ISSN: 0016-7975
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Tecnología de alimentos/Food Technology/Tecnologia de alimentos
Evaluación de calidad proteica en dietas formuladas para la alimentación de peces, utilizando residuos del procesamiento industrial de crustáceos
Evaluación de calidad proteica en dietas formuladas para la alimentación de peces, utilizando residuos del procesamiento industrial de crustáceos
Evaluation of protein quality in diets formulated for fish, using industrial crustacean processing residues
Evaluation of protein quality in diets formulated for fish, using industrial crustacean processing residues
Avaliação da qualidade das proteínas em dietas formuladas para peixes, elaboradas com resíduos industriais de processamento de crustáceos
Avaliação da qualidade das proteínas em dietas formuladas para peixes, elaboradas com resíduos industriais de processamento de crustáceos
Mary Andara
Ing°Quím°, MSc. Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas. Estación Local el Lago. Laboratorio Control de Productos. (INIA-Zulia). e-mail: mandara.inia.zulia@gmail.com
Juan Arias
Lcdo°Biol°, MSc. INIA-Zulia. e-mail: jarias.inia.zulia@gmail.com
Jean Belandría
Lcdo°Quím°, MSc. INIA-Zulia. e-mail: jbelandria.inia.zulia@gmail.com
Willy Gómez
Ing°Agroa°, MSc. INIA-Zulia. e-mail: wgomez.inia.zulia@gmail.com
Recibido: 12-10-17; Aprobado: 17-11-17
Resumen
Los organismos acuáticos como peces y crustáceos tienen altos requerimientos de proteína, consecuentemente para su alimentación se utilizan alimentos ricos en ese nutriente. La harina de pescado se ha utilizado tradicionalmente como principal recurso, sin embargo su alto costo y el incremento en la demanda, han hecho que se dediquen esfuerzos para buscar fuentes alternas de proteína animal que sustituyan la harina de pescado parcialmente o totalmente en la alimentación acuícola. El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar el perfil de aminoácidos para la evaluación de la calidad proteica de tres alternativas en la alimentación de peces, utilizando como fuente de proteína los residuos de crustáceos. Las dietas se formularon con un porcentaje teórico de proteína bruta (PB) de 30 %. Los resultados mostraron que el perfil de aminoácidos establecido en las dietas formuladas es una fuente rica en en aminoácidos esenciales, los mayores niveles observados son histidina, triptófano y metionina. Para mejorar el valor nutritivo de una dieta formulada a base de residuos de crustáceos se deben incorporar otros ingredientes proteicos para cubrir los requerimientos de aminoácidos esenciales en el crecimiento de peces de cultivo.
Abstract
Aquatic organisms like fish and crustaceans have high requirements of protein, consequently for their food are used foods rich in that nutrient. Fishmeal has traditionally been used as the main resource, but their highs cost and increasing demand for growing aquaculture have made efforts to look for alternative sources of animal protein that substitute partially or totally fishmeal in aquaculture. The present study was carried out with the objective of determining the amino acid profile for the evaluation of the protein quality of three alternatives in fish feed, using crustacean residues as the protein source. Diets were formulated with a theoretical crude protein (CP) of 30%. The results show that the amino acid profile established in the formulated diets is a source rich in essential amino acids, the highest levels observed are histidine, tryptophan and methionine. To improve the nutritional value of a diet formulated from crustacean residues, other protein ingredients must be incorporated to meet the essential amino acid requirements in growing fish.
Resumo
Os organismos aquáticos como peixes e crustáceos têm altos requerimentos de proteína, consequentemente para sua alimentação se utilizam alimentos ricos nesse nutriente. A farinha de pescado utilizou-se tradicionalmente como principal recurso, no entanto seu alto custo e o incremento na demanda, têm feito que se dediquem esforços para procurar fontes alternadas de proteína animal que substituam a farinha de pescado parcialmente ou totalmente na alimentação aquícola. O presente estudo realizou-se com o objetivo de determinar o perfil de aminoácidos para a avaliação da qualidade proteica de três alternativas na alimentação de peixes, utilizando como fonte de proteína os resíduos de crustáceos. As dietas formularam-se com uma percentagem teórica de proteína bruta (PB) de 30 %. Os resultados mostraram que o perfil de aminoácidos estabelecido nas dietas formuladas é uma fonte rica em aminoácidos essenciais, os maiores níveis observados são histidina, triptófano e metionina. Para melhorar o valor nutritivo de uma dieta formulada a base de resíduos de crustáceos deve ser incorporada outros ingredientes proteicos para cobrir os requerimentos de aminoácidos essenciais no crescimento de peixes de cultivo.
Palabras clave/Keywords/Palavras-chave:
Amino acid profile, crustaceans, crustáceos, dietas formuladas, formulated diets, fish, peces, peixes, perfil de aminoácidos, residues, residuos, resíduos.
Citar así/Cite like this/Citação assim: Andara et al. (2017) o (Andara et al., 2017).
Referenciar así/Reference like this/Referência como esta:
Andara, M., Arias, J., Belandria, J., Gómez, W. (2017, diciembre). Evaluación de calidad proteica en dietas formuladas para la alimentación de peces, utilizando residuos del procesamiento industrial de crustáceos. Geominas 45(74). 151-154.
Introducción
En Venezuela, la explotación e industrialización de los crustáceos (camarones y cangrejos), provenientes de las capturas artesanales y cosechas de cultivo de camarones, producen una importante cantidad de residuos que al ser aprovechados pueden constituir una excelente materia prima para la obtención de subproductos de gran interés a nivel industrial, estos contienen componentes extraordinariamente valiosos de naturaleza orgánica y de composición química definida tales como proteínas, carbohidratos y grasas, que pueden ser utilizados en la alimentación animal (Morillo et al., 2006).
Las grandes cantidades de estos residuos unidos a su lenta capacidad de degradación, ha estimulado una gran actividad por los investigadores centrada en la determinación de los posibles usos de estas sustancias con una doble afinidad, por un lado, la búsqueda de una explotación económicamente beneficiosa y, por otro lado, la reducción del impacto ambiental (Morillo et al., 2006).
En este sentido, la transformación de los residuos sólidos genera subproductos como harinas de cangrejo y camarón que pueden ser empleados como materia prima para la alimentación animal, especialmente de especies acuáticas ya que están enriquecidas con un alto contenido de proteínas y minerales, las cuales son atractivas a la hora de la formulación de dietas (Belandría, 2013).
En nutrición acuícola, se utilizan variados ingredientes, tales como: harina de pescado, aceite de pescado, leguminosas, afrechillo de trigo y otros para la formulación de los alimentos balanceados; el valor nutricional de estos insumos depende de su composición en carbohidratos, grasas, vitaminas, minerales y de un nutriente muy importante, la proteína (Delgado y Delgado, 2011).
Es bien conocido, que la calidad proteica de un alimento está determinada fundamentalmente por el tipo y cantidad de aminoácidos que la forman (FAO, 2012). Por lo tanto, en la formulación de dietas para peces es necesario que se tomen en cuenta los requerimientos cuantitativos de cada uno de los aminoácidos esenciales (AAE) (Tacon y De Silva, 1997). Así mismo, es fundamental que todos los aminoácidos estén disponibles en cantidades y proporciones requeridas por el animal (Morillo et al., 2013).
Con base a lo anterior se realizó este estudio a fin de evaluar los perfiles de aminoácidos de tres dietas para la alimentación de peces, elaboradas utilizando como fuente proteica los residuos sólidos generados del procesamiento industrial de crustáceos. Para ello, se transformaron los residuos en harinas de cangrejo y camarón, se formularon tres dietas y se caracterizaron nutricionalmente (perfil de aminoácidos), para observar el aprovechamiento que puede tener estos subproductos en la alimentación de especies acuáticas.
Metodología
Elaboración de las harinas de crustáceos
Los residuos se pesaron y se distribuyeron uniformemente en bandejas colocándolas en estufas para ser sometidos al proceso de secado a una temperatura entre 60 a70 °C por período de 24 a 72 horas, dependiendo del tipo de residuo. Una vez secadas las muestras se pesaron nuevamente para medir el rendimiento y conocer la cantidad de producto obtenido. Luego, se procedió a la molienda, utilizando un molino manual hasta la obtención de harinas, posteriormente se pasaron a través de un tamiz de 0,18 um y se almacenaron a temperaturas entre 1 a 4°C.
Formulación de las dietas
La formulación de las dietas se realizó con el programa SOLVER utilizando la hoja de cálculo de la WUFFDA, versión 1 [10].
Preparación de las dietas
Las dietas experimentales se prepararon utilizando residuos de cabezas de camarón (Dieta A), abdomen de cangrejo (Dieta B) y una mezcla de ambas (Dieta C), con una composición final de 30% de proteína cruda, y utilizando harina de maíz y harina de yuca. Estas dietas se constituyeron por aceite vegetal, sal, vitaminas y minerales (Tabla I).
Tabla I. Composición de las dietas formuladas para la alimentación de peces.
La elaboración de las dietas se llevó a cabo, mezclando los ingredientes, previamente humedecidas con 30% de agua en un molino de carne, con un disco de orificios de 3 mm. Los pellets se secaron en una estufa a 60°C durante 24-48 horas, hasta alcanzar una humedad de 10% en el alimento.
Análisis Proximal
Los análisis de cada dieta experimental se realizó de acuerdo a la metodologías: proteína (N x 6,25) por el método Kjeldahl (AOAC, 1990). El análisis de Fibra cruda y cenizas se realizó según Covenin. Para la determinación de lípidos (grasa cruda) se empleó la metodología propuesta por Randall, 1972.
La energía contenida, en cada dieta experimental, fue determinada como energía digestible calculada (ED Kcal/g) según los valores reportados por Pezzato y col., 2001, para carbohidratos, lípidos y proteínas, siendo, respectivamente 3 Kcal/g, 8 Kcal/g, y 4,25 Kcal/g.
Determinación del perfil de aminoácidos
Para el análisis del contenido de aminoácidos se utilizó un sistema de Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC, siglas en inglés), marca Agilent, modelo 1.100.
Todos los reactivos utilizados son de grado analítico. Los solventes empleados para la preparación de las fases móviles son grado HPLC.
Con los datos de los valores del perfil de aminoácidos de las dietas analizadas por HPLC y del valor de referencia, se calculó el score químico (SQ): SQ=100xAAE/AEER donde se relaciona el contenido de aminoácidos esenciales de la dieta (AAED) y el contenido de aminoácidos esenciales requeridos (AEER) para juveniles de P. mesopotamicus utilizado como valores de referencia (Abimorad et al., 2010).
Resultados y Discusión
En la tabla II se observa el perfil de aminoácidos de las dietas elaboradas a base de residuos de crustáceos; Dieta A (Residuos de Camarón), Dieta B (Residuos de Cangrejo) y Dieta C (Residuos de camarón y cangrejo 50:50). Los valores se encontraron comprendidos entre 0,10% ± 0,0006 (Triptófano) en la dieta C y 4,20 % ± 0,007 (Treonina) en la dieta A.
Tabla II. Perfil de Aminoácidos en las dietas formuladas.
Otros de los aminoácidos en mayor proporción fueron la Serina (2,67 % ± 0,124 en la dieta A y 2,67 % ± 0,268, dieta C), y la Lisina (2,57 % ± 0,014) en la dieta A.
La tabla III muestra el contenido de aminoácidos esenciales, en las tres dietas formuladas, así como los respectivos score químico calculados en base a los valores de aminoácidos de referencia. La mayoría de los aminoácidos esenciales presentaron valores bajos (<100) en las tres dietas experimentales.
Tabla III. Contenido de Aminoácidos esenciales en las dietas y su score químico.
La dieta A resultó deficiente en Arginina, Leucina, Triptófano y Valina, ya que los valores arrojados fueron 74,19; 84,62; 68,75 y 65,12, respectivamente. En la dieta B se observaron deficiencias de Arginina, Isoleucina, Lisina, Valina, Metionina y Fenilalanina, con valores de 74,19; 83,33; 66,03; 38,42; 50,00; 90,24 y 92,50, respectivamente. La dieta C, fue deficiente en Arginina, Leucina, Lisina, Triptófano y Valina donde los valores obtenidos fueron 88,71; 85,26; 59,89; 62,50 y 68,60, respectivamente.
Según Peres y Oliva-Teles (2009), para mejorar la utilización de proteína y reducir la excreción de amonio, las dietas formuladas deben contener un perfil óptimo de aminoácidos esenciales.
Las dietas estudiadas no cubren el perfil de aminoácidos esenciales requeridos para el crecimiento óptimo de los peces. La dieta que obtuvo mejores valores de score químico fue la A, la cual fue formulada a base de harina de cabezas de camarón mostrando deficiencia sólo en 4 aminoácidos esenciales. La Dieta B presento mayores deficiencias con 6 aminoácidos esenciales. La insuficiencia en la dieta de uno o más aminoácidos esenciales causa reducción del crecimiento y utilización deficiente de los demás nutrientes (Abimorad et al., 2012).
En general entre más se aproxime el perfil de aminoácidos esenciales de la dieta a los requerimientos dietéticos de la especie estudiada, mayor será su valor nutricional (Abidi et al., 2007). Un valor de score químico de 100 indica que el nivel de algún aminoácido esencial en particular presente en el alimento proteínico es idéntico al nivel de ese aminoácido requerido por la especie (Abimorad et al., 2012). En este trabajo se tomó como referencia los valores reportados para juveniles de P. mesopotamicus que es una especie cultivada en ambiente tropical y puede ser adaptado a las especies de nuestro país.
La deficiencia de Arginina provoca una reducción del crecimiento y la retención de nitrógeno (Ruchimat et al., 1998). Sin embrago, el metabolismo de Glutamato puede cubrir cerca del 33% de los requerimientos de Arginina en peces (Buentello et al., 2000), lo que indica que usando ingredientes moderadamente deficientes de Arginina pero con niveles adecuados de Glutamato en la dieta no se afectaría el desarrollo de los peces.
Conclusiones
Todas las dietas fueron deficientes en Arginina, Leucina y Valina. La dieta que mostró mejor contenido de aminoácidos fue la C, ya que presentó menor deficiencia de aminoácidos esenciales. Para mejorar el valor nutritivo de una dieta formulada a base de residuos de crustáceos se deben incorporar otros ingredientes proteicos para cubrir los requerimientos de aminoácidos esenciales para el crecimiento de los peces de cultivo.
Referencias
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The author(s) declare(s) that she/he/they has/have no conflict of interest related to hers/his/their publication(s), furthermore, the research reported in the article was carried out following ethical standards, likewise, the data used in the studies can be requested from the author(s), in the same way, all authors have contributed equally to this work, finally, we have read and understood the Declaration of Ethics and Malpractices.
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