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Latin american journal of aquatic research

versión On-line ISSN 0718-560X

Lat. Am. J. Aquat. Res. vol.39 no.3 Valparaíso nov. 2011

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-560X2011000300002 

Lat. Am. J. Aquat. Res., 39(3): 409-415, :2011
DOI: 10.3856/vol39-issue3-fulltext-2

Research Article

 

Primer registro de la utilización de harinas de Salicornia bigelovii y Scomber japonicus en dietas prácticas para el cultivo súper-intensivo de camarón Litopenaeus stylirostris

First record on the use of Salicornia bigelovii and Scomber japonicus fishmeals as feed for Litopenaeus stylirostris under super-intensive farming

 

Manuel de J. Acosta-Ruiz1, J. Paniagua-Michel1, J. Olmos-Soto1 & E. Paredes-Escalona1

1Departamento de Biotecnología Marina Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, México

Dirección para correspondencia


RESUMEN. Se evaluó el efecto de las harinas de Salicornia bigelovii (SA) y Scomber japonicus, semiprocesada (HPS) como ingredientes en la formulación de dietas para camarón azul Litopenaeus stylirostris, en cultivo súper-intensivo. Se formularon tres diferentes dietas isoproteicas (40%) e isocalóricas (6 kcal g-1): (DSA), (DHPS), basal (DBA) y una dieta control (DCO). El peso obtenido con DSA y DHPS (0,9 ± 0,014 y 0,8 ± 0,015 g) fue similar a la dieta comercial DCO (0,9 ± 0,07 g), no existieron diferencias significativas (P > 0,05) en talla (cm), peso (g) y factor de conversión alimenticio (FCA). Los resultados obtenidos sugieren que DSA y DHPS son factibles de utilizar en la formulación de dietas para camarón por ser ingredientes de bajo costo que pueden sustituir a la harina de maíz y pescado tradicional, respectivamente sin efectos detrimentales en el crecimiento y supervivencia.

Palabras clave: Salicornia bigelovii, Scomber japonicus, dietas, isoproteica, isocalórica, acuacultura.


ABSTRACT. The effect of semi-processed fishmeals (HPS) made using Salicornia bigelovii (SA) and Scomber japonicusas ingredients in the formulation of diets for blue shrimp Litopenaeus stylirostris undersuper-intensive farming was evaluated. Three different isoproteinic (40%) and isocaloric (6 kcal g-1) diets were formulated: DSA, DHPS, basal (DBA); a fourth control diet (DCO) was also used. The weights obtained with DSA and DHPS (0.9 ± 0.014 and 0.8 ± 0.015 g) were similar to those obtained with the commercial diet (DCO; 0.9 ± 0.07 g), and no significant differences (P > 0.05) were found for size (cm), weight (g), and the feed conversion ratio (FCR). The results suggest that the use of DSA and DHPS in the formulation of diets for shrimp is feasibleas these are low-cost ingredients that can be used as substitutes for cornstarch and traditional fishmeal, respectively, without detrimental effects for shrimp growth and survival.

Keywords: Salicornia bigelovii, Scomber japonicus, diets, isoproteinic, isocaloric, aquaculture.


INTRODUCCIÓN

La acuicultura ha sido el sector productivo con mayor crecimiento en la generación de alimentos al final de esta década, debido a la amplia variedad de plantas y animales cultivados con una producción mundial de 66,7 millones ton FAO (2008). En la costa oeste de Baja California, la camaronicultura no ha tenido un desarrollo importante, ya que las condiciones climáticas no son del todo aptas. Sin embargo, la introducción de nuevas tecnologías de cultivo en sistemas de ambiente controlado son alternativas potenciales (Browdy, 1998; Davis & Arnold, 1998; Celis, 2003).

En los cultivos intensivos y súper-intensivos Akiyama et al., (1992) and Moore & Brand, (1993), mencionan que el requerimiento de proteínas en el camarón azul Litopenaeus stylirostris en etapas tempranas es muy alto, lo cual implica un elevado costo en la formulación de la ración. Una gran variedad de ingredientes funcionales han sido evaluados como fuentes alternativas de proteína animal y vegetal (harinas de mejillón, calamar, menhaden, jojoba, alfalfa y plantas halófitas), y en organismos acuáticos, especialmente en crustáceos peneidos (Rodríguez et al., 1994; Acosta et al., 1997; Brown et al., 1997; Castilla, 1997; Millamena, 2002; Kureshy & Allen, 2002; Reyes et al., 2003).

Algunos ingredientes regionales potenciales para estos propósitos, son harina semiprocesada de macarela Scomber japonicus y la halófita Salicornia bigelovii, que se cultiva para consumo humano y extracción de aceite. El resto de la planta (paja) se puede utilizar en la formulación de alimentos para camarones, ya que tiene un contenido proteico de 5,7%, fibra 17,0% con energía digestible de 78% comparable al trigo (Hodges et al., 1981; Madrid, 1988; Rodríguez et al., 1994).

En este estudio se evaluó el uso de las harinas de S. bigelovii y S. japonicus, como ingredientes alimenticios en cultivo súper-intensivo, con juveniles de camarón azul Litopenaeus stylirostris.

MATERIALES Y MÉTODOS

La obtención de harina semiprocesada (HPS), proviene de la pesquería local y consiste en macarela S. japonicus triturada y prensada sin centrifugar ni secado, contiene app. 30,6% de proteínas. Posteriormente, se sometió a secado indirecto (60°C) durante 24 h para obtener mayor calidad de la proteína y reducir costos. Se pulverizó en un molino de martillos y se tamizó a 1,0-2,0 μιη. (Tabla 1). La harina de S. bigelovii (SA) se obtuvo de la planta entera semiseca, la cual se sometió a secado por 24 h hasta obtener ±5% de humedad y se pulverizó de igual manera, el porcentaje de proteína fue de 8,4% (Tabla 1). Las dietas se formularon en base a los requerimientos nutricionales para juveniles de camarón L. stylirostris (Kanazawa et al., 1985; Lim & Akiyama, 1998), utilizando un programa de balanceo de raciones de costo mínimo (Mixit®-Win, 2001), para obtener dietas isoproteicas (40%) e isocalóricas (6 kcal g-1) y se conservaron a 10°C. Se compararon con una formulación comercial como testigo (DCO), camaronina ±38,8%. La dieta basal (DBA) no contiene HPS y SA (Tablas 1 y 2).


Tabla 1. Análisis proximal de las harinas de HPS y SA.

Table 1. Analysis proximal of the meals of HPS and SA.


Tabla 2. Composición de las dietas experimentales para Litopenaeus stylirostris.

Table 2. Experimental diets composition for Litopenaeus stylirostris.

Las raciones formuladas (DHPS, DSA, DBA y DCO) (Tabla 3), fueron analizadas de acuerdo al protocolo descrito por el manual de métodos oficiales de la AOAC (1990). La determinación de energía bruta (kcal g-1), se analizó con un calorímetro Parr semimicro 1425. Los aminoácidos fueron determinados por cromatografía liquida de alta resolución (HPLC) (Tabla 4).


Tabla 3. Análisis de las dietas en base húmeda.

Table 3. Analysis of diets in humid base.


Tabla 4. Contenido de aminoácidos en las dietas experimentales.

Table 4. Amino acid content in experimental diets.

La totalidad de los ingredientes fueron mezclados durante 5 min, para obtener mayor homogeneidad. Los pellets fueron extruidos en un molino de tornillo sin aplicar calor, con un diámetro de 2,0 mm y secados por convección durante 12 h a 50°C. Para realizar el bioensayo se utilizaron 12 acuarios con capacidad individual de 12 L. El agua de mar se filtró a 20 μ y se irradió con luz ultravioleta (UV). El sistema utilizado fue semicerrado con una tasa de recirculación de agua de 432 L día-1, equivalente a 300% del volumen total (Fig. 1). Se registró diariamente la temperatura (±0,1°C), salinidad (±1,0 psu), pH (±0,01) y oxígeno disuelto (±0,02 mg L-1). Semanalmente se midió el amonio (NH3-N), con un equipo (Orión modelo 95-12).


Figura 1. Sistema hidráulico experimental.

Figure 1. Experimental hydraulic system.

La duración del bioensayo fue de cuatro semanas y las dietas fueron analizadas en triplicado. Se utilizaron juveniles con un peso de 0,46-0,48 g, con una densidad de 12 post-larvas por acuario (Moore & Brand, 1993). La alimentación se determinó en función del peso, empleando el 10% de la biomasa del estanque dividida en tres raciones diarias (07:00, 12:00 y 18:00 h). Se mantuvo un fotoperiodo de 12 h de luz (L) y 12 h de oscuridad (O). Semanalmente, se midió la longitud (L) y peso húmedo (g) de los ejemplares y al término del experimento se determinó la supervivencia (%). El factor de conversión alimenticia (FCA) se determinó utilizando la relación: FCA = Alimento suministrado (g) / Peso ganado de la biomasa

Para determinar diferencias entre dietas, se aplicó una prueba de regresión múltiple mediante estadística paramétrica con análisis de covarianza de una vía de efectos fijos. Para determinar diferencias estadísticas se realizó una prueba a posteriori de Duncan de rangos múltiples y una P < 0,05 con STATISTICA para Windows 5.0.

RESULTADOS

Análisis proximal de las dietas experimentales

El porcentaje de proteínas en DBA, DHPS y DSA varió en 42,54, 42,23 y 41,68% respectivamente. La dieta DCO mostró un porcentaje menor de proteínas al mencionado por el proveedor 38,89%. Los porcentajes de lípidos en DBA y DSA fueron muy cercanos 12,15 y 11,79%, a diferencia de DHPS 7,69% y DCO 9,74% (Tabla 3).

Análisis de aminoácidos de las dietas

La dieta de macarela S. japonicus (HPS) registró porcentajes bajos en lisina y treonina. Esta condición fue similar en DBA, mientras que la DCO mostró deficiencias en arginina (Tabla 4).

Factores abióticos

La operación del sistema hidráulico mantuvo una recirculación del 300% diario, esto permitió que las variables medidas durante el bioensayo se mantuvieran en los rangos de 27.5-28°C, 35-37 psu, 6,1-7,6 mL L-1, pH 7,46-8,63. El pH se mantuvo constante durante las primeras semanas, pero al final del bioensayo se incrementó por sobre 8,0. Los valores de amonio se mantuvieron por debajo del límite aceptable < 0,015 mg L-1.

Crecimiento en longitud total

El crecimiento registrado en los juveniles de L. stylirostris durante el bioensayo, alimentados con DHPS y DSA fue de 5,21 ± 0,33 y 5,05 ± 0,01 cm respectivamente, con promedio semanal de 0,21 ± 0,10 y 0,19 ± 0,04 cm. Los organismos alimentados con DBA y DCO reflejaron un crecimiento de 5,17 ± 0,19 y 5,22 ± 0,18 cm respectivamente, con un promedio semanal de 0,21 ± 0,11 y 0,11 ± 0,17 cm respectivamente. El análisis estadístico indico que no existieron diferencias significativas en longitud (P = 0,9165) entre las dietas experimentales y el control (Fig. 2).


 

Figura 2. Crecimiento en longitud (promedio ± desviación estándar) de L. stylirostris en condiciones experimentales.

Figure 2. Growth (mean ± standard deviation) of L. stylirostris in experimental culture.

Crecimiento en peso húmedo

Los juveniles de L. stylirostris alimentados con DHPS y DSA durante el bioensayo, reflejaron un crecimiento de 0,81 ± 0,01 y 0,90 ± 0,01g, con un promedio semanal de 0,08 ± 0,01 y 0,11 ± 0,05 g, respectivamente. La ganancia en peso obtenida en las dietas DBA y DCO fue de 0,90 ± 0,08 y 0,92 ± 0,07 g, con un promedio semanal de 0,10 ± 0,04 y 0,10 ± 0,04 g. El análisis estadístico demostró que no existen diferencias significativas (P = 0,398) en peso, entre las dietas experimentales y control (Fig. 3).


 

Figura 3. Crecimiento en peso (media ± desviación estándar) de L. stylirostris en condiciones experimentales.

Figure 3. Growth (mean ± standard deviation) in weight of L. stylirostris in experimental cultures.

Supervivencia

Los porcentajes de supervivencia de L. stylirostris, con las diferentes dietas estuvieron por encima del 72% y no se encontraron diferencias significativas entre las dietas (P = 0,8507) (Fig. 4).


 

Figura 4. Supervivencia (media ± desviación estándar) en juveniles de L. stylirostris en condiciones experimentales.

Figure 4. Survival (means ± standard deviation) of juvenile L. stylirostris in experimental culture.

Factor de conversión alimenticia (FCA)

El factor de conversión alimenticia en los organismos, varió según el tipo de alimentación suministrada. Los organismos alimentados con DSA mostraron el valor más bajo (3,61%), seguido de la DCO con 3,94%; DHPS con 3,98% y finalmente la dieta DBA, presentó el valor más alto (4,07%), el estadístico demostró que no se detectaron diferencias significativas entre dietas (P= 0,6687) (Fig. 5).


 

Figura 5. Factor de conversión alimenticia (FCA).

Figure 5. Feed conversion factor (FCR).

DISCUSIÓN

Las variables ambientales como una medida de control en la operación de cultivos, son de vital importancia en el crecimiento y supervivencia de los organismos (Brock & Main, 1999; Timmons et al., 2001). En este estudio, la calidad del agua se mantuvo dentro de los intervalos recomendados para el crecimiento favorable del camarón azul en cultivo súper-intensivo (Davis & Arnold, 1998; Masser et al., 1999; Díaz et al., 2001; Re et al., 2004). Durante el bioensayo, la calidad y alto recambio de agua (± 300% por día) no permitió la productividad primaria como fuente de alimento.

Tookwinas & Songsangijinda (1999) mencionan que la productividad primaria asociada con alimentación artificial, es responsable de un mejor crecimiento en cultivos intensivos de camarón. En este estudio, no se determinó esta asociación que permitiera evaluar un efecto colateral en el crecimiento.

El comportamiento agresivo y carnívoro del camarón azul, requiere de un porcentaje mayor de proteína en comparación con el camarón blanco (Clifford III, 1998). En este sentido, las dietas experimentales se basaron en los porcentajes de proteína recomendados (35-40%) para L. stylirostris (Colvin & Brand, 1977). El porcentaje de proteína de la DCO también se encontró dentro de lo recomendado. Los análisis bromatológicos de DSA, DHPS y DBA son comparables a los recomendados por Akiyama et al. (1992), a excepción de los lípidos en DBA y DSA, ya que presentaron valores superiores a 10%. Se ha demostrado que un bajo crecimiento y alta mortalidad están asociados a niveles de lípidos mayores al 10% y a la calidad de las fuentes lipídicas (New, 1987; Akiyama et al., 1992). Sin embargo, en este estudio el crecimiento y supervivencia no presentaron diferencias significativas con las dietas que mantuvieron valores altos de lípidos (DBA y DSA).

En este trabajo se utilizó la planta de S. bigelovii en forma deshidratada (paja), para sustituir la harina de maíz en la dieta de L. stylirostris. De acuerdo a Rodríguez et al. (1994), el contenido de proteína (5,7%) en paja de S. europea, es menor al reportado en S. bigelovii (8,4%) (Castilla, 1997), variación que se atribuye al origen, edad y manejo de las plantas. Los niveles de proteína en harina de maíz, no difieren significativamente de S. bigelovii pero si en lípidos (> en maíz) y en fibra (> en S. bigelovii). El perfil de aminoácidos esenciales y no-esenciales presentes en S. bigelovii, se encontraron en mayor proporción, comparado con la harina de maíz (Hess et al., 1998). En el caso de la histidina, las DHPS y DSA estuvieron sobre los valores recomendados, lo cual se reflejó en crecimiento, supervivencia y FCA. En particular, este aminoácido en su proceso de descarboxilación, genera la acumulación de concentraciones de histamina que es una amina biógena que presenta un potencial tóxico para organismos de crianza y/o cultivo; la cual no se determinó en las DHPS y DBA suministradas a L. stylirostris (Kim et al., 2001; Tapia-Salazar et al., 2004).

Las dietas con inclusión de harinas de S. bigelovii y S. japonicus, suministradas a juveniles de camarón azul L. stylirostris en condiciones de cultivo súper-intensivo; resultaron favorables para mantener un crecimiento y supervivencia en base a los estándares establecidos en nutrición de peneidos; mientras que los valores de FCA resultaron ser mayores a los recomendados, (Davis et al., 2000, 2004; Otoshi et al., 2001; Córdova et al., 2002). Los porcentajes de harinas recomendados de SA y HPS (±14,4 y 45,1%), son posibles de ser utilizados para disminuir costos en la formulación de alimentos para camarón; considerando los precios actuales de las harinas de pescado (1,000 US$/ton), vs HPS (450 US$/ton) y de maíz que oscila entre (400-423 US$/ton), vs la harina de S. bigelovii (230-270 US$/ton). La inclusión de harina de pescado tradicional en la dieta cuesta (0,45 US$/kg) vs (0,20 US$/kg) de HPS. El costo de inclusión de harina de maíz cuesta (0,18 US$/kg) vs (0,036 US$/kg) de SA. Se espera que desarrollos biotecnológicos de S. bigelovii, se incrementen con la finalidad de incorporar esta planta halófita, como fuente de bajo costo en dietas y/o complemento alimenticio de camarones peneidos.

AGRADECIMIENTOS

Al Sistema de Investigadores del Mar de Cortés SIMAC6288-98010608, por el financiamiento de este estudio. A PROESA, S.A. de C.V., por el uso del laboratorio y harina. Además, agradecemos las valiosas sugerencias de los evaluadores anónimos que contribuyeron a mejorar este artículo.

 

REFERENCIAS

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Received: 2 September 2009; Accepted: 2 August 2011

Corresponding author: Manuel de J. Acosta-Ruiz (macosta@cicese.mx)