Digestive chitinolytic activity in marine fishes of Monterey Bay, California". Comparative Biochemistry and Physiology, Part A.139: 351–358, ISSN: 1531-4332. https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2004.09.020.

Karlsen, O., Amlund, H., Berg, A. & Olsen, R. 2017. "The effect of dietetic chitin on growth and nutrient digestibility in farmed Atlantic cod, Atlantic salmon and Atlantic halibut". Aquaculture Research, 48: 123-133, ISSN: 1365-2109. https://doi.org/10.1111/are.12867.

Lall, S.P. & Kaushik, S.J. 2021. "Nutrition and Metabolism of Minerals in Fish". Animals, 11: 2711, ISSN: 2076-2615. https://doi.org/10.3390/ani11092711.

Llanes, J., Toledo, J. & Lazo de la Vega, J. 2000. "Utilización del desecho de pescado en la alimentación del bagre africano Clarias gariepinus". AcuaCUBA, 2(2): 26-31. ISSN: 1608-0467.

Levene, H. 1960. Robust tests for the equality of variance In: Olkin, I., Contributions to Probability and Statistics: Essays in Honor of Harold Hotelling, Stanford University Press, pp. 278–292, ISBN: 978-0-8047-0596-7.

Lu, C.H. & Ku, C.C. 2013. "Effects shrimp waste meal on growth performance and chitinas activity in juvenile cobia (Rachycentron canadum) ". Aquaculture, 44(8): 1190-1195, ISSN: 0044-8486. https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.2012.03097.x.

Mergelsberg, S.T., Ulrich, R.N., Xiao, S. & Dove, P.M. 2019. "Composition Systematics in the Exoskeleton of the American Lobster, Homarusamericanus and Implications for Malacostraca". Frontiers in Earth Science, 7: 69, ISSN: 2296-6463. https://doi.org/10.3389/feart.2019.00069.

Perea, C., Garcés, Y., Morales, Y., Jiménez, M., Hoyos, J.L. & Vivas, N. 2022. "Digestibility of enzymatic hydrolyzates from animal origin viscera in Piaractusbrachypomus, Cuvier 1818". Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 20(1): 54-67, ISSN: 1909-9959. https://doi.org/10.18684/rbsaa.v20.n1.2022.1606.

Porn –Ngam, N., Satoh, S., Takeuchi, T. & Watanabe, T. 1993. "Effect of the ratio of phosphorus to calcium on zinc availability to rainbow trout in high phosphorus diet". Nippon Suisan Gakkaishi, 59(12): 2065-2070, ISSN: 1349-998X.

Shapiro, S.S. & Wilk, M.B. 1965. "An Analysis of Variance Test for Normality (Complete Samples)". Biometrika, 52(3/4): 591–611, ISSN: 0006-3444. https://doi.org/10.1093/biomet/52.3-4.591.

Soetemans, L., Uyttebroek, M. & Bastiaens, L. 2020. "Characteristics of chitin extracted from black soldier fly in different life stages". International Journal of Biological Macromolecules, 165: 3206-3214, ISSN: 1879-0003. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.11.041

Toledo, J., Llanes, J.E. & Romero, C. 2015. "Nutrición y alimentación de peces de aguas cálidas". AcuaCUBA, 17 (1): 5-22, ISSN: 1608-0467.

Ramírez, M.A., Peniche, C., Rodríguez, T. & Llanes, J.E. 2022. Caracterización fisicoquímica y microbiológica del concentrado proteico de langosta, como aditivo en la alimentación animal. Taller Alimentos, Aditivos y Bioinsumos. Memorias Convención Producción Animal y Agrodesarrollo. Del 10 al 14 de octubre 2022. Centro de Convenciones Plaza América. Varadero, Matanzas, Cuba. ISBN: 978-959-7171-86-7.

Velazco, J.S. & Gutiérrez, M. 2019. "Aspectos nutricionales de peces ornamentales de agua dulce". Revista Politécnica, 15(30): 82-93, ISSN: 2256-5353. https://doi.org/10.33571/rpolitec.v15n30a8.

Recibido: 25 de Marzo de 2023; Aprobado: 09 de Julio de 2023

^*Email: [e-mail]

Conflict of interests: The authors declare that there is no conflict of interest between them.

Contribution of authors: J. E. Llanes: Conceptualization, research, data curation, formal analysis, methodology and writing of the original draft. M. A. Ramírez: Research, data curation and formal analysis