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Acidificación en peces monogástricos – límites y potencialidades
La digestión se describe como la descomposición mecánica y química de los alimentos en
partes metabolizables, que pueden ser utilizadas por el organismo.
En los animales monogástricos, incluyendo una amplia variedad de especies de peces (desde
el salmón y la trucha hasta la tilapia, la lubina y el Pangasius), la descomposición química se
suma a otros procesos que tienen lugar en el estómago a través de la acidificación. Según
Wikipedia "El sistema digestivo monogástrico empieza a funcionar cuando el alimento entra
en la boca. La saliva humedece los alimentos y comienza el proceso digestivo. Después de ser
ingerido, el alimento pasa del esófago al estómago, donde los ácido digestivos y las enzimas
ayudan a descomponer los alimentos. Las sales biliares almacenadas en la vesícula biliar
vacían el contenido del estómago y lo llevan al intestino delgado, donde se descomponen la
mayoría de las grasas. El páncreas secreta enzimas y álcali para neutralizar el ácido gástrico".
El "ácido estomacal" (ácido gástrico) presente en todos los animales monogástricos es el
ácido clorhídrico, un ácido inorgánico muy fuerte, que lo producen las glándulas gástricas
(células parietales). Este ácido es capaz de reducir el pH en el estómago a niveles entre pH 13.
Al nacer, la producción de ácido clorhídrico es insignificante, pero aumentará a medida que el
animal crece y se desarrolla. Cuanto más ácido se produce en el estómago, el pH es menor.
Este pH activa la pepsina (enzima proteolítica), por lo que es fundamental para la digestión de
las proteínas. La pepsina se secreta como un zimógeno inactivo, llamado pepsinógeno
(inactivo con el fin de no "digerirse" en el propio estómago cuando no hay alimento
disponible), y su conversión a la forma activa se cataliza debido a la acción del ácido. Como
cada enzima, la pepsina posee ciertas condiciones óptimas en las que trabaja mejor. El pH
óptimo para la actividad de la pepsina es 2,0; a mayores niveles de pH la actividad se reduce
severamente. Hasta aquí la teoría...
¿Qué tipo de implicaciones tiene esto para las especies acuícolas monogástricas, que
dependen en gran medida de altas cantidades de proteínas - y sobre la correcta
digestión de estos costosos ingredientes?
Una de las posibles respuestas pueden provenir de los aditivos para alimentos balanceados! El
uso de ácidos orgánicos o sales de ácido se ha venido estudiando y mostrando en numerosas
publicaciones de nutrición animal en el último medio siglo (Cole et al., 1968). Las dietas
suplementadas con ácidos orgánicos reduce el pH en el estómago, estimulando de este modo
la activación de pepsinógeno en pepsina y por lo tanto mejora la digestibilidad de la proteína,
y disminuye la tasa de vaciado gástrico. Esto sin duda mejora aún más la digestión de las
proteínas al aumentar la tasa de proteólisis proveniente de las grandes moléculas de proteína
(Theobald y Lückstädt, 2011).
La reducción del pH en el alimento y estómago depende en gran medida de la capacidad de
amortiguación de los ingredientes de piensos. La proteína animal (por ejemplo, la harina de
pescado), ampliamente utilizada en las dietas acuícolas, posee una capacidad de
amortiguación de15 mayor que los cereales. Estos efectos son especialmente importantes en la
baja producción de ácido clorhídrico de los animales jóvenes, como se describiera
anteriormente (Freitag, 2007).
La mayoría de estos datos se derivan de los animales monogástricos como los cerdos. Su
investigación en las dietas acuícolas, sin embargo, se ha hecho muy recientemente.
En el 2009 Yendo y Wood observaron el efecto del alimento en el pH del estómago. Los
autores alimentaron a la trucha arco iris (peso promedio 350 g) con un alimento acuícola
comercial para trucha, que poseía una proteína cruda del 41% en una sola comida (ración al
2% del peso corporal) y monitorearon el pH resultante en el estómago. Justo antes de
suministrar el alimento, el pH del estómago fue de ≈ 2,7, mientras que una hora después de
ingerido el alimento, el pH fue significativamente superior (4,9). Permaneció allí durante al
menos 8 horas, estando muy por encima del nivel óptimo para la actividad de la pepsina.
El quimo se liberó en el duodeno 8 horas después de suministrado el alimento, por lo que los
niveles de pH fueron demasiado altos. Los autores especularon que la capacidad de
amortiguación del alimento fue el principal elemento que influyó en el aumento del pH de los
fluidos gástricos. A los peces le tomó más de 24 horas llegar al "bajo" pH inicial del estómago
(Figuras 1a y 1b). Márquez et al. (2011a) también evaluó el efecto de la capacidad de
amortiguación de la dieta en la acidificación gástrica de los peces juveniles. Descubrieron
que las dietas de harina de pescado tenían una capacidad de amortiguación 10 veces mayor y,
por lo tanto, necesitaban más energía para la secreción de ácido por cada ciclo digestivo, en
comparación con las dietas de ensayo sin harina de proteína animal.
Figura 1a: pH del estómago de la trucha antes y después de ser alimentada
Figura 1b: pH del estómago de la trucha durante la digestión.
Las figuras fueron adaptadas por Bucking y Wood (2009)
Yufera et al. (2011) realizó observaciones similares sobre el alimento y el pH gástrico. Este
grupo de investigación español alimentó a juveniles de dorada de tres maneras diferentes: una
vez, dos veces o continuamente, y monitorearon los niveles de pH resultantes en el estómago.
El alimento se les proporciono a las 09:00 (A), a las 09:00 y a las 17:00 (B), o continuamente
entre 09:00-21:00 hrs (C). El pH gástrico mostró ritmos diarios significativos bajo los tres
regímenes de alimentación de prueba (Figura 2).
Sólo con el régimen de alimentación continuo, el pH del estómago se mantuvo por un tiempo
para la óptima actividad de la pepsina. Esta quizás sea también una razón para el mayor peso
corporal de aquellos peces alimentados bajo ese régimen de alimentación. También podría ser
debido a la mayor actividad gástrica de los peces con niveles de pH gástrico por debajo de
4,5, según lo documentado por Márquez et al. (2011b).
Figura 2: pH del estómago de la dorada después de ser alimentada por tres regímenes de
alimentación diferentes (tomadas de Yufera et al, 2011 -. Publicación EAS)
Un estudio posterior de Yufera et al. (2012) resultó ser un poco más profundo. Esta vez, los
autores se centraron en la conexión entre el pH del estómago y la actividad de la pepsina en
los juveniles de peces marinos. Los peces se alimentaron nuevamente bajo los tres regímenes
de alimentación, una vez, dos veces o continuamente con la misma dieta y los mismos
horarios descritos anteriormente. En comparación, los peces alimentados una sola vez tenían
un nivel de pH en el estómago de alrededor de 4,5, con una actividad de la pepsina reportada
de 30 unidades por pez. Contrario a ello, los peces alimentados continuamente alcanzaron un
pH mínimo en el estómago de ≈2,5 y tenían una actividad resultante de pepsina de casi 280
unidades por pez al final de la tarde - lo que demuestra claramente el impacto del pH bajo en
la activación de la pepsina (Figura 3a y 3b)
Figura 3a: pH del estómago alimentando una vez o constantemente
Figura 3b: Actividad de la pepsina resultante alimentando una vez o constantemente
Las figuras 3a y 3b fueron adaptadas por Yufera et al., (2012)
¿Cuáles son las implicaciones?
La utilización de acidificantes está ganando más interés en los últimos años (Lückstädt, 2008).
Sin embargo, la mayoría de los efectos descritos se cree que derivan del modo de acción
antibacteriano de los ácidos orgánicos. El efecto acidificante sobre la digestión de proteínas a
menudo se pasa por alto. Un reciente meta-análisis del diformiato de potasio (Aquaform,
ADDCON) encontró que hubo una mejora significativa en el aumento de peso y la eficiencia
alimenticia de la tilapia a niveles descritos como "promoción del crecimiento" (Lückstädt,
2012). Estos resultados pueden no solo provenir los efectos antibacterianos seguramente
existentes. Debido a que los acidificantes, si son elegidos adecuadamente, tienen impacto
sobre la capacidad de amortiguación y / o en el pH del estómago, con un efecto positivo en los
procesos de digestión del tracto gástrico. Es tiempo para profundizar en ello con mucho más
esfuerzos…
Autor: Christian Lückstädt, ADDCON, Bonn, Alemania
Email:christian.lueckstaedt@addcon.com