Download Manual de ingredientes proteicos
Document related concepts
Transcript
MANUAL DE INGREDIENTES PROTEICOS Y ADITIVOS EMPLEADOS EN LA FORMULACION DE ALIMENTOS BALANCEADOS PARA CAMARONES PENEIDOS. 1 2 MANUAL DE INGREDIENTES PROTEICOS Y ADITIVOS EMPLEADOS EN LA FORMULACION DE ALIMENTOS BALANCEADOS PARA CAMARONES PENEIDOS. SUBPROGRAMA II “ACUICULTURA” RED TEMÁTICA II.C PROYECTO II-8 EDITORES Tsai García Galano, Humberto Villarreal-Colmenares y Jorge L. Fenucci 2007 Universidad Nacional de Mar del Plata Argentina 3 Queda hecho el depósito que marca la Ley 11.723 de Propiedad Intelectual. Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio o método, sin autorización previa de los autores. Ilustración de portada: Michel Torres Noguera (La Habana, Cuba) Graduado de la Academia de San Alejandro. Corrección de estilo: Dra. Ana María del Carmen Petriella Departamento de Ciencias Marinas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina IMPRESO EN ARGENTINA – 2007 EUDEM - Editorial Universitaria de Mar del Plata ISBN: 978-987–1371-02-0 Se terminó de imprimir en los talleres gráficos de Multicopy sitos en calle Catamarca 3002 de la ciudad de Mar del Plata, en septiembre de 2007 4 Dra. Tsai García-Galano Profesora del Centro de Investigaciones Marinas, y Miembro del Consejo Cientifíco de la Universidad de La Habana, Cuba. Miembro del Tribunal Permanente de Biología, Comisión Nacional de Grados Científicos Coordinadora de la Mención de Acuicultura en la Maestría de Biología Marina y Acuicultura, U.H. Dr. Humberto Villarreal-Colmenares Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C. La Paz, 23090, Baja California Sur. México. Dr. Jorge L. Fenucci Profesor titular del Departamento de Ciencias Marinas de la Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina. Miembro de la Carrera de Investigador Científico y Tecnológico del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) de la República Argentina 5 6 PRÓLOGO Las dietas prácticas del camarón fueron formuladas en los años 70 con un conocimiento limitado en los requerimientos alimenticios. Muchos investigadores, en aquel momento, pensaban en términos de ingredientes para proporcionar los alimentos supuestamente esenciales para el desarrollo. En la etapa larval, por ejemplo, el alimento para la protozoea era la leche de soya o huevos o una preparación semi-líquida hecha de huevos de pescado. En la etapa juvenil, la referencia era el alimento fresco de origen marino (almeja, trucha, mejillón,…), el cual fue substituido progresivamente por dietas balanceadas. La importancia de algunos ingredientes en estos alimentos fue tempranamente evidenciada por los investigadores japoneses, que identificaron la ventaja del calamar en una dieta de camarón. Entonces vino la comparación del perfil de los aminoácidos con otros ingredientes tales como la pasta de soya, la harina de camarón, la levadura, la harina de pescado, etc., utilizándose fuentes que eran ricas en arginina (harina de cacahuate, etc.). Esta clase de acercamiento a formular los alimentos balanceados para el camarón, condujo inevitablemente a una formulación múltiple de los ingredientes, generándose muchas alternativas para cubrir los nutrientes esenciales suplementados a través de la adición de diversos componentes. Su búsqueda fue una gran preocupación y así, por ejemplo, la harina de camarón se consideró un ingrediente esencial y se hizo necesario encontrar un buen proveedor. Este fue Blum y Bergeron, asentados en la desembocadura del río Mississippi, los cuales produjeron un producto de calidad pero de una manera semi-artesanal. Con el aumento del conocimiento, se diversificó el número de ingredientes, tomando en cuenta sus características principales, tales como sus propiedades atrayentes, profilácticas o de pigmentación, el alto contenido de arginina, o como fuentes de muco-polisacáridos. Sin embargo, sobrevino la simplificación de las fórmulas, aun cuando algunos ingredientes tales como la harina de calamar han resistido por largo tiempo como un componente esencial debido a que contiene factores de crecimiento y que es un buen atrayente para el camarón En la actualidad el panorama es muy diferente, la evolución de las fórmulas para camarón ha sido un poco como las de los alimentos balanceados para pollos, que se ha solucionado básicamente con 2 ingredientes: la harina de maíz y de soya. La nutrición de camarón puede satisfacerse con un número reducido de ingredientes. La harina de pescado permanece como la fuente de proteína más importante, pero se han intensificado las investigaciones para reducir su contribución en los alimentos balanceados para camarón, aprovechando un mayor número de fuentes vegetales. En este contexto el presente Manual de Ingredientes toma especial significado, y será de gran interés para los nutricionistas, y productores de alimentos y de camarón. La contribución de este Manual a lo que podemos llamar “una nueva generación” de formulaciones para los alimentos balanceados, es esencial. No solo se realiza una revisión del conocimiento actual de los ingredientes, lo cual es fundamental en un contexto que está en una constante evolución, sino también se toma en cuenta desde la perspectiva de la nutrición de los camarones. Este conocimiento se ha incrementado grandemente, no obstante, la formulación de alimentos para camarones conserva variaciones derivadas de las diferentes 7 situaciones de cultivo por lo que se requiere de un acercamiento más racional, en que se incorpore la información existente sobre los aspectos básicos de la nutrición y su interacción con la genética y los diversos sistemas de cultivo, así como la calidad del producto para el consumo humano. Dr. Gerard Cuzón IFREMER, Taravao, Tahití, Polinesia Francesa 8 LISTA DE AUTORES ARGENTINA Jorge L. Fenucci Universidad Nacional de Mar del Plata, Departamento de Ciencias Marinas/ CONICET jfenucci@mdp.edu.ar Nora S. Harán Universidad Nacional de Mar del Plata, Departamento de Ciencias Marinas nsharan@mdp.edu.ar Ana Cristina Díaz Universidad Nacional de Mar del Plata, Departamento de Ciencias Marinas acdiaz@mdp.edu.ar CUBA Olimpia Carrillo Facultad de Biología, Universidad de La Habana. olimpia@fbio.uh.cu Tsai García-Galano Centro de Investigaciones Marinas, Universidad de La Habana. tsai@uh.cu Alina Forrellat. Facultad de Biología, Universidad de La Habana aforre@fbio.uh.cu Bárbarito Jaime Centro de Investigaciones Pesqueras, Ministerio de la Industria Pesquera bjaime@cip.telemar.cu José Galindo Centro de Investigaciones Pesqueras, Ministerio de la Industria Pesquera. jgalindo@cip.telemar.cu ECUADOR Cesar Molina-Poveda Empacadora Nacional C.A., Guayaquil cmolina@enaca.com.ec 9 Mariela Lucas Universidad Península de Santa Elena, Santa Elena, La Libertad melp79ec@yahoo.com MÉXICO Cristina Pascual Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación, Facultad de Ciencias, UNAM, Yucatán. crispas6@yahoo.com Gabriela Gaxiola Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación, Facultad de Ciencias, UNAM, Yucatán. mggc@hp.fciencias.unam.mx Josafat Marina Ezquerra-Brauer Laboratorio de Procesamiento de Productos Marinos, Departamento de Investigación y Posgrado en Alimentos, Universidad de Sonora. Hermosillo, Sonora ezquerra@guayacan.uson.mx Ernesto Goytortúa Laboratorio de Nutrición Acuícola, Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C., La Paz, B.C.S. netog04@cibnor.mx Lucía Elizabeth Cruz-Suárez Programa Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey lucruz@fcb.uanl.mx Mireya Tapia-Salazar Programa Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey. mireya.tapia@gmail.com Martha Nieto-López Programa Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey Mgnietol@hotmail.com Denis Ricque- Marie. Programa Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey. dricque@fcb.uanl.mx 10 Indice Pág. 7 13 Prólogo Introducción INGREDIENTES PROTEICOS 18 42 57 67 73 83 95 108 121 131 138 143 149 156 166 174 Ingredientes de Origen Animal a) HARINA DE PESCADO Jorge L. Fenucci b) HARINA DE CALAMAR Josafat Marina Ezquerra-Brauer, Ana Cristina Díaz y Jorge L. Fenucci c) HARINA DE CAMARÓN Ernesto Goytortúa d) HARINA DE KRILL Ernesto Goytortúa e) HARINA DE LANGOSTILLA Ernesto Goytortúa f) SUBPRODUCTOS CÁRNICOS Gabriela Gaxiola g) SUBPRODUCTOS AVÍCOLAS Lucía Elizabeth Cruz-Suárez, Mireya Tapia-Salazar, Martha Nieto-lópez y Denis Ricque-Marie. Ingredientes de Origen Vegetal a) HARINA DE SOYA Olimpia Carrillo b) HARINA DE ALGODÓN Olimpia Carrillo c) HARINA DE TRIGO Olimpia Carrillo d) HARINA DE SORGO Olimpia Carrillo e) HARINA DE AMARANTO César Molina-Poveda y Mariela Lucas f) HARINA DE COLZA César Molina-Poveda g) HARINA DE LUPINO César Molina-Poveda y Mariela Lucas h) HARINA DE QUINUA César Molina-Poveda y Mariela Lucas i) HARINA DE MAÍZ César Molina-Poveda y Mariela Lucas 11 Pág. Ingredientes Procedentes de Organismos Unicelulares 186 194 206 211 216 220 223 235 248 261 12 a) LEVADURAS Tsai García-Galano b) MICROALGAS Barbarito Jaime ADITIVOS a) ATRAYENTEs José Galindo b) AGLUTINANTES José Galindo c) HORMONAS Alina Forrellat d) ENZIMAS Alina Forrellat e) INMUNOESTIMULANTES Cristina Pascual f) FOSFOLÍPIDOS Y COLESTEROL Jorge Fenucci y Nora S. Harán g) HARINA DE KELP Lucía Elizabeth Cruz-Suárez, Mireya Tapia-Salazar, Martha Nieto-lópez y Denis Ricque-Marie. ANEXOS INTRODUCCION El cultivo comercial del camarón comenzó alrededor de 1970 y su producción creció aceleradamente debido a la gran demanda de mercados como EEUU., Japón y Europa. Este salto productivo fue posible debido a las investigaciones desarrolladas desde la década del 30 por Motosaku Fujinaga, quien logró el cultivo de los estadios larvales de Marsupenaeus japonicus, cerrando el ciclo de vida de la especie y desarrollando su producción a escala comercial. Actualmente, algunos países asiáticos como Taiwán, Tailandia, India, Filipinas y China son grandes productores, mientras que en América, México, Panamá, Honduras, Colombia, Guatemala, Venezuela, Nicaragua, Ecuador, Perú, Cuba y Brasil, cultivan el camarón, siendo este último el mayor productor. Tabla 1. Especies de camarones peneidos de Latinoamérica que se han cultivado o se cultivan actualmente. Género Lit openaeus L. setiherus L. schmitti L. vannamei L. occidentales L. st{lirostris Género Harhantepenaeus H. duorarum H. notialis H. a|tecus H. brasili ensis H. paulensis H. calihorniensis La alimentación siempre ha constituido uno de los principales aspectos a considerar en el cultivo de cualquier especie acuática. Para los camarones peneidos, el costo de la alimentación puede representar alrededor de un 50% de los costos de producción. Un porcentaje muy elevado de ese valor corresponde al costo de la harina de pescado, componente fundamental en las formulaciones de los balanceados, que requieren un alto contenido proteico. Desde hace años, se ha investigado con la finalidad de encontrar sustitutos que puedan suplir total o parcialmente a la harina de pescado; gran parte de los ingredientes propuestos no están accesibles en el mercado o no se dispone de información sobre su valor nutricional, así como de las posibilidades tecnológicas para elevar sus cualidades. Sin embargo, existen diversos ingredientes que se emplean convencionalmente en la preparación de dietas para camarones. La combinación de ambos tipos, convencionales y no convencionales, puede contribuir a disminuir los costos y a adecuar el alimento a las particularidades regionales de producción de la materia prima. En este Manual se presenta una compilación de la información disponible sobre los ingredientes y aditivos comúnmente empleados en la formulación de alimentos para camarones. También se incluyen nuevos productos que, según las investigaciones realizadas, presentan propiedades que permitirían mejorar las dietas. El propósito de los autores fue brindar información sobre las características generales de los diferentes ingredientes y aditivos que sirva de guía para la selección e inclusión en la 13 formulación de una dieta. Para facilitar la lectura, el contenido se ha ordenado por fichas. Con la finalidad de lograr la identificación de un ingrediente, se ha incluido, para aquellos que lo poseen, el número internacional del alimento (IFN). El texto está organizado en 2 partes: Ingredientes proteicos y Aditivos. Convencionalmente se consideran ingredientes proteicos aquellos que tienen un contenido de proteína en base seca mayor que el 20%. Se incluyen también algunas fuentes vegetales, que aunque contienen menos que el 20% de proteína, pueden ser útiles en la complementación de la dieta o porque tienen importancia local como para incluirlos en una formulación. Los ingredientes proteicos se agruparon según su origen: animal, vegetal o procedente de organismos unicelulares. En cada ficha se presenta un diagnóstico del ingrediente y el proceso de manufactura y se brindan parámetros de referencia que permiten conocer y evaluar la calidad del producto. Se aportan datos sobre su valor alimenticio, enfatizándose en la digestibilidad y los factores antinutricionales en el caso de las fuentes vegetales. Se considera aditivo “Cualquier ingrediente adicionado intencionalmente que no sea normalmente consumido como alimento por si mismo, y el cual afecta las características del alimento o del producto animal (o está encaminado a mejorar el desempeño animal)” (Code of Practice on Good Animal Feeding, FAO, 2001). En las fichas se brinda una información descriptiva sobre el tipo de aditivo, modo de acción y valor alimenticio, así como niveles y formas de inclusión y consideraciones generales sobre su empleo Se presenta, además, una tabla con la respuesta de diversas especies de camarones a la inclusión de cada ingrediente analizado en el alimento, con la finalidad de permitir al lector conocer los rangos en que se ha investigado y los resultados alcanzados. También se aporta una importante bibliografía sobre la nutrición y alimentación de los camarones peneidos con énfasis en las especies que se cultivan en Latinoamérica. Finalmente, se incluye un Anexo en el que detalla información sobre los requerimientos proteicos de varias especies de camarones, la composición de aminoácidos del músculo de la cola, así como de la nomenclatura de los aminoácidos y ácidos grasos más comunes. En la lista de autores que han participado en la preparación del Manual se brindan sus datos de filiación y el título de la/s ficha/s que han elaborado. Deseamos que este Manual les resulte útil e instructivo Tsai García Galano 14 INGREDIENTES PROTEICOS 15 16 INGREDIENTES DE ORIGEN ANIMAL 17 a) HARINA DE PESCADO Jorge L. Fenucci Numero Internacional del Alimento: Harina de Anchoa 5-01-985 Harina de Arenque 5-02-00 Harina de Menhaden (Saraca) 5-02-09 Harina de Atún 5-02-23 Harina de Pescado Blanca 5-02-25 Nombre científico y común (en castellano e Inglés) de las especies utilizadas como materia prima para la fabricación de harina de pescado Eurcòqn Anchoa Falsa Nqodtg Cqoûp Ipinêu Anchovy false Anchoita1 anchoveta Bacaladilla Anchova Blue yhiting Gallinetas Bacalao Faneca Noruega Congrio Capelán Carpa Merluza Chilena Merluza Argentina Corvina, Pescadilla, Pargo Eglefino Bream1redfish Cod Noryay pout Conger Capelin Carp Chilenian hame Argentinian hame Croamer Bacalao Lenguado Halibut Jurel, surel Arenque del Atlán tico Caballa del Atlántico Saraca, Lacha Espadín Sardina Abadelo Aguacioso Tiburón Atûn Horse macmerel Herring Atlantic macmerel Menhaden European sprat South American pilchard Pollacm Sandeel Sharm Tuna Eurgekg Utolephorus commersonii Engraulidae . Oicromesistius poutasson Uebastes spp Iadus morhua Trisopterus esmarmii Eonier conier Oallotus villosus E{prinus Earpio Oerluccius ia{i Oerlucius hubbsi Sciaenidae Oelanoirammus aeilehinus Jippoilossus hippoilossus Trachurus spp. Elupea harenius Ucomber scombrus Drevoortia spp Uprattus sprattus Uardinopsis saiaz Rollachius pollachius Cmmod{tes spp. Squaliformes Thunnus spp. Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 18 1. Diagnóstico 1.1 Dgfkpkekóp dgn rtqduetq De acuerdo con las reglas de los Estados Unidos 92/87 (octubre de 1992), la harina de pescado, que tiene el número 10.01, se define como “Un producto procesado que tiene como materia prima peces o partes de ellos, de los cuales se han extraído parcialmente los aceites y al que le han sido agregados los solubles de pescado”. Los productos con más de 75% de proteína se denominan harina de pescado de alto nivel proteico. Hasta hace unos años la harina de pescado era importante como fertilizante, pero en la actualidad se utiliza principalmente en alimentación animal, especialmente para aves, porcinos, visones, cultivo de peces, camarones y mantenimiento de mascotas. La principal materia prima de este producto son algunas especies de peces ricos en grasas como la saraca (menhaden), la anchoa y el arenque; su derivado más importante es el aceite de pescado. 1.2 Ptqdueekóp oupdkcn dg hctkpc dg rguecdq En general la cantidad de captura anual de peces se mantiene estable, alrededor de 95 millones de toneladas; de las cuales aproximadamente 30 millones son utilizadas para fabricar harina y aceite de pescado. A pesar del explosivo desarrollo de la acuicultura en las últimas dos décadas, el uso de la harina de pescado no se ha incrementado sustancialmente. Esto se debe a que su cantidad en las dietas ha disminuido, ya que la tendencia actual es reemplazarla, en la medida de lo posible, por otras harinas como por ejemplo carne, soja, gluten de maíz o trigo. (Tacon,1995; Naylor et al., 2000). La producción total de harina de pescado es de alrededor de 6 millones de toneladas/año, de las cuales 2 millones se utilizan en acuicultura (tabla 1). La composición y calidad de la materia prima es un factor determinante de las propiedades y calidad de la harina de pescado. Tabla 1. Rroducción mundial de harina de pescado en el período 2000-2004 Los valores se expresan en tx103. Fuente: Boletín USDA 3/11/2005 19 Como se puede observar los principales productores de harina de pescado son Perú y Chile, quienes utilizan como materia prima anchoveta (Engraulis ringensis) y sardina pilchard (Sardinops sagax). La principal fuente en Estados Unidos es la llamada saraca (menhaden), Brevortia spp; en Islandia se utilizan como materia prima al arenque (Clupea harengus ) y al capelán (Mallotus villosus). En Dinamarca la principal materia prima la constituyen 2 especies de Aguacioso (Ammodytes marinus y A. tobianus) (Touminen y Esmark,2003; Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000). 1.3 Utknkzcekóp dg hctkpc dg rguecdq gp ceukeuntutc En las ultimas dos décadas el uso de harina de pescado como ingrediente para alimento de animales acuáticos (peces y crustáceos) se ha incrementado notablemente (Hardy, 2006). En el año 2002 el uso de harina de pescado como ingrediente para piensos para acuicultura fue de 2.217.000 de toneladas (Pike y Barlow, 2003). Tacon y Forster (2000) predicen que el uso de la harina de pescado como ingrediente para alimentos en acuicultura descenderá de 2.190.000 de toneladas, utilizadas en el 2002, a 1.550.000 en el 2010. Esto se debe al incremento del precio de este ingrediente y la baja en el valor de mercado de los productos cultivados, lo que hará que la harina de pescado sea reemplazada por otros ingredientes de menor costo. En el mismo sentido, New (2003) sugiere que el uso de fuentes proteicas alternativas en alimentos para la cría de organismos acuáticos resultara en una menor inclusión de harina de pescado. Estas afirmaciones se contraponen con lo expresado por Pike y Barlow (2003) y Hardy (2006) quienes consideran que habrá un incremento en la utilización de harina de pescado como ingrediente en la fabricación de alimentos en acuicultura, en especial en los utilizados para peces (tabla 2). Tabla 2. Uso de harina de pescado en alimentos para distintas especies de orianismos acuáticos. ' dg hctkpc dg rguecdq utknkzcdqu gp nc fcdtkecekóp dg dcncpegcdqu. còq 2222 Eurgekg Uuq gutkocdq dg hctkpc dg rguecdq gp nc fcdtkecekóp dg dcncpegcdqu rctc qticpkuoqu ceuâtkequ *xcnqtgu gp tz123 + Aòq 2222 Carpa Tilapia Camarones Salmón Peces Marinos Peces planos Trucha Bagre Salmón Blanco Otros peces marinos Peces carnívoros de agua dulce Anguilas Otros Totales Aòq 2212 4 7 25 35 45 30 2 12 55 337 487 602 576 377 40 180 - 628 145 139 - 15 50 - 629 2117 489 2854 Fuente: Pike y Barlow, 2002 y 2003; Tuominen y Esmark, 2003; Hardy, 2006 20 2. Procesos de manufactura. 2.1 Mctgtkc rtkoc rctc nc rtqdueekóp dg hctkpc dg rguecdq Prácticamente todas las especies de peces son aptas como materia prima para la producción de harina de pescado; en general se utilizan peces que no son aptos para la alimentación humana o que tienen demasiadas espinas o desechos y por ello su procesamiento no es económicamente rentable. Estas especies son capturadas en áreas variadas como las costas de Perú, Chile, el Atlántico Norte, el Mar del Norte y el Báltico. Los peces utilizados para la fabricación de harina se pueden dividir en tres categorías (FAO, 1986): 1.- Peces capturados especialmente para producir harina y aceite 2- Peces capturados como acompañantes de otras pesquerías 3- Desechos de la industria de procesamiento de pescado En general se prefiere fabricar harina con peces enteros ya que cuando se utiliza como materia prima desechos de la industria, en especial de fileteado constituido por huesos, espinas, vísceras, recortes, etc., las harinas resultantes tienen una alta cantidad de cenizas y fósforo. De acuerdo con la fuente y por su tenor graso, hay dos tipos de harina. En los gadidos (Gadiformes) tipo bacalao, la mayoría de los lípidos están concentrados en el hígado; la harina producida a partir de ellos se denomina harina blanca. Otras especies como clupeidos y escómbridos tienen alto contenido graso en todo el cuerpo y el producto que de ellos se obtiene se denomina harina grasa (marrones). 2.2 Ptqeguq dg rtgrctcekóp dg nc hctkpc dg rguecdq La materia prima empleada en el proceso mas común de preparación de la harina de pescado está compuesta por tres fracciones: sólidos (materia seca libre de grasas), lípidos o aceites y agua. El proceso de fabricación de la harina consiste en separar completamente las tres fracciones. Esta operación se puede llevar a cabo de diversas maneras pero en general la metodología de trabajo es la siguiente: FAO, 1986; SENARPESCA, Chile, HDP/NT2/2004; Windsor, Torry Advisory Note N°49) (figura 1). 1.- Cocción, que rompe las proteínas, las acumulaciones de lípidos y libera agua. En general se realiza por calentamiento entre 95-100°C durante 15-20 minutos, aunque la coagulación de las proteínas y ruptura de las estructuras que contienen aceites se obtiene a 75°C. El calentamiento o cocción se puede realizar de dos maneras: calentando un largo cilindro (indirecto) o inyectando vapor en el material a cocinar (directo). 2.- Prensado, en algunos casos centrifugado, que elimina la mayoría de los líquidos. 3.- Separación de los líquidos en aceites y agua (agua de cola). 21 Captura Hielo PCC Pozos Cocción Licor de prensa Prensado Licor de decantación Decantación Aceite Centrifugación Purificador Agua de cola Solidós Evaporador PCC Secado Enfriamiento Molienda Aceite Dosificación Antiozidante Ensacado PCC Almacenale Embarque Hiiura 1 Esquema del proceso para la obtención de harina de pescado REE: punto crítico de control 4.- Evaporación del agua de cola para la obtención de los solubles de pescado. 5.- Secado del material sólido, con eventual agregado de solubles. Este proceso lleva al secado de la torta que se forma luego del prensado; el producto final no debe tener más de 12% de humedad. La temperatura de secado no debe exceder los 90°C. La torta para un secado eficiente debe tener un buen tamaño de partícula, por lo que antes de realizar dicha operación debe ser pasada a través de un molino húmedo. En este estado se agrega el concentrado, esta operación se maximiza agregando el concentrado caliente a 100°C, antes de la desintegración de la torta. 22 Con respecto al secado propiamente dicho existen dos métodos: a.-Secado Rotatorio Directo: secador de llama o secador directo de aire caliente. El aire caliente producido por gases diluidos en aire, está en contacto con la harina a secar. Este sistema presenta peligro de contaminación si los gases no han sido quemados apropiadamente; además presenta problemas de secado por exceso de calor. b.-Secado indirecto por vapor: la mezcla a secar se agrega continuamente en un cilindro el cual es calentado indirectamente por aire caliente (vapor). Se utiliza también un sistema de contracorriente de aire para facilitar la eliminación del vapor de agua. 6.- Enfriamiento. 7.- Agregado de Antioxidantes: Los antioxidantes más utilizados son: ethoxiquina y BHT. Se agregan para estabilizar la harina antes de su almacenamiento; la cantidad utilizada depende de la cantidad y calidad de los lípidos, por ende varía con el tipo de harina. La efectividad es igual si se agregan antes o después del secado. Es por ello que en algunos casos se suministran diluidos con agua de cola concentrada antes de secar. 8 - Molienda de la materia seca al tamaño de partícula deseado. 9.- Embolsado. 10.- Almacenado: en bolsa, silos, pellets, etc. 11.- Distribución. 3. Parámetros de referencia De acuerdo con el origen de la materia prima, la composición de la harina de pescado varía ampliamente en cuanto a su composición proximal, aminoácidos, ácidos grasos, etc. En las tablas 3 a 10 se muestra la composición proximal, valor energético, perfil de aminoácidos y ácidos grasos de harinas de distintos orígenes. Las harinas de clupeiformes tienen en general una menor cantidad de cenizas que la harina sudamericana Tabla 3. Eomposición prozimal de harinas de diversos oríienes. Harina Blanca1 Clupeiformes2 Humedad Proteína cruda Lípidos Totales Cenizas Ca P Sudamericana 3 Argentina 4 Norse- LT94 10.0 8.0 10.0 7.8 7.4 65.0 72.0 65.0 61.0 80.6 5.0 20.0 8.0 4.80 9.0 10.0 2.0 1.90 9.0 16.0 4.0 2.60 7.9 23.2 7.1 3.2 12.0 13.1 2.39 2.07 Valores expresados en porcentaje. (1) preparada a partir de desechos y peces enteros; (2) preparada a partir de arenque, capelina, caballa, etc; (3) preparada a partir de anchovetas, sardina, jurel; (4) preparada a partir de restos de fileteado de merluza argentina. Fuente: FAO, 1986; Aizpún et al., 1968, Anderson et al., 1993 23 Tabla 4. Eomposición prozimal de harinas producidas a partir de una sola especie. Ue considera la harina como mono especihica si la materia prima utili|ada tiene más de 50% de determinada especie. Eurgekg Mctgtkc Ptqtgîpc Cgpkzc Sgec etudc Lîrkdqu Tqtcngu P Cc Rgfgtgpekc 7.1 2.61 - 4.03 - 3 - 4 Anchoveta 91.8 65.3 15.0 Bacalao 89.7 68.6 26.0 3.8 Capelan 71.1 - 12.2 Merluza Chilena 92.7 - 61.5 27.8 5.9 - Merluza argentina, 92.2 61.0 23.2 7.9 3.2 7.1 5 Caballa argentina, 92.6 54.3 24.4 14.0 Tilapia 92.6 61.1 20.6 9.7 3.6 - 7.3 - 6 Surel 94.0 66.6 13.9 9.0 - - 7 Arenque 92.1 72.7 10.1 8.5 - 66.6 13.9 9.0 1.42 - 2.04 - 3 Caballa 96.2 67.7 21.5 10.7 3.65 6.89 1 - 4.44 - 2 Menhaden 2 7 5 7 Sardina 93.0 65.0 15.3 Abadelo 94.8 65.5 14.1 17.7 2.72 - Tiburón 92.0 72.3 - 17.9 - - 2 Atûn 93.4 61.3 24.15 9.3 4.21 7.86 3 2 Valores expresados en %. * Restos de fileteado. Fuente: (1) Anderson et al., 1993; (2) Hertramppf y PiedadPascual, 2000; (3) Tacon, 1987; (4) Ariyawanza, 2000; (5) Aizpún et al., 1968; (6) Foltz et al., 1982; (7) Wilson, R. com. personal Tabla 5. Eneriía total contenida en diversas harinas de pescado Fuente: (1) Anderson et al.,1993; (2) Smith et al., 2000; (3) Hagen et al., 1993; (4) Foltz et al.,1982 24 Tabla 6. Rorcentaje de aminoácidos de distintas harinas de pescado Tipo de Harina Harina Blanca Clupeiformes Sudamericana Arginina 4.14 4.21 3.81 Metionina 1.69 2.16 1.95 Cisterna 2.29 2.88 2.60 Triptofano 0.61 0.83 0.78 Histidina 1.31 1.74 1.59 Leucina 4.21 5.40 4.98 Isoleucina 2.41 3.23 3.06 Lisina 4.49 5.47 5.07 Fenilalanina 2.14 2.82 2.75 Tirosina 1.69 2.25 2.22 Tironina 2.50 3.07 2.82 Valina 2.91 3.90 3.46 Glicina 6.45 4.30 3.68 Serina 3.09 2.75 2.51 Fuente: FAO, 1986 Eurgekg Ati CkSJ Ttk Jku Lgu Mgt Ingu Anchoa *3+ Tabla 7. Rorcentaje de aminoácidos de harinas preparadas a partir de 4.88 0.12 0.26 1.86 6.28 2.13 3.95 especies 6.15 3.35de 2.46 distintas peces2.78 4.11 4.91 Lku Tkt Ttg Anchoa *4+ 3.81 0.65 0.78 1.59 4.98 1.95 Atûn *1+ 3.42 0.44 0.56 1.78 3.81 1.46 3.06 5.07 2.75 2.22 2.82 3.46 3.68 2.41 4.04 2.16 1.72 2.31 2.80 Nd Atûn * 2+ 6.5 - 1.0 3.3 7.2 2.7 4.5 Sardina pilchard *1+ 3.25 0.76 0.54 1.88 4.47 1.95 3.09 5.55 2.34 2.29 2.70 3.64 - Bacalao *2+ 6.6 - 1.0 2.0 8.1 3.0 4.8 Nc 5.2 - Menhaden*3+ 4.11 0.63 0.43 1.46 5.61 2.35 3.62 6.12 2.93 2.44 3.20 4.25 5.49 Menhaden*1+ 3.58 0.57 0.49 1.42 4.16 1.63 2.28 4.51 2.21 1.8 2.46 2.77 4.46 Arenque del Atlántico *4+ 4.21 0.72 0.83 1.74 5.46 2.16 3.23 5.47 2.82 2.25 3.07 3.9 4.3 Gallineta *1+ 4.10 0.40 0.60 1.30 4.9 1.80 3.50 6.6 2.50 - 2.80 3.3 - Jurel *2+ 6.6 Nc 0.7 2.7 7.1 2.4 4.3 3.4 NC 4.0 - 7.2 7.2 8.0 Fgp 4.1 3.8 - 4.3 Vcn 5.3 5.3 4.9 Gnke. - Fuente: (1) Tacon, 1987; (2) Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000; (3) Anderson et al, 1993, (4) Animal Feed Resources Information System, 2004 25 Tabla 8. Eontenido de ácidos irasos de diversas harinas de pescado Tkrq dg rgz ıekdq itcuq Apehqc Atgpsug 14:0 6.3∑2.5 16:0 19.9∑4.8 18:0 Pgz Bncpeq 4.9∑1.3 3.2 14.8∑3.0 11.1 4.8∑1.5 2.1∑1.5 1.7 16:1 7.3∑1.9 5.8∑1.4 6.8 18:1 11.4∑7.0 14.4∑2.5 16.9 20:1 3.0 10.9∑1.7 9.7 22:1 1.8∑2.1 20:5 14.8∑4.0 10.1∑5.6 12.0 22:6 17.4∑5.7 15.4∑3.2 19.2 Total n-6 4.1∑1.9 3.5∑0.8 3.4 Total n-3 34.3∑2.3 .7 9.1 27.1∑10.5 35.5 Valores expresados como % de peso húmedo Fuente: IFFO, 1997 Tabla 9. Eomposición de macro { micro elementos de diversas harinas de pescado Engogptq Calcio ' 3.4 Fosforo ' Sctcec gurg/ ekcn *3+ Tkrq Tkrq Jctkpc Atgpsug Sudcogtkec/ dncpec *2+ pc *2+ dg rguecdq *2+ Nqtug/ LT;6 * 6+ 8.0 2.0 4.00 2.39 2.2 2.98 4.80 1.90 2.60 2.07 Potasio ' 1.0 1.04 0.90 1.20 0.70 1.64 Magnesio ' 0.2 0.21 0.15 0.11 0.25 0.19 Sodio ' 0.7 1.30 0.70 0.87 0.83 Cloro ppm Nc 0.74 - 2.00 1.03 1.82 - ppm 45.2 44.0 10.00 2.00 2.0 9 924.0 788.0 300.0 150.00 246 263 4.5 5.2 Nc Nc Nc - Hierro ppm Boro ppm 26 Sctcec dclq gp egpkzcu *1+ Engogptq Sctcec dclq gp egpkzcu *1+ Sctcec gurg/ ekcn *3+ Jctkpc Tkrq Tkrq dncpec Atgpsug Sudcogtkec/ dg *2+ pc *2+ rguecdq *2+ Nqtug/ LT;6 * 6+ Cobre ppm 7.8 - 7.00 5.00 11.0 7.5 \inc ppm 94.8 96.0 4.0 4.0 120.00 - 111.0 Cromo ppm 100.0 - Nc 108.0 - Selenio ppm 2.0 2.1 1.50 2.20 1.40 - ppm 66.2 63.4 Nc - Nc - Bario ppm 14.3 17.3 Nc - Nc - Aluminio ppm 774.4 755.4 Nc - Nc - Fuente: (1) Ingredients 101com; (2) FAO,1986; (3) Omega Protein; (4) Anderson et al.,1993 Tabla 10. Eomposición de las vitaminas empleadas para la preparación de harinas de pescado. Tipo de Harina Arenque Sudame ricana mg*/kg mg/kg (3) (3) Vitamina Menhad en (mg/Lb) (2) Blanca mg/kg (3) Biotina 0.1 0.08 0.42 0.26 Colina 1360 4.400 4.400 0.1 0.5 0.5 Ácido Fólico Blanca mg/kg (1) Sudame Arenque ricana mg/kg mg/kg (1) (1) 80* 260* 420* 4400 4400 4400 4400 0.16 500*' 160* 500* Niacina 25 - - - - - - Ácido pantotenico 4.0 15.0 30.60 9.3 15 9.3 30.6 B1- tiamina 0.3 - - - 1.8 1.9 0.7 B2riboflavina 2.2 6.5 7.30 6.6 6.5 6.6 7.3 B6. Piridoxina 2.7 3.3 3.7 3.5 3.3 3.5 3.7 B12 0.1 0.07 0.25 0.18 70* 180* 250* Ac. Nicotínico 2.5 50 126.0 95.0 50 95 126 - - - - - 3.9** 8.9** E 9.5** - - - 9.8 3.4 4.0 K - - - - - - 2.4 A IU *Concentración expresada como 10-6 g/kg.; **valores expresados en IU (Unidades Internacionales) Fuente: (1) Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000, (2)Omega Protein; (3) FAO,1986 27 3.2 Ccnkdcd dg nc hctkpc dg rguecdq Los aspectos generales que deben tenerse en cuenta para determinar la calidad de la harina son: · Tipo de materia prima · Frescura de la materia prima · Temperatura de procesamiento · Calidad de las grasas · Microbiología Tipo de materia prima Pueden ser peces capturados especialmente para la elaboración de harina, desechos de la industria del pecado, peces grasos, peces magros; la harina se puede elaborar a partir de una sola especie o varias. Las harinas que se elaboran a partir de desechos de fileteado de pescado tienen mayor porcentaje de cenizas y tienen un 10% menos de aminoácidos que las fabricadas a partir de peces enteros: la harina blanca de pescado tiene un alto nivel de proteína y menos cenizas que la harina del tipo anchoa (Pike y Hardy,1997; Hardy y Masumoto, 1991). Frescura de la materia prima A partir de la captura los peces comienzan a descomponerse. La proteína se reduce a aminoácidos, aminas y amoníaco; algunas de las aminas son volátiles. El contenido total de nitrógeno volátil (TVN) se ha considerado por mucho tiempo como un indicador de la frescura de la materia prima. Los estándares fijados para pescado fresco están entre los 80mg N/100g para peces de aguas templadas y 50mg N/100g en peces de aguas cálidas (IFFO, 1997). Dado que parte de ese N se pierde en el secado, en la harina de pescado el TVN no es un buen indicador de la frescura original de la materia prima. Un buen indicador de la frescura de pescado es la cantidad de aminas no volátiles: histamina, putrescina, cadaverina y tiramina. Un estudio realizado con anchoveta peruana, procesando los peces 14, 25 y 34 horas luego de su captura (fresco, moderadamente fresco y rancio), mostró los siguientes resultados: TVN 14,30 y 500 mg N/100 g de pescado, con un contenido total de aminas en las harinas de 114, 3384 y 7873 ppm, respectivamente. Trabajando con Penaeus monodon con dietas conteniendo 30% de harina de pescado con distintas concentraciones de histamina, Cruz Suárez et al. (1994) determinaron que la supervivencia se ve afectada por cantidades superiores a 500 ppm de esta amina en la harina. Otros estudios realizados por Ricque Marie et al. (1998) demuestraron que el crecimiento de P. monodon, Litopenaeus vannamei y L. stylirostris se ve afectado cuando son alimentados con dietas que contienen harina de pescado rancia. En las especies más carnivoras como L. stylirostris y en los estadios tempranos de especies omnivoras como L. vannamei, la sensibilidad a la frescura de la harina es más evidente. 28 Tabla 11. Cnálisis de harinas de pescado de anchoveta de diherentes hrescuras Tipo de harina Fresca TVN en materia prima N/100g Proteina % Lipidos % Histamina ppm Cadaverina ppm Putrescina ppm Tiramina ppm Moderadamente fresca 14 69.6 7.7 28 51 35 - 30 67.5 7.4 1850 803 446 285 Rancia 50 65.8 9.4 4791 1599 916 657 Fuente: Pike y Hardy, 1997 Temperatura de procesamiento Se ha demostrado que al incrementar la temperatura de procesamiento la digestibilidad de la proteína decrece. La temperatura de los hornos de cocción, en general, varían entre 85 y 95°C; esas temperaturas, en especial considerando la humedad existente, no tiene efecto sobre la digestibilidad. Durante el secado, si bien la temperatura nunca pasa de 100°C, las partículas en contacto con la superficie de los cilindros estarán a mayor temperatura afectando la digestibilidad de la proteína; esto ocurre más fácilmente en los secadores de contacto directo. Una harina de buena calidad debe tener una digestibilidad por pepsina de más de 90%. El valor de la harina de pescado depende en cierta manera de su aporte de lisina; la determinación de la cantidad de lisina asimilable es un indicador de la calidad proteica de las harinas. Debido a su estructura lábil la lisina es muy susceptible a los tratamientos calóricos inadecuados que bloquean al grupo epsilon-amino, con la consiguiente pérdida de su valor nutritivo. Mctgtkc rtkoc Merluza Merluza Merluza Mêtqdq dg ugecdq Dkigutkdknkdcd rqt nkukpc ' i nk ukpc cukokncdng118 i N Tabla 12. Variación de la gp diiestibilidad por pepsina { lisina *tkgorq dîcu+ *tkgorq gp dîcu+ asimilable a tiempo cero { a 2los 90 ;2 días de estacionamiento a diherentes temperaturas. ;2 2 ;2 ;2 12£C 22£C 12£C 22£C Gases de 90.0 combustión Gases 85.6 combustión y camisa de vapor Camisa a 83.8 vapor 89.8 86.7 7.84 7.80 7.78 84.0 82.4 7.30 7.25 7.13 83.7 82.6 7.23 7.10 6.76 Restos de fileteado de merluza Presecador a aire y camisa de vapor 84.0 82.6 82.5 7.34 5.80 5.00 Pescado de banquina *1+ Pescado de banquina Pescado de banquina Fuego directo 83.0 82.8 83.9 6.81 6.80 6.44 Gases de 92.0 combustión Gases de 86.0 combustión y camisa de vapor 85.5 84.5 7.71 6.60 6.30 82.8 79.8 6.66 6.00 5.80 (1)diversas especies rayas, tiburón, testolin, pez ángel, besugo lenguado, pescadilla Fuente: Moreno et al.,1967 29 Hardy y Masumoto (1991) encontraron que algunas harinas sudamericanas y japonesas pueden causar erosión de la molleja en aves. Esto se debe a toxinas, en especial la mollerosina, que se producen a causa de la unión de la histamina con el grupo epsilon de la lisina, debido al sobrecalentamiento de partículas muy finas de la harina de pescado en el secador. También se han determinado efectos deletéreos para Penaeus monodon cuando se usan en las dietas harinas de pescado conteniendo DL-Mollerosina (Cruz-Suárez et al.,1994). Resultados similares, en cuanto al crecimiento y a la tasa de conversión del alimento, obtuvieron CruzSuárez et al. (2000) para Litopenaeus vannamei. El Gobierno Chileno ha desarrollado un método para determinar la calidad de harina de pescado (Cruz-Suárez et al., 2000). Los análisis consisten en alimentar pollos de un día con dietas conteniendo 50% de la harina de pescado a evaluar, determinadose la erosión de la molleja al cabo de 7 días. A partir del valor obtenido las harinas de pescado se clasifican en 4 categorías (tabla 13). La comercialización de harinas de índices altos se realiza con restricciones. Tabla 13. Elasihicación de harinas de pescado de acuerdo con su índice biotozicolóiico. Fuente: Cruz-Suárez et al., 2000 Calidad de la grasa La oxidación de las grasas se previene con el uso de antioxidantes; el más utilizado es la etoxiquina: entre 200 y 400ppm en peces como arenque; para especies como jurel, anchoa, caballa o sardina se utilizan concentraciones de 700ppm. Para determinar la calidad de grasa se mide el valor Totox (valor de oxidación total), que cuantifica a los peróxidos y a sus productos de descomposición: Valor Totox = valor peróxido x 2 + valor anisidina Este valor debe ser menor que 20 y nunca mayor que 40 (Boletines sobre aceite de pescado N° 7 y 8 de IFFO; 1981). Condiciones microbiológicas En general los peces cuando son capturados están libres de salmonella; este microorganismo es introducido por contaminación en los contenedores por pájaros, etc. En cuanto a los hongos que producen aflatoxinas, dado que la harina de pescado tiene pocos carbohidratos, es difícil que se desarrollen, aunque las bolsas pueden ser un factor de contaminación. 30 Tabla 14. Eomparación de los parámetros analíticos de harina de pescado de diherentes calidades. Fuente: IFFO, 1997 4 Valor alimenticio La harina de pescado tiene una alta proporción de aminoácidos esenciales altamente digeribles; es una muy buena fuente de lisina, leucina, arginina y valina. Además es rica en ácidos grasos polinsaturados de la familia linolénica (n-3). El contenido de ácidos grasos de C20 y C22 varía entre 27 y 35 %. Se debe puntualizar que por lo general los lípidos que permanecen en la harina son más ricos en ácidos grasos insaturados de la familia n-3 que los que se encuentran en el aceite; este hecho se refleja en la cantidad de fosfolípidos que permanecen en la harina. Por otra parte, la harina es una muy buena fuente de minerales como: calcio, fósforo, magnesio, potasio y vitaminas como: B1, B2, B6 y B12 y micro elementos como zinc, yodo, hierro, cobre, manganeso, cobalto, selenio y fluor. 6.1 Dkigutkdknkdcd Smith et al. (2000) han determinado que Penaeus monodon tiene una digestibilidad aparente de 80% de la materia seca, 93% de las proteínas totales y 89 % de la energía total contenida en la harina de pescado de origen australiano. Por otra parte, Cruz Suárez et al. (2000) han determinado para varias especies de camarones que la digestibilidad de de harinas de pescado de diversos orígenes varía con la calidad y frescura de las mismas. 31 Tabla 15.- Diiestibilidad aparente de los componentes de harinas de pescado de distintos oríienes por L. vannamei. Fuente: Cruz-Suárez et al., 2000 6.2 Ipenuukóp gp nc dkgtc El porcentaje de harina de pescado que se utiliza en la fabricación de balanceados depende en gran medida de los requerimientos alimentarios de la especie con la que se trabaje. Se ha determinado que los porcentajes varían para L. vannamei entre 6 y 21,3 % (Allen Davis y Arnold, 2000; Kureshy y Allen Davis, 2000; Velasco et al., 2000; Duerr y Walsh, 1996); para P. monodon entre 24 y 40% (Sudaryono, 1999; Cuzon et al.,1994), para L.styllirostris entre 8 y 31,5% (Fenucci et al., 1980); para Farfantepenaeus paulensis, 35% (Fenucci et al., 1998); para Pleoticus muelleri entre 27 y 48% (Díaz y Fenucci, 2002) y Artemesia longinaris entre 8 y 20% (Fenucci et al, 1983). En otros capítulos de este manual se presenta más información sobre la utilización de harina de pescado como ingrediente de alimentos utilizando otras fuentes de proteínas. 32 5. Consideraciones generales 5.1 Cncukfkecekóp dg ncu hctkpcu dg rguecdq Además de lo dicho anteriormente, las harinas de pescado se pueden clasificar de acuerdo con el porcentaje de proteína que contienen. Las especificaciones más comunes, de acuerdo con el Servicio de Sanidad Animal de la República Argentina (SENASA) son las siguientes: Las harinas de pescado se agrupan en: de primera y segunda calidad: Primera calidad: La harina de pescado de primera calidad debe contener no menos de sesenta (60) por ciento de proteína, no más del diez (10) por ciento de humedad, no más de ocho (8) por ciento de grasa ni más del cinco (5) por ciento de cloruros expresados en cloruro de sodio y como máximo el dos (2) por ciento.de arena. Segunda calidad: La harina de pescado de segunda calidad, debe contener no menos del cuarenta (40) por ciento de proteínas, no más de diez (10) por ciento de humedad, no más del diez (10) por ciento de grasa, ni más del diez (10) por ciento de cloruros expresados en cloruro de sodio y como máximo el tres (3) por ciento de arena. Las harinas de pescado que no reúnan las condiciones exigidas para la segunda calidad, podrán no obstante ser exportadas si se ajustaran a las exigencias del país importador. Tabla 16. Especihicaciones para las distintas harinas de pescado de diversas calidades de Ehile, Rerú. Crientina { Norueia. Perú Chile Argentina Estan- Prime Super Estan- Prime Super dar prime dar prime Blanca Proteína % min. -66 65 67 68 65 67 68 Lipidos má.. x. % 12 10 10 12 10 Humedad 10 máx. % 10 10 10 Sal y arena % máx. 5 4 4 5 Ceniza máx. % 17 17 FFA máx % TVBN mg /100g Histamina máx. ppm Digestibilidad % min. 120 Noruega Estandar Norse LT 94 62-60 62-63 68/80.6 10 10 10 12,0 10 10 10 10 10 4 4 17 17 17 26 25 10 10 10 10 10 10 120 120 120 120 120 120 1000 500 1000 500 150 150 92-93 92-93 3 13.1 <40 96.8 Fuente: Shangahi Power Resourses Trading Limited (2005), Anderson et al. (1993) Agustinier Sa. (com personal), Hardy y Masumoto ( 1991). 33 5.2 Aurgetqu ucpktctkqu y ngicngu En cuanto a los requisitos sanitarios para la harina de pescado, se presenta como ejemplo los del Gobierno de Chile (Senarpesca , Chile, 2005): Descripción del Producto Especie Presentación: a granel, bolsa, polvo, pellets Características organolépticas: Color : Natural, Típico Aroma: Propio Componentes biológicos: a.- Entomológico: Ausencia de Dermestes spp. b- Bacteriológico: Ausencia de Salmonella spp. en 25 g de muestra c.- Micológico: ausencia de Aspergilus spp En caso de realizar exportaciones a la Comunidad Económica Europea y Noruega se debe cumplir con los requisitos anteriores; además la empresa deberá contar con un programa de aseguramiento de calidad (SENARPESCA, Chile, Documento HDP/NT2, 2004) que tiene como finalidad entregar los lineamientos básicos del sistema de análisis de Peligros y Control de Puntos Críticos (HACCP), con un programa de aseguramiento de calidad, para la industria de la harina y aceites de pescado. Cumplir también con los siguientes criterios microbiológicos: - Salmonella: ausencia en 25 g de muestra - Enterobacteriáceas: máximo: 3x102/g Tabla.17. Estándares microbiolóiicos que se manejan comúnmente para la harina de pescado. Salmonella Ausencia en 25 g Hongos y levaduras Menor a 10µc/g Aspergillus Ausencia E. coli Menor a 3,0 nmp Enterobacterias N=5 c=2 m=10/g M=300/g N: número de unidades que constituye la muestra; c: número de unidades de la muestra cuyo recuento puede estar entre m y M; m: valor umbral del número de bacterias; M: Valor máximo del número de bacterias. El resultado se considera satisfactorio si el número de bacterias en una o más unidades no excede el valor de m. Fuente: Galeguillos,1999 El envase o contenedor del producto deberá estar rotulado indicando: número de lote, fecha de producción, registro de planta, país de origen, con el texto: “harina de pescado no apta para consumo humano” 34 Los requisitos para otros contaminantes se presentan en la tabla 18. Tabla 18. Requisitos para otros contaminantes. - - - - - - - - - Fuente: SENARPESCA HDP/NT/abril 2004; Hertrampf y Piedad-Pascual,2000; Ireland Estatutory Rule N°451, 1995 Otros contaminantes a los que se debe prestar atención son las Aflatoxinas, las Dioxinas, los Furanos y los PCBs. Aflatoxinas Las aflatoxinas son compuestos producidos por algunas especies de hongos, como por ejemplo Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus. que son contaminantes comunes de diversas harinas incluidas la harinas de pescado. Las aflatoxinas mas comunes (AFB1, AFB2, AFG1, AFG2) son contaminantes directos de harinas y alimentos. Los factores más importantes que incrementan la producción de aflatoxínas son: temperatura ambiente mayor que 27°C, humedad ambiente mayor que 62% y humedad de las harinas por encima del 14%. Por lo antedicho los niveles de contaminación dependen de como se almacenan las harinas y alimentos, particularmente en los climas húmedos tropicales. La aflatoxina B1 (AFB1) es una de las más potentes; es un agente cancerigeno en animales. La primera mención sobre aflatoxicosis fue en 1960, en ecloserias de truchas (Oncorhynchus mykiss): los animales alimentados con un pellet que contenía harina de semilla de algodón contaminada 35 desarrollaron tumores de hígado. La FDA de los Estados Unidos permite un máximo de 20 partes/billón en alimentos e ingredientes para alimentos como la harina de pescado (Royes y Yanong, 2002). Dioxinas, furanos y PCB Las dioxinas policloradas (PCDD) y los dibenzofuranos (PCDF) incluyen dos series de compuestos aromáticos tricíclicos con propiedades químicas similares; se conocen 75 variantes de PCDD y 135 de PCDF. Estos compuestos son producidos a partir de combustiones, erupciones volcánicas, incendios y procesos industriales. Los bifenilos policlorinados (PCB) son un grupo de 209 sustancias que difieren en el número y posición de átomos de cloro y por lo general son producidos en transformadores, capacitores, etc. Todas estas sustancias son altamente tóxicas y por ser solubles en los lípidos se acumulan los en tejidos, magnificándose en la cadena trófica. Los efectos que producen son: cáncer, problemas en la reproducción y en el equilibrio hormonal. La toxicidad de los diferentes congéneres está relacionada con el más tóxico, el 2,3,7,8 tetracloro dibenzo-p-dioxina (TCDD) y se expresa como una función de la toxicidad del TCDD, que se denomina Equivalentes Tóxicos (TEF). Por multiplicación de la cantidad de un congénere por su TEF y sumando todos los productos se obtiene la equivalencia total en TCDD (TEQ); de esta manera se puede calcular la asimilación y determinar riesgos de salud. El Gobierno de Canadá, a través de la Canadian Food Inspection Agency, ha realizado un monitoreo de la contaminación de la harina de pescado, aceites y alimentos para peces importados de diversos países que se detalla a continuación. Tabla 19. Oonitoreo de la contaminación de harina de pescado, aceites { alimentos para peces provenientes de diversos países. País de origen Valores Máximos, mínimos y medios de TEQ de d ioxinas y furanos (ppt = 10-12) Valores medios , máximos y mínimos de TEQ de PCBs (ppt = 10-12) Valores medios, máximos y mínimos de PCB totales ( ppb = 10-9) Canadá (14) * 1.0 (0.11- 3.73) 0.4 ( 0.1-0.2) 30.74 (1.5-74.3) EEUU (7)* 1.1( 0.47-1.71) 0.1 (0-036) 16.46 (02-29.5) Islandia (1) * 0.23 0.15 12.1 Perú (1) * 0.0 0.0 0.6 Rusia (1) * 0.22 0.47 12.7 *numero de muestras. Los valores de dioxinas y furanos están expresados en TEQs y la de los PCBs en concentraciones absolutas y TEQs. Fuente: Canadian Food Inspection Agency, 2004a 36 Los valores máximos permitidos por el gobierno de Canadá son: TEQ: 20.10-12ppt para Dioxinas y Furanos y 2,0.10-6ppm para PCBs. A partir de los datos se concluye que las harinas analizadas no presentan un peligro de contaminación de estos compuestos. Tabla 20. Iuía de inspección para contaminantes químicos { tozinas en pescado { sus productos derivados. Fuente: Canadian Food Inspection Agency, 2004b Otros aspectos que deben tenerse en cuenta es que a partir de la enfermedad de la vaca loca y fiebre de los pollos, Japón y otros países, consideran inaceptable una harina de pescado Cqptcokpcptg oâzkoq que esté contaminada con algún tipoNkxgn de harina de mamífero o de aves, por eso se realizan Mercurio 0.5 determinaciones de ADN para determinar lappm existencia de este tipo de contaminantes. Arsénico 3.5 ppm Plomo 0.5 ppm Fluor Referencias Diozina 150 ppm 20 ppt PCB Allen Davis D., Arnold C.R. 2000, Replacement 2.0 ppmof fish meal in practical diets for the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei.5.0 Aquaculture 185, 291-298. DDT y metabolitos * DDD y DDE+ ppm Animal Feed Resources Information System. 2004. Fish meal, fishmeal, tunafish, whitefish meal, anchovy meal, herring meal, menhaden meal, salmon meal. http//www.fao.org/ag/ AGA/AGAP/FGR/AFRIS/DATA/332.htm Aizpún J.E., Moreno V.J., Kraft S.A.H. 1968. Estudios sobre la calidad proteica en harinas de pescado marplateneses. FAO. Oficina Regional de Pesca para América Latina . CARPAS/4/D. Téc, 36 pp.8. Anderson J.S., Lall S.P., Anderson D.M., McNiven M.A. 1993. Evaluation of protein quality in fish meals by chemical and biological assays. Aquaculture 115, 305-325. Ariyawanza S. 2000. The evaluation of functional properties of fish meal. The United Nations University , Fisheries Training Programe, Iceland. Final Proyect, pp25. Canadian Food Inspection Agency. 2004a. Animal Products Directorioate Fish, Seafood and Production Product Inspection. Canadian Guidelines for chemical contaminants and 37 toxins in fish and fish products. http://www. Inspection. Gc.ca/English/anima/fispoi/guide/ chme.shtml. Canadian Food Inspection Agency. 2004b. Summary report of contaminant results in fish feed, fish meal and fish oils. http://www. Inspection..gc.ca./english/animal/feebet/ dioxa.shtml Cruz-Suárez L.E., Abdo de la Parra M.I. , Rique D., Pike I.H., Lara L., Castro, E. 1994. Effect of different biotoxicological score fish meals and synthetic dl-gizzerosine added in Penaeus monodon feeds. World Aquaculture’94, Book of Abstracts. Cruz- Suárez L.E., Rique Marie D., Nieto- López M., Tapia-Salazar M. 2000. Revisión sobre la calidad de harinas y aceites de pescado para la nutrición de camarón pp. 298326. En Civera- Cerecedo, R. Pérez- Estrada, C.J. Rique- Marie, D. & Cruz- Suárez, L.E. (Eds.) Avances en Nutrición Acuícola IV. Memorias del IV simposio Interacional de Nutrición Acuícola. Noviembre de 1998. La Paz , B.C.S. México Cuzon G., Guillaume J., Cahu C. 1994. Composition, preparation and utilization of feeds for crustacea. Aquaculture 124, 53-267. Diaz A.C., Fenucci J.L. 2002. Comparative evaluation of different animal protein source in juveniles of Pleoticus muelleri ( Crustacea Penaeoidea). En Escobar –Briones, E.,Alvarez, F. (Eds.) Modern Aproaches to the study of Crustacea, Klwer Academic/Plenum Publishers, Londres, pp. 75—78. Duerr E.O., Walsh W.A. 1996. Evaluation of cholesterol additions to a soybean meal-based diet for juvenile Pacific white shrimp, Penaeus vannamei (Boone) in an outdoor growth trial. Aquaculture Nutrition 2, 111-116. Feeding Stuffs Regulations (Northern Ireland).1995. Prescribed limits for undesirable substances. Statutory Rule 1995 n° 451. part I Feeding stuffs. Fenucci J.L., Zein-Eldin Z.P., Lawrence A.L. 1980. The nutritional response of two penaeiod species to various levels of squid meal in a prepared feed. Proceedings World Mariculture Society 11, 403-409. Fenucci J.L., Mallo J.C. Sarlo E.G., Bridi R.G., Galarza C.M. 1998. Obtención masiva de postlarvas y crecimiento en precriadero del camarón rosa (Penaeus paulensis) en Mar del Plata, Argentina. Revista de Investigaciones Marinas, La Habana, Cuba 19(2-3) 123128. Fenucci J.L., Petriella A.M., Muller M.I. 1983. Estudios sobre el crecimiento del camarón Artemesia longinaris Bate alimentado con dietas preparadas Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo Pesquero, Mar del Plata, Argentina, Contribución 424, 14 p. Foltz J.W., Gibson J.M., Windell J.T: 1982. Prog. Fish. Cult. 44(1), 8-11. Food and Agriculture of the United Nations FAO. 1986. The production of fish meal and oil. FAO Fisheries Technical Paper 142. Galleguillos M.1999. Control y certificación de calidad ebn harina de pescado En MendozaAlfaro,R., Cruz Suárez,L.E., D. Rique- Marie, D. (Eds.) Avances en Nutrición Acuícola II. Memorias del II simposio Internacional de Nutrición Acuícola. Noviembre de 1994. Monterrey, Nuevo León,Mexico La Paz , B.C.S. México, pp.367-372. Hagen W.E., Higgs D.A., Beames R.M., Dosarojh B.S. 1993. Digestibility of various 38 feedstuffs by post-juvenile Chinook salmon ( Oncorhychus tschawytscha) in seawater.2. Measurament of digestibility. Aquaculture 112, 333-348. Hardy R.W. 2006. Worldwide fish meal production out look and the use of alternative proteins meals for aquaculture. 410-419. En L: Elizabeth Cruz- Suárez, Denis RiqueMarie, Mireya Tapia_ Salazar, martha G. Nieto López, David A. Villarreal-Cavazos, Ana C. Puello-Cruz, y Armando Garcia-Ortega (Eds.). Avances en Nutrición Acuícola VIII. VIII Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 15-17 de Noviembre. Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. . Hardy R.W., Masumoto T. 1991. Specifications for marine by-products for aquaculture. En Akiyama, D.M. & Tan, R.K.H. (Eds.),. Proceedings of the Aquaculture Feed Processing and Nutrition Workshop. Thailand and Indonesia, 19-25 septiembre, 1991, pp. 99-108. Hertrampf J.W., Piedad-Pascual F. 2000. Handbook on Ingredients for Aquaculture Feeds. Kluwer Academic Publishers, Boston, pp 177-191. IFFO. 1997. Harina y aceite de pescado- Requisitos de calidad para acuicultura. Discurso presentado en la Reunión Asia’97. Singapur. Marzo 1997., http//www.iffo.org.uk/techsp/ASIA1997 IFFO. 1981. Boletines sobre Aceite de Pescado1981. Método de análisis recomendado. para determinar valores de anisidina y peroxido en aceite de pescado, . Boletines sobre Aceite de Pescado 1981, N° 7 y 8. Ingredients 101.com. Fish meal, Menhaden .http//www.ingredients101.com fishmeal.htm Kureshy N., Allen Davis D. 2002. Protein requirement for maintenance and maximum weight gain for the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei. Aquaculture 204, 125-143. Moreno, V.J., Aizpún, J.E., Carpio Castillo, L..A. 1967. Evaluación química de la calidad proteica en harinas de pescado argentinas sometidas a distintos tratamientos. Anales de la Comisión de Investigación Científica , Provincia de Buenos Aires, Argentina VIII, pp.367-383. Naylor, R.L. Goldburg, R.J., Primavera, J:H., Kausky, N., Beveridge, M.C.M., Clay, J. Folke, C., Lubchenco, J., Money H:, Troell, M. 2000. Effect of aquaculture on world fish supplies. Nature 405,1017-1024. New M.B. 2003. Responsible aquaculture is this a special challenge for developing countries?. World Aquaculture 34 (3), 26. Omega Protein.http//.buyomegaprotein.com./products.faq.html. Pike I:H:, Barlow S.M. 2002. International Fish meal and Fish Oil organization. Impact of fish farming on fish stocks http//www.iffo.org.uk/tech/bordeaux.htm Pike I.H., Barlow S.M. 2003. Impact of fish farming on fish stocks. International Aquafeed Directory 2003, 24-29. Pike I.H., Hardy R.W. 1997. Standards for assessing quality of feed ingredients. En D’Abramo, Conklin & Akiyama (Eds.), Advances in World Aquaculture, Vol 6 Crustacean Nutrition, Baton Rouge, Louisiana, pp. 473-492. Ricque-Marie D., Abdo -de La Parra M.I., Cruz-Suárez L.E., Cuzon G., Cousin M, Aquacop, Pike I.H. 1998. Raw material freshness, a quality criterion for fish meal fed to shrimp. Aquaculture 165, 95-109. Royes J.A., Yanong R.P.E. 2002. Molds in fish feeds and aflatoxicosis. Fact Shet FA-95 a 39 series from the Department of Fisheries and Aquatic Sciences, Florida Cooperative extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, 6pp. SENARPESCA, Chile. 2004. Programa de harina de pescado, Norma Técnica Sección 2. Guía de trabajo para elaborar programas de aseguramiento de calidad en plantas de harina y aceite de pescado. HDP/NT2/Febrero 2004. SENARPESCA, Chile. 2005. Programa de harina de pescado, Norma Técnica Sección 1. Requisitos sanitarios para harina y aceite de pescado de exportación no destinado a consumo humano, HDP/NT1/Marzo 2005. Smith D.M., Allan G.L., Williams K.C., Barlow C.G. 2000. Fishmeal replacement research for shrimp feed in Australia. En Cruz-Suárez, L.E., Rique- Marie, D.. Tapia –Salazar, M., Olivera-Novoa, M.A. & Civera-Cerecedo, R. (Eds.). Avances en Nutrición acuícola V. Memorias del V Simposio de Nutrición Acuícola 19-22 de noviembre, Mérida, Yucatán, México, pp. 277-286. Shanghai Power Resources Trading Limited. www. Powerfeed.com.cn/product_e.htm Sudaryono A. 1999.Influence of different legume meals inclusion on diet digestibility in juvenile Penaeus monodon (Fabricius). Journal of Coastal Development, 2(3) Tacon A.G.J. 1987. The nutrition and feeding of farmed fish and shrimp- A training manual 2. Nutrient sources and composition. A report prepared for FAO Fund GCP/RLA/075/ ITA.,179 pp. Tacon A.G.J. 1995. The potential for Fishmeal substitution in aquafeeds. Infofish International 3/95, 29-34. Tacon A.G.J., Forster, I.P. 2000. Global trends and challenges to aquaculture and aquafeed development in the new millennium. International Aquafeed Directory and Buyers’ Guide 2001, 4-25. Tuominen T.R & Esmark M.2003. Food for thought: the use of marine resources in fish feed.in Tveteraas WWF Norway (ed). Report 2/03: 52 pp. USDA. 2005. Fish meal world supply and distribution, date created March 11, 2005. htpp// www.fas.usda.gov/psd/complete. Velasco M., Lawrence A.L., Castille F.L., Obaldo L.G. 2000. Dietary protein requirement for Litopenaeus vannamei. En Cruz-Suárez, L.E., Rique- Marie, D.. Tapia –Salazar,M., Olivera-Novoa, M.A. & Civera-Cerecedo, R. (Eds.). Avances en Nutrición acuícola V. Memorias del V Simposio de Nutrición Acuícola 19-22 de noviembre, Mérida, Yucatán, México, pp 181-192. Windsor M.L. Fish Meal. Torry Research Station. Torry Advisory Note n°49, 1-10 40 b) HARINA DE CALAMAR Ezquerra-Brauer, J. Marina; Díaz, Ana C. y Fenucci, Jorge L. Nombre común (científico): calamar, pota, lula, squid. Número Internacional del Alimento: No hay registro 1. Diagnóstico El calamar es un molusco que pertenece a la clase Cephalopoda, subclase Coleoidea, orden Teuthida, suborden Oegopsida y dentro de este suborden se conocen 15 familias (Clarke and Trueman, 1988). Se estima que existen alrededor de 500 especies distribuidas en todo el mundo, pero solo dos familias son explotadas comercialmente: Ommastrephidae y Loliginidae (Castellanos, 1994). A lo largo de la costa este de América se distribuyen varias especies de importancia comercial. En el norte se encuentra Loligo pealeii, que se distribuye desde Cape Cod hasta Venezuela. L. brasiliensis se distribuye desde Brasil hasta el norte patagónico (Argentina). Entre las especies conocidas del Mar Argentino algunas son cosmopolitas y se registran hasta la Antártida, como Onychoteuthis banksii y Moroteuthis ingens, aunque no forman grandes cardúmenes. La especie que representa el grueso de las capturas es Illex argentinus (Castellanos, 1994). El calamar Martialia hyadesi es bastante común alrededor de las Islas Malvinas, entre Malvinas y Tierra del Fuego y en Australia y aguas adyacentes. En aguas subantárticas desde el sur asciende hacia Chile y Perú en el Pacífico y hacia 40°S en el Atlántico, L. gahi. En el Pacífico chileno y peruano aparece el calamar gigante Dosidicus gigas (D’Orbigny, 1835), que pertenece a la familia Ommastrephidae y se distribuye en el Océano Pacífico oriental hasta las costas Estados Unidos; puede encontrarse desde la superficie hasta más de 400 m de profundidad (Suda, 1973). Estos calamares se presentan con mayor abundancia en las costas del Perú y México (Nigmatullin et al., 2001), la región con ejemplares de mayor peso y tamaño según estimaciones de biomasa realizadas entre 1996 y 1999 por Nevarez-Martínez et al. (2000) es el Golfo de California. Una fracción importante de este producto es procesada para convertirla en harina de calamar, la cual se produce con la misma técnica que la harina de pescado: secado a fuego directo (CórdovaMurueta y García-Carreño, 2001). En el Golfo de Tailandia se encuentran 31 especies de cefalópodos. Las especies comercialmente importantes incluyen: L. chinensis, L. duvaucelli, L. edulis, L. singhalensis, Loliolus sumatrensis y L. affinis, Sepioteuthis lessonniana, Sepia aculeata, S. pharaonis, y Sepiella inermis. En Filipinas tienen importancia comercial otras dos especies: Sthenoteuthis oualanniensis y Thysanoteuthis rhombus. En ciertas zonas el calamar está disponible en abundancia y a menudo su pesca supera las demandas para el consumo humano, el excedente se utiliza para la producción de harina y aceite. Las capturas mundiales se estiman en 8-12 millones de toneladas anuales. La harina de calamar es una excelente fuente de proteínas que compite con la harina de pescado en sus aplicaciones para la fabricación de alimentos balanceados. Las vísceras de calamar han sido utilizadas para el consumo humano en Corea, mientras que el hígado se utiliza para la elaboración de aceite. El remanente de la extracción de aceite se ha utilizado Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 41 desde el año 1976 para la producción de harina. La industria de la producción de harina y aceite se ha fortalecido con el desarrollo de plantas de procesamiento (Roh, 1992). Desde el punto de vista de su utilización como insumo en acuicultura, es una excelente fuente de proteínas en dietas para camarones. Ha sido probada en numerosos peneidos: Litopenaeus setiferus, L. stylirostris (Fenucci et al., 1980), L. vannamei (Dokken y Lawrence, 1985). Cruz Suárez y Guillaume (1983) encontraron que alimentando Marsupenaeus japonicus con dietas conteniendo harina de calamar se producía un efecto estimulador del crecimiento, con incremento de la ganancia de peso y de la tasa de conversión del alimento. Cruz-Suárez y colaboradores (1992) determinaron que ejemplares de Penaeus monodon alimentados con raciones suplementadas con un 10% de harina de calamar, tuvieron un mayor crecimiento y factor de conversión del alimento en jaulas externas que en tanques internos. El uso de harina de calamar gigante en alimentos para L. vannamei y L. stylirostris favoreció el crecimiento y la digestibilidad, dependiendo del tratamiento térmico y la concentración empleada (Córdova-Murueta y García-Carreño, 2001; 2002; Ezquerra et al., 2003). Sin embargo, la harina de calamar, como cualquier insumo, presenta algunos inconvenientes cuando se la emplea en la elaboración de alimentos formulados para camarón (tabla 1). Tabla 1. Ventajas { desventajas del uso del calamar como materia prima para la elaboración de insumos para dietas para camarón. Fuente: 1Kreuzer , 19892Sikorski et al., 19903Ezquerra et al. , 2002; Contreras, 19964Sikorsky and Kolodziejska, 19865Valdez-Ibarra F.J. , 20066Fenucci et al., 1980; Kanazawa, 1981; Cruz-Ricque et al., 1987; Cruz-Suárez et al., 1992.7Córdova-Murueta and García-Carreño, 2001; Córdova-Murueta and GarcíaCarreño, 2002. 42 2. Proceso de manufactura En el caso del calamar gigante (Dosidicus gigas) se presentan problemas en el mantenimiento de su calidad post-captura debido a una alta actividad enzimática, lo cual disminuye en corto tiempo su vida útil (Contreras et al, 1986). Un factor considerado crítico para controlar el deterioro de los productos marinos es la temperatura, por ello se recomienda el uso de bajas temperaturas para su conservación. La porción comestible del cuerpo del calamar es grande, ya que se aprovecha entre un 60 y 80% del peso total, dependiendo de la especie, tamaño y madurez sexual. Sin embargo, durante el manejo y procesado, al igual que para muchas otras especies, se aprovecha sólo entre el 30-60% de la captura, destinándose la mayor parte del remanente a la producción de harina. Los principales productores de harina de calamar son India, Indonesia y Perú. Este último utiliza como materia prima al calamar gigante. El método más efectivo para la fabricación de harina de calamar es el secado. Se puede realizar por secado indirecto al vapor o mediante el proceso semi-industrial de cocción y secado al estilo del “Daruma” (lámina fileteada del manto de calamar pelado seco o cocido y seco). Se obtienen así diversos productos con altos rangos de concentración de proteína y buena digestibilidad. Se emplea el secado del calamar entero, del manto o de las vísceras; el producto seco luego se muele para obtener la harina (figura 1). Recepción de Calamar Faenado Pluma Vísceras Porción comestible Triturado Congelado Cocción *90-100°C+ Proceso Previo Secado Al sol *2-5 d+ Secado con flama *80-100°C+ Secado indirecto *60-80°C+ Molienda *60-80 micras+ Envasado Almacenamiento Hiiura 1. Esquema del proceso para la obtención de harina de calamar. 43 El método de procesamiento industrial para la extracción de aceite y harina de hígado de calamar se realiza por autodigestión y separación de las proteínas solubles y el aceite por centrifugación. Los líquidos se condensan a bajas temperaturas y luego se agrega alrededor de 45 a 50% de salvado de arroz como absorbente para favorecer el secado. Luego del secado, la porción sólida se muele y se almacena (Roh, 1992). La harina de vísceras es la de inferior calidad, ya que usualmente contiene alrededor de un 30% de pulpa de papa como absorbente (Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000). Los estándares requeridos para la comercialización de la harina de calamar son: Agua menor que11%, Proteína cruda mayor que 45% y Lípidos totales menor que 3%. En el caso del calamar seco se ha determinado que con valores del 6% de humedad se presentan dificultades para su molienda (Martínez-Vega et al., 2000b); esto se atribuye a las características de sus fibras musculares. Durante el proceso de obtención de las harinas se deben tener ciertos cuidados, dependiendo del tipo de secado que se aplique (tabla 2). Tabla 2. Ventajas { desventajas de los tipos de proceso de obtención de harina a partir de manto de calamar. 44 Fuente: Valdez-Ibarra, 2006 / 2Córdova-Murueta and García-Carreño, 2001 / 3Sikorski, 1990 / 4CYTED, 2002 Concentrado Proteico de Calamar El concentrado proteico es un producto deshidratado, en forma de polvo, que se obtiene a partir de la harina por extracción de la grasa y el agua. Se realiza por distintos métodos que se clasifican en: químicos (por medio de solventes) o biológicos (enzimáticos o microbianos). Tomando como base la bibliografía existente sobre la preparación de concentrados proteicos de pescado (Borgstrom, 1962; Castell et al., 1989; Knobl et al., 1971; Lee, 1963; López-Benito y Gil, 1974; López-Benito et al., 1984; Power, 1962), se adaptó el procedimiento de purificación para la producción del concentrado proteico de calamar. Se prepara harina de calamar a partir del manto. El proceso consiste en la extracción de las grasa por medio de solventes, utilizando alcohol isopropílico 99 % (puro). El método es relativamente simple: la harina de calamar se mezcla con el solvente en caliente utilizando una relación disolvente/peso de la harina de 3:1. La extracción se realiza por agitación durante 10 minutos a 70°C, luego la fase del solvente se remueve por filtración. Este procedimiento se repite tres veces más. Después de la última filtración, el residuo proteico se seca a 80°C durante 24 h para extraer todo el solvente, que es recuperado. 3. Parámetros de referencia La calidad de la harina de calamar como fuente proteica depende tanto del proceso de producción como del grado de frescura de la materia prima y la cantidad de lípidos (Anderson et al., 1993). Los cambios post-mortem de los organismos marinos están directamente relacionados con la pérdida de calidad de su músculo y comienzan a manifestarse inmediatamente después de la captura. Los primeros cambios post-mortem que se observan fácilmente son los de apariencia, olor, textura y sabor (Huss, 1995). Entre las principales 45 causas de deterioro se encuentran la actividad microbiana, la actividad enzimática endógena, la deshidratación, la oxidación y los daños físicos (Pérez, 1985). Los cambios bioquímicos que se presentan en el organismo traen consigo el inicio de la autólisis, que involucra la degradación de adenosina trifosfato (ATP), disminución de pH, desnaturalización de proteínas e hidrólisis y oxidación de las grasas. Asimismo la acción bacteriana incrementa la concentración de amoníaco, trimetilamina (TMA), péptidos y otras aminas (Ke et al., 1984). En el caso del calamar gigante se han establecido algunos indicadores de la calidad del manto: contenido promedio de bases volátiles totales: a) 240-280mg BVT-N/100g de músculo, b) trimetilamina 5-10mg TMA-N/100g, c) relación Hx/AMP (indicador de frescura) 2.7 (Morán-Palacio, 2002). El contenido de humedad es muy importante para la conservación del producto y su procesamiento. Por lo general, no debe ser superior al 15-20%, valor que constituye el límite inferior al que pueden crecer los mohos, ni menor al 6%, que indicaría sobrecalentamiento (Speck, 1988). Se ha demostrado que el calor extremo durante el secado de la harina de calamar puede ocasionar la interacción entre ciertos aminoácidos, reduciendo la digestibilidad de las proteínas. La lisina puede estar involucrada en las reacciones de Maillard que ocasionan el oscurecimiento no enzimático de los productos; también se puede afectar la relación cisteína:cistina, disminuyendo la disponibilidad de la proteína (Anderson et al., 1993). Para ser utilizada como ingrediente en alimentos formulados para camarones la harina de calamar debe contener como mínimo 40% de proteína y 5% de lípidos (Akiyama et al., 1993). Debe destacarse el tipo y cantidad de lípidos, debido a que tiene la más alta concentración de colesterol, fosfolípidos y ácidos grasos 20:5n-3 y 22:6n-3 que cualquier otra fuente natural. La composición química del manto del calamar es similar a la de los peces magros (tabla 3). Tabla 3. Eomposición prozimal de una muestra de cehalópodos, crudos { cocidos (Hamilias Loliiinidae { Ommastrephidae). Fuente: Sikorski et al., 1990 Para calamares de la familia Loliginidae, Sikorski et al. (1990) encontraron entre 77 al 80% de agua como componente principal, un contenido de proteína entre el 17 al 20%, un porcentaje de lípidos entre 0.1 al 2.7% y entre un 0.9 al 1.9% de minerales. se han reportado valores similares para el calamar gigante: aproximadamente 74-80% de agua, 23-29% de 46 proteína cruda, 1.3-1.4% de lípidos y 1.9-2.6% de minerales (Ezquerra et al., 2002). El valor energético de la carne es de alrededor de 2J/g. El rendimiento de la porción comestible, incluyendo el manto, aletas y tentáculos, es del 60-80%. En general los calamares presentan compuestos nitrogenados no proteicos que representan alrededor del 37% de total de los compuestos nitrogenados, incluida la proteína. Esta fracción está compuesta principalmente por óxido de trimetilamina (OTMA) 300-1300 mg/100 g, otras aminas, aminoácidos libres y sobre todo octopina en concentraciones de 450-1.110 mg/100g, arginina (600 mg/100g), además de glicina, alanina, betaínas y nucleótidos. El sabor del calamar es atribuido a las grandes cantidades de nitrógeno monoaminado (Sikorski y Kolodziejska, 1986). Los lípidos del manto son principalmente fosfolípidos, contienen alrededor de 4% de colesterol (tabla 4). La composición de ácidos grasos es similar a la de los tejidos de peces magros. En cuatro especies de calamar, se encontraron de 21-33.1 % de ácidos grasos saturados, de 8-12.2% de ácidos grasos monoinsaturados y de 57.8 a 70.7% de polinsaturados, mientras que el contenido de ácidos grasos de cadena ramificada no excedió el 0.3%, (Sikorsky y Kolodziejska, 1986). Tabla 4. Eomposición de ácidos irasos { colesterol de una muestra de cehalópodos, crudos { cocidos (Hamilias Loliiinidae { Ommastrephidae). Fuente: Sikorsky y Kolodziejska, 1986 La composición proximal de harina elaborada a partir de diferentes partes del calamar gigante se muestra en la Tabla 5. 47 Tabla 5. Eomposición prozimal de la harina de calamar. Valores expresados en % de peso seco- Fuente: Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000 La composición de aminoácidos libres en el músculo es variable, con concentraciones entre 200 y 300 mM en la mayoría de los calamares (Ballantine et al., 1981). La degradación bacteriana de aminoácidos del músculo trae consigo la producción de amoniaco y olores pútridos que disminuyen su calidad (Kreuzer, 1986). El calamar posee las concentraciones adecuadas de todos los aminoácidos, excepto de fenilalanina (tabla 6). Tabla 6. Rerhil de aminoácidos de manto de calamar cocido { crudo { de piensos con distintos porcentajes de harina de calamar. Valores expresados como g/100g de proteína. Fuente: 1 USDA Nutrient Database for Standard Reference, Release 15 (2002); 2 Harina de calamar gigante, Córdova-Murueta y García-Carreño, 2002; 3 Harina de calamar O. pacifica, Tacon, 1989; 4 Harina de calamar gigante, Ezquerra-Brauer et al., 2003 Los datos mostrados en la tabla 7 sobre el contenido de vitaminas y minerales deben considerarse como valores aproximados debido a la gran influencia de los factores estacionales, biológicos y el manejo post-captura (Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000). Las vitaminas más frecuentes son la C, la tiamina, la riboflavina, la niacina, la piridoxina, el ácido fólico, la vitamina B12 y el ácido pantoténico. 48 Tabla 7. Eomposición de vitaminas de una muestra de cehalópodos, crudos { cocidos (Hamilias Loliiinidae { Ommastrephidae). Fuente: Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000 En la tabla 8 se muestran las concentraciones de los minerales presentes en una muestra de cefalópodos crudos y cocidos. Los principales son: potasio, fósforo, sodio, selenio, calcio, magnesio y manganeso. Tabla 8. Eomposición de minerales de una muestra de cehalópodos, crudos { cocidos (Hamilias Loliiinidae { Ommastrephidae). Fuente: Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000 4. Valor alimenticio El calamar es un producto con alto nivel nutricional del que puede aprovecharse hasta un 75 % cuando es eviscerado. Es una excelente fuente de proteínas en dietas para camarones (Fenucci et al., 1980, Dokken y Lawrence, 1985, Cruz-Suarez et al.,1992), que tiene un efecto estimulador del crecimiento (Cruz Suárez y Guillaume, 1983). Contiene vitaminas A, B, C y D, compuestos glicerofosfóricos, cloruros, carbohidratos y proteínas en cantidades adecuadas y de fácil digestión. Sus componentes son digeribles casi en un 100%, en contraposición con el 63% de la harina de carne de res. 49 6.1 Dkigutkdknkdcd La digestibilidad o biodisponibilidad de la proteína está relacionada con sus cualidades nutritivas, por lo que es importante conocer la respuesta del sistema digestivo de los camarones cuando son alimentados con proteínas de diferentes fuentes y procesos. El coeficiente de digestibilidad aparente y grado de hidrólisis de la proteína de alimentos sustituidos con harina de calamar se muestra en la tabla 9. Tabla 9. Diiestibilidad de juveniles de diherentes especies de camarones peneidos a la inclusión de harina de calamar en el alimento. Eurgekg Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus st{lirostris Tkrq dg Ipitgdkgptg Harina de calamar Harina de calamar gigante Harina de calamar gigante Tkrq dg Suutktuekóp Se sustituyó a la harina de pescado Se sustituyó a la harina de pescado Se sustituyó a la harina de pescado Nkxgn dg Ipenuukóp ' 30 ' 79.7 9 75.1-88.6 15 67-81 Fugptg Amiyama et al.*1988+ Córdova-Murueta y García-Carreòo *2002+ Córdova-Murueta y García Carreòo *2001+ 6.2 Ipenuukóp gp nc dkgtc La adición de harina de calamar en pequeños porcentajes en la dieta, resulta favorable para el crecimiento de los camarones y puede resultar una solución económica favorable en las zonas donde es posible conseguirlo a bajo costo (Fenucci y Zein-Eldin, 1976; Fenucci et al., 1980). Cruz-Suarez y Guillaume (1983) demostraron que la porción proteica de harina de calamar promueve el crecimiento de juveniles de Marsupenaeus japonicus sin incrementar la tasa de ingestión, probablemente por hipertrofia de las células musculares. Además concluyeron que un factor promotor del crecimiento se encuentra presente en dicha fracción. Fue realizado un estudio del efecto dietario de distintos niveles de extracto proteico con M. japonicus resultando que con un 1,5% adicionado en la dieta, mejora el crecimiento y la tasa de conversión del alimento (Cruz-Suarez et al., 1987). En ejemplares de Pleoticus muelleri alimentados con 0; 2,5; 5 y 10% de extracto proteico de calamar no se observaron diferencias significativas en incremento en peso y supervivencia (Díaz et al., 1999). La tasa de conversión del alimento mejoró cuando se alimentaron ejemplares de Litopenaeus stylirostris, L. vannamei y Penaeus monodon con dietas suplementadas con extracto proteico de calamar. Por otra parte, se obtuvo un incremento en peso significativo empleando 1,5% de extracto para L. stylirostris y L. vannamei, mientras que para P. monodon fue significativo con un porcentaje dietario mayor que 3. Para Fenneropenaeus indicus no se encontraron diferencias significativas (Cruz-Ricque et al., 1987) coincidentemente con lo observado en Pleoticus muelleri (Díaz et al., 1999). Ezquerra-Brauer y colaboradores (2003) en experimentos con L. vannamei, detectaron que utilizando 30% de harina de calamar gigante en la dieta, con una relación lisina/arginina de la dieta control menor que la recomendada (1:0.6), el crecimiento fue significativamente mayor que el de los organismos alimentados con la dieta control. En la tabla 10 se muestra el efecto de la inclusión de harina de calamar en alimentos formulados para diferentes especies de Penaeoideos. 50 51 Tabla 10. Respuesta de diherentes especies de camarones pendidos a la inclusión de harina de calamar en la dieta. 5. Consideraciones generales La harina de calamar es una excelente fuente de proteínas que en la fabricación de alimentos balanceados compite con la harina de pescado. En ciertas zonas el calamar está disponible en abundancia y a menudo su pesca excede las demandas para el consumo humano; este excedente se puede destinar para la producción de harina y aceite. Las capturas mundiales se estiman en 8-12 millones de toneladas anuales. Las vísceras de calamar también pueden ser utilizadas para el consumo humano y el hígado para la elaboración de aceite, sin embargo el remanente de la extracción de aceite se puede aprovechar para la producción de harina. La industria de la producción de harina y aceite puede fortalecerse con el desarrollo de plantas de procesamiento. El método más efectivo para la fabricación de harina de calamar es el secado. Puede procederse al secado del calamar entero, del manto o de las vísceras; el producto seco luego se muele para obtener la harina. Hay que tomar en cuenta que la harina de vísceras es la de inferior calidad. Otro factor a tener en cuenta es el mejoramiento de la atractabilidad y estabilidad de las dietas cuando se suplementan con el concentrado proteico de calamar. Referencias Akiyama D.M. Coehlho S.R., Lawrence A.L., Robnson E.H. 1988. Apparent digestibility of feedstuff by the marine shrimp, Penaeus vannamei Bonne. Bull. Jap. Soc. Sci. Fish. 55, 91. Akiyama D.M., Dominiy W.G., Lawrence A. 1991. Penaeid shrimp nutrition for the commercial feed industry: revised. In: Akiyama D.M., Tan R.K.H. (Eds.), Proceedings of the Aquaculture Feed Processing and Nutrition Workshop, September 19-25, 1991. American Soybean Association, Singapore, pp. 80-97. Akiyama D.M., Dominy W.G., Lawrence A. 1993. Nutrición de camarones peneidos para la industria de alimentos comerciales. Memorias del Primer Simposio Internacional de Nutrición y Tecnología de Alimentos para Acuacultura. Cruz Suárez L.E., Ricque Marie D. Mendoza Alfaro R. (Eds.) Asociación Americana de la Soya. Facultad de Ciencias Biológicas. UANL. pp.43-79. Anderson S.J., Lall S.P., Anderson D.M., McNiven M.A. 1993. Evaluation of protein quality in fish meals by chemical and biological assays. Aquaculture 115, 305-325. Ballantine J., Hochachka P., Mommsen T. 1981. Studies on the Metabolism of the Migratory Squid, Loligo opalescens: Enzymes of Tissue and Heart Mitochondria. Marine Biol. Letter. 2, 75-85. Bjarnason B.A. 1976. Squid Fishing. Infofish International. 2, 38-40 Clarke M.R., Trueman E.R.1988. The Mollusca. Paleontology and neontology of cephalopods. Vol. 2. Ed. Academic Press Inc. USA. p 5. Contreras E., Astudillo J., Romo C., Muñoz O. 1986. Cambios bioquímicos postmortem en 52 calamar (Loligo gahi) y jibia (Dosidicus gigas). Memorias II Jornadas Internacionales sobre Utilización de Cafalópodos: Aspectos Científicos y Tecnológicos. Madrid, España. Córdova-Murueta J.H., García-Carreño F.L 2002. Nutritive value of squid and hydrolyzed protein supplement in shrimp feed. Aquaculture 210, 371-384. Córdova-Murueta J.H., García-Carreño F.L. 2001. The effect on growth and protein digestibility of shrimp Penaeus stylirostris fed with feeds supplemented with squid (Dosidicus gigas) meal dried by two different processes. J. Aquatic Food Prod. Technol. 10, 35-47. Cruz E., Guillaume J. 1983. Facteur de croissance inconnu de la farine de calamar pour la crevette japonaise:localisation de ce facteur. Conseil International pou l’Explotation de la Mer. F:14. Cruz-Ricque L.E., Guillaume J., Cuzon G. 1987. Squid protein effect on growth of four penaeid shrimp. J. World Aquaculture Society. 18, 209-217. Cruz-Suárez L.E., Guillaume J., Van Wormhoudt A. 1987. Effect of various levels of squid protein on growth and some biochemichal parameters of Penaeus japonicus juveniles. Nippon Suisan Gakkaishi. 53, 2083-2088. Cruz-Suárez L.E., Ricque D., ACQUACOP. 1992. Effect of squid meal on growth of Penaeus monodon juveniles reared in pond pens and tanks. Aquaculture 106, 293-299. CYTED. 2002. Temas en Tecnología de Alimentos. Volumen 1. Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo. Alfaomega.337 pp. Dominy W.G., Chhorn L. 1993. Evaluación de soya extruida con vísceras húmedas de calamar como fuente de proteína en alimentos para camarón. Memorias del Primer Simposio Internacional de Nutrición y Tecnología de Alimentos para Acuacultura. Cruz Suárez L.E., Ricque Marie D. Mendoza Alfaro R. (Eds.) Asociación Americana de la Soya . Facultad de Ciencias Biológicas. UANL. pp.235-241. Díaz A.C., Fenucci J.L. 2004. Effect of prepared diet in the induction of precocious maturation in Pleoticus muelleri Bate (Crustacea, Penaeoidea). Aquaculture Research. 35, 11661171. Ezquerra-Brauer J.M., Haard N.F., Ramírez-Olivas R., Velásquez-Sánchez C.J. 2002. Influence of harvest season on proteolytic activity of hepatopáncreas and mantle tissue from jumbo squid (Dosidicus gigas). J. Food Biochem. 26, 459-475. Ezquerra-Brauer J.M., Salazar-Leyva J.A. Bringas-Alvarado L., Rouzaud-Sández O. 2003. Effect o dietary protein in muscle collagen, collagenase and shear force of farmed white shrimp (Litiopenaeus vannaemei). European Food Research and Technology. 217, 277280. FAO. 2003. FIGIS-FAO-SIDP. Species identification sheet Dosidicus gigas. Archivos. http:/ /www.fao.org. Fenucci J.L., Zein-Eldin. 1976. Evaluation of squid mantle meal as a protein source in penaeid nutrition. In: Advances in Aquaculture. T.V.R. Pillaly and A. Dill, eds. Fishing news Book Ltd., Farnham, Surrey, England. Pp. 601-605. Fenucci J.L., Zein-Eldin Z.P., Lawrence A.L. 1980. The nutritional response of two penaeid species to various levels of squid meal in a prepared feed. Proc. World Maricul. Soc. 11, 53 403-409. Hanson S., Olley J. 1963. Application of the Blight and Dyer method of lipids extraction to tissue homogenates. Biochem. J. 89, 101. Hernández-Herrera A.E., Morales-Bojórquez M.A., Cisneros-Mata MA., Nevárez-Martínez M.A., Rivera-Parra G.I. 1998. Management strategy for the giant squid (Dosidicus gigas) fishery in the Gulf of California, Mexico. Calif. Coop. Oceanic. Fish. Invest. Rep. 39, 212-218. Hernández M., Chavez A., Bourges H. 1987. Valor Nutritivo de los Alimentos Mexicanos. Tablas de Uso Práctico. Publicaciones de la División de Nutrición. 10ª Edición. Instituto Nacional de la Nutrición. México. Huss H.H. 1995. Quality and Quality Changes in Fresh Fish. FAO. Fisheries Technical Paper. 348. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, Italy. Kanazawa A. 1981. Nutricional requirments and artificial diets of Kuruma shrimp, Penaeus japonicus, Proc. 2nd. Int. Conf. Aq. Nutrition. Delaware, U.S.A. p.7. Karen, M., Fennema, O. y Luna, D. 1975. “Principles of Food Science” Parte II. Physical Principles of Food Preservation. pp. 198-200 Ke P.J., Burns B.G. and Woyewoda A.D. 1984. Recommended Procedures and Guidelines for Quality Evaluation of Atlantic Short-Fin Squid (Illex illecebrosus). Lebensm. Wiss U. Technol. 17, 276-281. Kreuzer R. 1986. Cephalopods: Handling, processing and products. FAO Fisheries Technical Paper 254. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, Italy. Kreuzer R. 1989. Squid handling and processing. Infofish International. 2/89. Special Report Martínez-Vega J.A., Cruz-Suárez L.E., Ricque-Marie D. 2000a. Evaluación de diferentes partes corporales del calamar gigante (Dosidicus gigas) en forma de harina en dietas balanceadas para camarón blanco (Litopenaeus vannamei). Ciencia y Mar. Mayo/Junio. Vol IV (11), 11-18. Martínez-Vega J.A., Cruz-Suárez L.E., Ricque-Marie D. 2000b. Composición corporal y proceso de secado del calamar gigante (Dosidicus gigas). Ciencia y Mar. Mayo/Junio. Vol IV (11), 35-38.. Morán Palacio E.F. 2002. Comportamiento Bioquímico Post-mortem del Calamar Gigante (Dosidicus gigas) Almacenado en Hielo y su Relación con Parámetros de Calidad. Tésis de Maestría. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. México. Nevárez-Martínez M.A., Hernández-Herrera E., Morales-Bojórquez A., Balmori-Ramírez A., Cisneros-Mata M.A., Morales-Asepeitia R. 2000. Biomasa and distribution of the jumbo squid (Dosidicus gigas d’Orbigny, 1835) in the Gulf of California, Mexico. Fish Res. 49, 129-140. Nigmatulin CH.M., Nesis K.N., Arkhipkin A.I. 2001. A Review of biology of the jumbo squid Dosidicus gigas (Cephalopoda:Ommastrephidae). Fisheries Research. 54,9-19. Pérez S.L.A. 1985. Higiene y Control de los Productos de la Pesca. Editorial Continental S.A. de C.V. México, D.F. Sikorski Z., Kolodziejska I. 1986. The Composition and Properties of Squid Meat. Food Chem. 20, 213-224. 54 Sikorski Z. E. 1990. Seafood: Resources, Nutritional, Composition and Preservation. CRC Press, Inc. pp 30-40. Sikorski Z.E., Kolakowska A., Sun Pan B. 1990. The Nutritive Composition of the Major Groups of Marine Food Orgnism, Ch. 3. En: Seafood Resources, Nutritional Composition and Preservation. CRC Press. 29-54. Speck H. 1988. Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods. APHA. Interesociet, Agency Comite on Microbiological Methods for Food. USA. Suda A. 1973. Development of fisheries for non convencional species. J. Fish Res. Bd. Can. 30, 2121-2158. Tacon A.B.J.1993.Nutrición y Alimentación de Peces y Camarones Cultivados Manual de Capacitación. Proyecto Aquila II. Apoyo a las actividades regionales de acuicultura para América Latina y El Caribe. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación. FAO-Italia. Documento de Campo No. 4. Valdez-Ibarra F.J. 2006. Efecto de dos Procesos Térmicos en la Obtención de Harinas de Calamar (Dosidicus gigas) Sobre el Crecimiento y Calidad Post-cosecha de Camarón Blanco Cultivado (Litopenaeus vannamei). Tesis de Licenciatura. Universidad de Sonora. Hermosillo, Sonora. México. 55 c) HARINA DE CAMARÓN Goytortúa, Ernesto Nombre común (científico): camarón (varias especies) Número Internacional del Alimento: 5-04-226 1. Diagnóstico La harina de camarón es un insumo que se obtiene mediante el procesamiento de los productos de desecho de la comercialización del camarón (Hartrampf y Piedad-Pascual, 2000). Estos productos de desecho están constituidos principalmente por cabeza y exoesqueleto, que representan entre el 34 al 45% del peso total del organismo (Cruz et al., 1993), y en menor medida por organismos enteros que por su pequeño tamaño no son útiles para su comercialización. Según datos de la FAO, desde el 2000 al 2003 se produjeron, por pesca y acuacultura, alrededor de 21.5 millones de toneladas de camarón. Los principales países productores de camarón son China, Tailandia, Indonesia, Ecuador, Brasil, México, EUA, Honduras y Venezuela (tabla 1). Tabla 1. Rroducción mundial de camarón por pesca { acuacultura. 2222 2221 2222 2223 3.298.5;3 2.;62.1;2 2.;62.99; 3.523.;11 600.991 626.196 610.839 631.009 Asia 2.092.206 1.962.054 1.984.468 2.551.177 Otros 383.396 351.940 347.472 341.725 1.:22.:2: 2.13:.126 2.323.863 2.9;1.8;: 165.073 205.485 253.654 319.031 Asia 1.646.976 1.921.369 2.035.462 2.458.460 Otros 10.759 11.270 14.347 14.207 Tqtcn 6.:;;.621 5.29:.316 5.268.622 8.315.82; Pguec *tqtcn+ América Aeuceuntutc *tqtcn+ América Fuente: FIGIS, 2005 La disponibilidad de la harina de camarón depende de la temporada de pesca y/o cosecha de camarón, y justamente el abasto es el principal problema que enfrenta su producción, ya que el acopio no solo es temporal sino que en ocasiones es difícil. Esto se debe a que, normalmente, el camarón producto de la pesca (aproximadamente 58% de la producción total) se descabeza en la misma zona de pesca y con la finalidad de contar con mayor espacio de bodega refrigerada, las cabezas son desechadas. En cuanto al proveniente de cultivo Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 56 (aproximadamente 42%) la dificultad en el acopio reside en la distancia que existe entre las diferentes zonas de producción y a la falta de condiciones adecuadas para su almacenamiento y posterior procesamiento. Estos inconvenientes hacen que la elaboración y empleo de harina de cabeza de camarón a nivel industrial, hasta ahora, sea limitada. La inclusión de este insumo en el alimento balanceado para crustáceos ha mostrado muy buenos resultados que lo señalan como una excelente opción para disminuir el agregado de harina de pescado. Sin embargo su éxito depende de la calidad de la materia prima (Cruz et al., 1993) y del proceso al cual se someta (Fox et al., 1994). 2. Procesos de manufactura Para obtener las harinas se pueden seguir varios procesos, de los cuales el más económico es el que emplea la exposición directa al sol como método de secado. A nivel industrial la obtención de harina implica el acondicionamiento de la materia prima, como es la cocción y el prensado (figura 1). PRODUCTO FRESCO Secado al sol Secado con aire caliente *estufa+ Hiiura 1. Esquema del proceso para la obtención de harina de camarón seiún las metodoloiías más empleadas Cocción Escurrido Secado *Aire caliente+ Prensado Secado *Vapor o flama+ Molienda Empacado Almacenado Es importante que en las anteriores operaciones unitarias se controle el tiempo y la temperatura considerando que a mayor temperatura menor tiempo, debido a que las operaciones y las condiciones en que se lleven a cabo pueden tener un impacto en la composición del producto final (tabla 2) Tabla 2. Eomposición prozimal de harinas de cabe|as de camarón obtenidas por diherentes métodos. Ptqeguq Secado al sol Secado en estufa sin cocción prensado Secado en estufa con cocción prensado Humedad Proteína Lípidos Cenizas Quitina 5.8 44.4 8.4 27.8 15.0 4.4 46.0 9.8 26.1 14.3 8 42.2 6.2 29.7 17.6 Valores expresados en g/100 g de materia seca. Fuente: Fox et al., 1994 57 3. Parámetros de referencia. La calidad de las harinas de camarón están en función del organismo a partir del cual se obtuvieron los desechos (especie, tamaño), de la eficiencia en el descabezado, de que tipo de desechos se utilizaron (cabeza, exoesqueleto, entero) y del proceso al cual se someta (Cruz et al., 1993). La harina elaborada a partir de organismos enteros es la que mejor perfil proteico presenta seguida por cabeza y por último la de exoesqueleto (tabla 3). Tabla 3. Eomposición prozimal { contenido de quitina de harinas de camarón obtenidas de diherentes partes del camarón. Valores expresados en g/100g de materia seca - ELN = Extracto Libre de Nitrógeno Fuente: 1 AFRIS; 2 Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000; 3 Cruz-Suárez et al., 1993; 4 Sudaryono et al., 1995; 5 Lim et al., 1997; 6 Goytortúa, 2000; 7 Hari y Madhusoodana-Kurup, 2003; 8 Carranco et al., 2003; 9 Fanimo et al., 2004; 10 Tacon, 1990; 11 Bioprawns As; 12 Coevorden Ingredient Care BV., 2004 Un aspecto importante que debe tenerse en cuenta cuando se determina el contenido de proteína cruda de la harina de camarón por el método de Kjeldahl (Nitrógeno total X 6.25 = Proteína cruda) es el contenido en quitina de la harina, ya que como es un compuesto nitrogenado (glucosamina) puede aumentar el valor real. La harina de camarón es rica en fenilalanina, lisina y leucina y baja en metionina, histidina y triptófano (tabla 4). Los lípidos contenidos en las cabezas son una buena fuente de ácidos grasos poliinsaturados (tabla 5), principalmente de los ácidos 20:5n-3 (EPA por sus siglas en inglés, eicosapentaenoic acid) y 22:6n-3 (DHA por sus siglas en inglés, docosahexaenoic acid). 58 Tabla 4. Eontenido de aminoácidos de harinas de cabe|a de camarón. Valores expresados en g/100 g de materia seca. Fuente: 1 Fox et al., 1994 ; 2 Akiyama et al., 1989, 3 Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000; 4 Tacon, 1990; 5 Lovell, 1989 ; 6 Guillaume 1999 ; 7 Fanimo et al., 2004 Tabla 5. Eontenido de ácidos irasos de harinas de cabe|a de camarón. 1 Valores expresados en mg/g de harina seca. Fuente: Fox et al., 1994 2 Valores expresados en % de lípidos totales extraídos. Fuente: Carver et al., 1989 59 La harina de camarón también es una excelente fuente de colesterol, fosfolípidos, ácidos grasos (principalmente 20:5n-3 y 22:6n-3) y pigmentos, principalmente astaxantina (tabla 6). El contenido en colesterol en harina de camarón es mayor (0.6%) que en harinas de pescado, a pesar que estas últimas contienen mayor porcentaje de lípidos (Devrersse, 1997). Tabla 6 Eontenido de colesterol, hosholípidos { piimentos de harinas de cabe|a de camarón. La harina de camarón es un insumo con un alto contenido en cenizas siendo el exoesqueleto la principal fuente en el contenido mineral. El calcio es el mineral que se encuentra en mayor concentración (tabla 7). Tabla 7. Eontenido de minerales de harinas de cabe|a de camarón Fuente: 1 Tacon, 1990; 2 Lovell, 1989; 3 Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000; 4 Carver et al., 1989; 5 CruzSuárez et al., 1996 60 4. Valor alimenticio La inclusión de harina de camarón en alimento para camarones penéidos ha dado como resultado el incremento en la tasa de crecimiento de los organismos (tabla 9). Este efecto positivo en el crecimiento se debe al excelente perfil en aminoácidos y al poder atrayente que tienen las harinas de camarón, por lo que se ha utilizado como fuente de proteínas o como aditivo. 6.1 Dkigutkdknkdcd La digestibilidad de proteínas de la harina de camarón, in vitro e in vivo, es relativamente baja (65.7% y 74.6%, respectivamente). La digestibilidad aparente in vivo de aminoácidos esenciales en juveniles de Litopenaeus vannamei es buena (tabla 8) Tabla 8. Diiestibilidad aparente de materia seca, proteína { aminoácidos de la harina de camarón en juveniles de L. vannamei (22.3i) in vivo utili|ando ózido crómico como marcador en alimento. Fuente: Akiyama et al., 1989 6.2 Ipenuukóp gp nc dkgtc Tabla 9. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de harina de camarón en el alimento Eurgekg Litopenaeus st{lirrostris Litopenaeus setiherus Ipitgdkgptg Tkrq uuutktuekóp Eutcdkq Harina de camarón Utilizada como fuente de proteína animal Juveniles Harina de camarón Disminuye su inclusión para obtener diferentes proporciones de proteína animal:proteína vegetal Nkxgn dg kpenuukóp *i1122i Rguuntcdqu cnkogptq ugeq+ 15.7, 28.4, No reportan efecto debido 26.5 y a la inclusión 31.5 de harina de camarón Postlarvas y 31.5, 18 y luveniles 5 Fugptg Fenucci et al., 1982 A menor inclusión de Chen et al., harina de camarón, menor 1985 tasa de crecimiento 61 Eurgekg Litopenaeus vannamei Ipitgdkgptg Harina de camarón Tkrq uuutktuekóp Nkxgn dg kpenuukóp Eutcdkq *i1122i cnkogptq ugeq+ Disminuye su inclusión para obtener diferentes Postlarvas y proporciones de luveniles proteína animal:proteína vegetal Harina de Litopenaeus cabeza de vannamei camarón Utilizada como fuente de proteína en combinación con otras fuentes marinas Harina de Litopenaeus cabeza de vannamei camarón Sustituye parcialmente a la harina de pescado Juveniles y a la harina de soya Litopenaeus setiherus Utilizada como fuente de proteína en alimento microligado Harina de camarón Harina de Harhantecabeza de penaeus calihorniensis camarón Juveniles Larvas Utilizada como Postlarvas y fuente de proteínas luveniles Rguuntcdqu A menor inclusión de 31.5, 18 y harina de camarón, menor 5 tasa de crecimiento 10.24 3, 6 y 18 17 10 No evaluaron efecto de esta harina Fugptg Chen et al., 1985 Lim y Dominy, 1992. Incrementa la tasa de crecimiento. La melor tasa de crecimiento se obtuvo al incluirla al 18' CruzSuárez et al., 1993 No evaluaron efecto de esta harina Gallardo et al., 2002 No evaluaron efecto de esta harina Disminuye la tasa de crecimiento 33.4, 22.4 conforme se y 11.4 disminuyen fuentes animales Villarreal et al., 2004 MolinaPoveda y Morales, 2004 Harina de Litopenaeus cabeza de vannamei camarón Disminuye para incrementar inclusión de fuentes vegetales Juveniles Litopenaeus vannamei Harina de camarón Utilizada como ingrediente en alimento microencapsulado Larvas 17 No evaluaron efecto de esta harina PedrozaIslas et al., 2004 Litopenaeus schimitti Harina de camarón entero Utilizada como ingrediente en alimento microparticulado Larvas 15 No evaluaron efecto de esta harina JaimeCeballos et al., 2004 62 5. Consideraciones generales Es importante que cuando se utilizan subproductos de camarón, éstos no estén infectados con algún tipo de virus (i.e. WSSV, YHV, etc.) ya que podrían funcionar como vectores. Un aspecto significativo que debe tenerse en cuenta es el contenido en bromofenoles (aproximadamente 857 ng/g) de la harina de camarón, ya que son los que le confieren el sabor a “marino” y hacen la diferencia en el sabor entre los camarones silvestres (de 9.5 a 1114 ng/g) y los camarones de cultivo (0.31 a 1.3 ng/g) (Whitfield et al., 2002). Referencias Akiyama D.M., Coelho S.R., Lawrence A.L., y Robinson E.H., 1989. Apparent Digestibility of Feedstufs by the Marine Shrimp Penaeus vannamei BOONE. Nippon Suisan Gakkaishi 55(1):91-98 AFRIS (Animal Feed Resources Information System.) http://www.fao.org/ag/AGA/AGAP/ FRG/AFRIS/DATA/338.htm Anónimo, 2004. Editorial: Primera Reunión de Asociaciones y Cámaras de Productores y Exportadores de Camarones y Langostinos de América Latina. Panorama Acuícola Magazine Mayo/Junio 2004 Vol 9, No. 4 pp 8. Bioprawns As, -Producer of shrimp shell meal. NO-9068 Nord-Lenangen. http:// www.bioprawns.no/technical.html Carver LA., Akiyama D.M., y Dominy W.G., 1989. Processing of wet shrimp heads and squid viscera with soy meal by a dry extrusion proccess. ASA Technical Bulletin MC(P) 15/1/89 Vol 3. AQ 16 89-4. American Soybean Association. Carranco, M.E., Calvo, C., Arellano L., Pérez-Gil F., Ávila E., y Fuente B. 2003. Inclusión de la harina de cabezas de camarón penaeus sp. en raciones para gallinas ponedoras. Efecto sobre la concentración de pigmento rojo de yema y calidad de huevo. Intercienciai, jun. 2003, vol.28, no.6, p.328-333. Chen H.Y., Zein-Eldin Z.P., y Aldrich D.V., 1985. Combined effects of shrimp size and dietary protein source on the growth of Penaeus setiferus and P. vannamei. J. World Maricul. Soc. 16:288-296 Coevorden Ingredient Care BV., 2004. http://66.102.7.104/search?q=cache:IRzJuiht 7 V I J : w w w. i n g r e d i e n t c a r e . c o m / p d f / a n i m a l / 2 5 . 1 5 4 % 2 5 2 0 s h r i m p % 2 5 2 0 shell%2520meal.pdf+%22Shrimp+shell+meal%22&hl=es Cruz-Suárez L.E., Ricque-Marie D., Martínez-Vega J.A. y Wesche-Ebeling P., 1993. Evaluation of two shrimp by-product meals as protein sources in diets for Penaeus vannamei. Aquaculture 115:53-62 Cruz-Suárez L.E., Ricque M.D., y Domínguez-Jiménez V.P. 1996. Utilización de la lecitina en la nutrición acuícola: crustáceos. pp 45-80 En: Mendoza, Cruz-Suárez y Ricque (eds.). Memorias del Segundo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola, 7-9 de noviembre de 1994. Monterrey N.L., México. 63 Devresse B. 1997. Nutrient levels in some commercial shrimp feeds and feed ingredients of Asia and Latin America -A comparative analysis. INVE Aquaculture N.V. Oeversatraat 7 B-9200 Belgium Devresse, B. 1999. Formulación de alimentos para camarón. Las deficiencias nutricionales más frecuentes en alimentos para Litopenaus vannamei. Panorama Acuícola Magazine, Mayo/Junio 1999. Vol 4 No 4:8-11 Fanimo A.O , B.O. Oduguwa, O.O. Oduguwa, O.Y. Ajasa y O. Jegede. 2004. Valor nutritivo de harina de gambas para cerdos en crecimiento. Arch. Zootec. 53: 77-85. 2004. Fenucci J.L., Casal de Fenucci A., Lawrence A.L., y Zein-Eldin Z.P. 1982. The assimilation of protein and corbohydrate from prepared diets by the shrimp, Penaeus stylirostris. J. World Maricul. Soc. 13:134-145. FIGIS (Fisheries Global Information System), 2005. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/figis/servlet Fox C.J., Blow P., Brown J.H., y Watson I., 1994. The effect of various processing methods on the physical and biochemical properties of shrimp head meals and their utilization by juvenile Penaeus monodon Fab. Aquaculture 122:209-226 Gallardo P.P., Pedroza-Islas R., García-Galano T., Pascual C., Rosal C., Sánchez A., y Gaxiola G. 2002. Replacement of live food with a microbound diet in feeding Litopenaeus setiferus (Burkenroad) larvae. Aquaculture Research 33:681-691. Goytortúa Bores, E. 2000. Evaluación del valor nutricional de un extracto lipídico y un concentrado proteínico de langostilla (Pleuroncodes planipes) para el camarón blanco (Penaeus vannamei). Tesis de Maestría. Universidad de Colima, Colima Col. México 2000. 112 p Guillaume J.1999. Nutrition et alimentation des poissons et crustacés. J. Guillaume, S. Kaushik, P. Bergot, R. Métailler, éd. INRA editions. IFREMER 1999. 489 p. Hari B. y Madhusoodana Kurup B. 2003. Comparative evaluation of dietary protein levels and plant-animal protein ratio in Macrobrachium rosenbergii (de Man). Aquaculture Nutrition 9:131-137 Hertrampf J.W., y Piedad-Pascual F. 2000. Shrimp meal. Chapter 38 364-371. In: Handbook on Ingredients for Aquaculture Feeds. Published by Kluwer Academic Publishers, P.O. Box 17, 3300 AA Dordrecht, The Nerherlands. Jaime-Ceballos B., Villarreal-Colmenares H., García-Galano T., Civera-Cerecedo R., y Gaxiola-Cortes G. 2004. Empleo del polvo de Spirulina platensis en la alimentación de zoeas y mysis de Litopenaeus schimitti (Perez-Farfante y Kensley, 1997). pp 617-635. En: Cruz-Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Nieto López, M.G., Villarreal, D., Schols, U. y González, M. Avances en Nutrición Acuícola VIII: Memorias del VII Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 16-19 Noviembre, 2004. Hermosillo, Sonora, México. Lim C. y Dominy W. 1992. Substitution of full-fat soybeans for commercial soybean meal in diets for shrimp, Penaeus vannamei. Journal of Applied Aquaculture, Vol. 1(3):35-45 Lim C., Beames R.M., Eales J.G., Prendergast A.F., Mcleese J.M., Shearer K.D. y Higgs D.A. 1997. Nutritive values of low and high fibre canola meals for shrimp (Penaeus 64 vannamei). Aquaculture Nutrition 3:269-279 Lovell, T., 1989. Feed formulation and processing. pp 107-127. In: Nutrition and feeding of fish. Auburn University. An AVI Book Published by VanNostrand Reinhold. New York, 1989. 260 p Molina-Povada C., y Morales M.E. 2004. Use of a mixture of barley-based fermented grains and wheat gluten as an alternative protein source in practical diets for Litopenaeus vannamei (Boone). Aquaculture Research 35:1158-1165 Pedroza-Islas R., Gallardo P., Vernon-Carter E.J., García-Galano T., Rosas C., Pascual C., y Gaxiola G. 2004. Growth, survival, quality and digestive enzyme activities or larval shrimp fed microencapsulated, mixed and live diets. Aquaculture Nutrition 19:167-173 Sudaryono A., Hoxey M.J., Kailis S.G., y Evans L.H., 1995. Investigation of alternative protein sources in practical diets for juvenile shrimp, Penaeus monodon. Aquaculture 134:313-323 Tacon A.G.J., 1990. Vol. 2. Nutriet sources and compisition. In: Standard Methods for the Nutrition and Feeding of Farmed Fish and Shrimp. Argent Laboratories Press. Redmond, Washington, USA. Villarreal H., Hernandez-Llamas A., Rivera M.C., Millan A. y Rocha S. 2004. Effect of substitution of shrimp meal, fish meal and soy meal with red crab Pleuroncodes planipes (Stimpson) meal in pelleted diets for postlarvae and juvenile Farfantepenaeus californiensis (Holmes). Aquaculture Research 35:178-183 Whitfield F.B., Helidoniotis F., y Smith D., 2002. Role of feed ingredient in the bromophenol content of cultured prawns. Food Chemistry 79:355-365 65 d) HARINA DE KRILL Goytortúa, Ernesto Nombre común (científico): Krill (Euphasia superba y Euphasia pacifica, principalmente) Número internacional del alimento: 5-16-423 1. Diagnóstico La harina de krill es el producto del secado y molienda de pequeños crustáceos pertenecientes a la Familia de los Euphasiidae. Estos organismos se encuentran distribuidos en todos los océanos del mundo, siendo las regiones Ártica y Antártica en donde se encuentran en mayor abundancia. Se han reportado alrededor de 85 especies, algunas muy pequeñas que miden pocos milímetros, hasta organismos más grandes ubicados en mares profundos, que pueden alcanzar hasta los 15 cm de longitud. De estas especies básicamente se comercializan dos, el krill del Antártico Euphasia superba y el krill del Pacífico Euphasia pacifica (Nicol y Endo, 1997) y de estas dos especies es el krill del antártico el que principalmente se comercializa como harina (Sclabos y Toro, 2003). La pesca de krill se lleva a cabo principalmente en Asia, pero también se captura en Europa y América (tabla 1); los principales países productores son Japón, Polonia, Ucrania, Corea, USA y Uruguay. La problemática de su pesca reside en que se trata de una operación compleja y costosa debido a que se lleva a cabo bajo condiciones climáticas extremas y muy alejadas del puerto (Sclabos, 2003). Tabla 1. Niveles de captura mundial de mrill entre los años 2000 - 2003. Valores expresados en toneladas. Fuente: FIGIS, 2005 Este producto se destina principalmente para obtener insumos para la alimentación animal, terrestre y acuícola y su pesquería por el momento es relativamente pequeña, aunque se espera que se incremente (Anónimo, 2005). 2. Proceso de manufactura Debido a la fragilidad de los organismos durante su manejo se rompe el cefalotórax y se Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 66 libera su contenido enzimático, ocasionando una hidrólisis muy rápida del producto (Sclabos, 2003). El producto fresco puede ser almacenado en cubierta a 2°C a 4°C solo por 4 horas (Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000) por lo que de no ser procesado a bordo se tiene que almacenar congelado. Antes de congelar se somete a un proceso de cocimiento con vapor para luego ser almacenado. Cuando se captura en barcos factoría, el krill se seca utilizando calor húmedo (vapor) y convierte en harina (figura 1). El secado también se puede realizar en tambor, al vacío, aspersión, o por liofilizado (tabla 2). El proceso utilizado tendrá un impacto sobre la calidad de la harina obtenida. Aparentemente el secado por liofilización y secado en estufa producen harinas con similar composición proximal (tabla 3), pero muy probablemente la diferencia en calidad entre ambas harinas corresponde al nivel de aminoácidos, ácidos grasos y pigmentos. Tabla 2. Especihicaciones de cuatro procesos de manuhactura Fuente: Gabaudan et al., 1980 Tabla 3. Eomposición prozimal de harina de mrill sometida a dos procesos de secado. Valores expresados como g/100g materia seca Fuente: Savage y Foulds, 1987 3. Parámetros de referencia La composición de la harina de krill resulta de la compleja interacción entre la edad, época del año, localización, sexo, condición fisiológica y composición de alimento consumido (Savage y Foulds, 1987). La composición proximal, expresada en base seca, consiste en 62% de proteína cruda, 13% de extracto etéreo, 7% de fibra cruda, 13% de cenizas y 9% de extracto libre de nitrógeno (tabla 4). Al tratarse de una harina de crustáceos, cuando se habla de proteína cruda se tiene que considerar la participación que tiene la quitina, que en estas harinas, en promedio, es de alrededor del 6%. 67 Tabla 4. Eomposición prozimal de harinas de mrill 1 Humedad *'+ Proteína cruda *'+ Eztracto etéreo *'+ Fibra cruda *'+ Cenizas *'+ Eztracto libre de nitrógeno *'+ Energía Bruta *MJ1mg+ 2 3 nkqfknkzcdq Sgecdq gp gutufc - 7.6 5.7 48.95 68.5 13.06 6 Scp Ftcpekueq Bcy Btcpd Asuctke Eeq/ Syutgou 13.0 6.9 6.4 69.1 67.0 59.2 62.7 10.8 10.8 11.0 17.0 11.1 - - - - 0.4 2.6 14.31 16.0 16.5 13.0 11.4 12.8 - - - - 11.9 10.9 20.6 20.0 20.0 - 23.3 20.9 Valores expresados como g/100g materia seca. Fuente: 1 Gabaudan et al., 1980; 2 Savage y Foulds, 1987; 3 Baillet et al., 1997; 4 Naegel y Rodríguez-Astudillo, 2004 El perfil y concentración de aminoácidos de estas harinas cubre los requerimientos para los camarones peneidos siendo una fuente rica en lisina, leucina y arginina (tabla 5). Tabla 5. Eontenido de aminoácidos de harinas de mrill. Valores expresados como g aminoácido/100g de proteína . Fuente: 1 Savage y Foulds, 1987; 2 Krill Canada 2001 Product List; 3 Sclabos y Toro, 2003; 4 Top Ocean Inc. 68 El krill contiene abundantes proporciones de ácidos grasos poliinsaturados (HUFA por sus siglas en inglés) y una gran parte está compuesta por ácidos grasos omega 3, los cuales se han identificado como esenciales para los camarones (tabla 6). El krill también es una excelente fuente de fosfolípidos, colesterol y astaxantina (tabla 7). Tabla 6. Eontenido de ácidos irasos de harinas de mrill. Valores expresados como g/100g de lípidos extraídos Fuente: 1 Argent Laboratorios; 2 Krill Canada Tabla 7. Eontenido de hosholípidos, triilicéridos, colesterol { astazantina de harinas de mrill (*) valores expresados como g/100g de lípidos; (**) valores expresados como ppm Fuente: 1 Krill Canada; 2 Top Ocean, Inc.; 3 Sclabos y Toro, 2003 La harina de krill, dentro de las harinas de crustáceos, presenta valores relativamente bajos de cenizas (minerales), siendo una buena fuente de calcio y fósforo (tabla 8). Tabla 8. Eontenido de minerales de harinas de mrill. (*) valores expresados como g/100 g; (**) valores expresados como mg/kg. Fuente: 1 Sclabos y Toro, 2003; 2 Krill Canada; 3 Top Ocean, Inc. 69 4 Valor alimenticio La harina de krill es una excelente fuente de proteínas ya que aporta todos los aminoácidos esenciales requeridos por los camarones peneidos; también es un efectivo aditivo ya que funciona como atractante, por lo que se ha utilizado para incrementar la palatabilidad de alimentos con altos niveles de fuentes vegetales y/o de alimentos medicados con antibióticos. La harina de krill ha sido utilizada como principal fuente de proteínas de alimentos para larvas, juveniles y reproductores de camarones peneidos, con buenos resultados. 6.1 Ipenuukóp gp nc dkgtc Tabla 9. Respuesta de los camarones peneidos a la inclusión de harina de mrill en el alimento Eutcdkq Nkxgn dg kpenuukóp *'+ Eurgekg Tkrq uuutktuekóp Litopenaeus st{lirrostris Utilizada como principal fuente de proteínas en alimentos con diferentes niveles de proteína Juveniles 30 33 37 40 44 48 Litopenaeus vannamei Sustituye parcialmente a la harina de pescado Postlarvas y luveniles 2 Litopenaeus vannamei Como ingrediente en alimento de maduración Machos reproductores Litopenaeus vannamei Como ingrediente en alimento de maduración Machos reproductores 37.5 5 3 Rguuntcdqu Fugptg Obtienen los melores resultados con niveles de inclusión a partir Baillet et al., de 33' sin presentarse diferencia 1997 entre ellos Observan un incremento en el crecimiento de los organismos López et al., 1998 Al reemplazar parcialmente al alimento fresco por alimento inerte observan que se melora el Perezdesempeòo Velazquez et reproductor1maduración de al., 2002 camarones peneidos Concluyen que se puede sustituir hasta el 50' del alimento fresco Youters et por alimento inerte en la al., 2002 alimentación de organismos reproductores 5. Consideraciones generales La mención de marcas comerciales en el presente documento no implica ningún tipo de recomendación. Las harinas krill contienen muy bajos niveles de contaminantes como dioxinas, PCB y metales pesados, lo cual esta relacionado a que provienen de aguas no contaminadas (Sclabos y Toro, 2003). En la actualidad, el principal uso de la harina de krill es más como aditivo alimentario que como fuente de proteínas. 70 Referencias Anónimo, 2005. El CSIC estudiará a bordo del Hespérides los efectos de la disminución de krill. Noticia del 20 enero de 2005. (http://www.csic.es/prensa/noticias2005/enero05/ 20enero2005.html) Argent Laboratories (http://www.argent-labs.com/argentwebsite/krill.htm) 8702 152nd Ave.N.E., Redmond WA 98052 USA Baillet C., Cuzon G., Cousin M., y Kerleguer C. 1997. Effect of dietary protein levels on growth of Penaeus stylirostris juveniles. Aquaculture Nutrition 3:49-53 FIGIS (Fisheries Global Information System), 2005. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/figis/servlet Gabaudan J., Pigott G.M., y Halver J.E. 1980. The effect of processing on protein ingredients for larval diets: Biological evaluation. Proc World Maricul Soc 11:424-432 Hertrampf J.W., y Piedad-Pascual F. 2000. Krill meal. Chapter 23 221-228. In: Handbook on Ingredients for Aquaculture Feeds. Published by Kluwer Academic Publishers, P.O. Box 17, 3300 AA Dordrecht, The Nerherlands. ISBN 0-412-62760 4 Krill Canada (http://www.krill.ca/index.html) López C., Velasco M., Hinrichsen J.P., Lawrence A., y Rutman M., 1998. Effect of krill meal on Penaeus vannamei growth. Book of abstracts. Aquaculture’98 February 15-19. Las Vegas, Nevada USA. Naegel L.C.A., y Rodríguez-Astudillo S. 2004. Comparision of growth and survival of white shrimp postlarvae (Litopenaeus vannamei) fed dried Artemia biomass versus four commercial feeds and three crustacean meals. Aquaculture International 12:573-581 Nicol S., y Endo Y., 1997. Krill Fisheries of the World. Fisheries Technical Paper 367. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome 1997. Perez-Velazquez M., González-Félix M.L., Lawrence A.L., Bray W.A., y Gatlin III D.M. 2003. Dietary effects on sperm quality of Litopenaeus vannamei broodstock. J. of the World Aquaculture Society Vol. 34(1):92-98 Perez-Velazquez M., Lawrence A.L., Gatlin III D.M., González-Félix M.L., y Bray W.A. 2002. Replacement of fresh dietary components by a dry feed for successful maturation of male Litopenaeus vannamei (Boone) broodstock. Aquaculture Research 33:1091-1095. Savage G.P., y Foulds M.J., 1987. Chemical composition and nutritive value of antartic krill (Euphausia superba) and southern blue whiting (Micromesistius australis). New Zealand Journal of Marine and Freshwater Resech, Vol 27:599-604 Sclabos K.D. 2003. The Krill. Prepared for Aquafeed.com (http://www.aquafeed.com / article.php?ID=365§ionid=) Sclabos, D. y Toro, R., 2003. Natural foods through marine krill meal. Aquafeed.com 09/09/ 2003 http://www.aquafeed.com Top Ocean Inc. (http://www.kingkrill.com/index2.htm) Wouters R., Zambrano B., Espin M., Calderon J., Lavens P. y Sorgeloos P. 2002. Experimental broodstock diets as partial fresh food substitutes in white shrimp Litopenaeus vannamei B. Aquaculture Nutrition 8:249-256. 71 e) HARINA DE LANGOSTILLA Goytortúa, Ernesto Nombre común (científico): Langostilla, squat lobster, red crab, pelagic red crab, Langostino colorado, langostino, langostino zanahoria, munida, camaroncito rojo, cangrejo rojo, cangrejo mexicano (Pleuroncodes planipes y Pleuroncodes monodon), Número Internacional del Alimento: No hay registro 1 Diagnóstico Se trata del producto del procesamiento (secado y molido) de pequeños crustáceos de la familia Galatheidae. De estos organismos se identifican dos especies, Pleuroncodes monodon y Pleuroncodes planipes. En el Pacífico sur del continente americano se localiza la especie Pleuroncodes monodon, la cual se pesca en Chile. Se reporta que en Perú es considerada un recurso potencial ya que aún no se explota a escala comercial aunque se presenta en cantidades apreciables. Esta especie se comercializa para consumo humano, utilizando “la cola” en presentación frescocongelada y la materia prima remanente (caparazones y vísceras) se utiliza para elaborar harinas (32% congelado y 68% de harina). En Chile este recurso se encuentra en estado y régimen de plena explotación y sometido a la medida de Límite Máximo de Captura por Armador y para 2005 presentó una cuota global de 2.550 toneladas (Gobierno de Chile, 2004, tabla 1). Tabla 1. Euota ilobal anual de captura de Pleuroncodes monodon establecida en Ehile para el período 2000 – 2004. AÜO 2222 2221 2222 2223 2226 2225 CUOTA * toneladas+ 2.370 2.670 4.362 2.530 2.700 2.550 Fuente: Gobierno de Chile, 2004 La especie Pleuroncodes planipes se distribuye en la región centro y norte del continente americano: México, Nicaragua, Guatemala y El Salvador. La pesca comercial de esta especie se lleva a cabo principalmente cerca de la costa del Pacífico de El Salvador en donde se comercializa para consumo humano en presentación fresco-congelada (tabla 2). En México se trata de una pesquería potencial ya que aún no esta sujeta a explotación comercial; sin embargo forma parte de la fauna de acompañamiento de varias pesquerías de la costa occidental de Baja California Sur, zona en donde se ha reportado una abundancia aproximada de 735.929 t/año (Aureoles-Gamboa et al., 1995). Desde un punto de vista precautorio se recomienda para iniciar la pesquería, un nivel de captura biológicamente aceptable de 28.200 t/año (SAGARPA, 2004). Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 72 Tabla 2. Eaptura de laniostilla Pleuroncodes planipes en El Ualvador Fuente: FIGIS, 2005 El uso de este recurso se relaciona con el tamaño. La langostilla bentónica (grande) se puede dirigir al consumo humano como “cola fresco-congelada”. La bento-pelágica puede ser empleada como materia prima para la elaboración de harinas, concentrados proteicos y enzimáticos, hidrolizados, extractos lipídicos y de pigmentos, quitina, etc., con una gran cantidad de aplicaciones en las industrias de alimentos, entre otras, farmacéuticas, biotecnologicas y en la acuacultura. 2. Procesos de manufactura La langostilla es un organismo de estructura frágil y alto contenido enzimático por lo que durante su manejo –captura y almacenamiento- la presión ejercida produce la liberación del contenido digestivo incrementando la velocidad de descomposición del producto. Esto hace necesario procesarla lo mas pronto posible ya que en muy corto tiempo (aproximadamente 4 horas dependiendo de las condiciones climatológicas) presenta una degradación muy sensible ocasionando un cambio en la textura y una pérdida de componentes por goteo (Castro, 1993). El congelado, escaldado (cocción) y/o secado son procesos que pueden aplicarse a bordo y detener el deterioro del producto; sin embargo el proceso al cual se someta tendrá un impacto en la composición química de los organismos. Tabla 3. Eomposición química de harinas de laniostilla sometidas a cuatro métodos de conservación. Ptqtgîpc etudc Ezttcetq gtêtgq Cgpkzcu Congelado 35.5 33.8 9.5 Prensado 40.0 37.0 7.5 Escaldado *cocción+ 39.0 35.5 10.5 Escaldado-prensado 42.0 34.0 9.0 Valores expresados como g/100g materia seca Fuente: Castro, 1993 Para el procesamiento de la langostilla se pueden utilizar las mismas instalaciones utilizadas para la elaboración de harina de pescado (Civera et al., 2000), solo que se tiene que modificar la fuerza de compresión aplicada en el prensado, operación unitaria posterior a la cocción. 73 Hiiura 1. Esquema del proceso para la elaboración de harina de laniostilla. 3. Parámetros de referencia La composición química proximal de la langostilla es variable según la zona de captura, la estación del año y la edad de los organismos, así como del proceso al cual se someta (Civera et al., 2000) siendo la proteína cruda y la cenizas los componentes más abundantes (tabla 4). Es importante considerar la participación que tiene el contenido en quitina cuando se reporta el contenido de proteína cruda (N X 6.25). Tabla 4. Eomposición prozimal { contenido en eneriía bruta de harinas de laniostilla 1 Humedad 2 3 5 6 8 Vgtcpq Ipxkgtpq - - - - 5.46 7.83 4.54 Proteína cruda 39.3 –42.7 54.7 35.9 – 41.2 34.5 36.8 40.5 38.1 Eztracto etéreo 3.6– 4.0 4.7 4.9 – 10.3 6.6 14.0 8.0 3.0 - - - 12.7 10.2 7.9 12.1 22.9 33.7 – 38.3 32.1 35.0 39.0 39.1 - - - 14.1 4.0 4.7 7.7 6.2– 2.9 13.9 7.8 – 10.7 - - - - - - - 3.228 - - 3.385 Fibra cruda Cenizas Eztracto libre de nitrógeno Quitina Energía Bruta *cal1g+ 12.8 – 28.6 Valores expresados como g/100g materia seca. Fuente : 1 Spinelli et al., 1974 ; 2 Jiménez, 1978 ; 3 Castro, 1993 ; 4 Goytortúa, 2000 / 5 Civera et al., 2000 (harina de langostilla elaborada a nivel industrial en dos periodos del año: verano e invierno); 6 Gutiérrez, 2002 74 La proteína de la langostilla contiene todos los aminoácidos considerados como indispensables para los camarones, pero su concentración también depende de la zona, época y talla de captura (tabla 5). La grasa, (extracto etéreo) compuesto que mayor variación estacional presenta,- se caracteriza por su alto grado de instauración (tabla 6). La langostilla también puede ser considerada una buena fuente de pigmentos, los cuales en su mayoría están formados por Astaxantina (tabla 7). Tabla 5. Eontenido de aminoácidos de harinas de laniostilla. Valores expresados como (g/100 proteína cruda). Fuente: 1 Spinelli et al., 1974 ; 2 Villarreal et al., 1990 ; 3 Laboratorio de Nutrición Acuícola, 1995 (Datos no publicados); 4 Ezquerra et al., 1997; 5 Sosa et al., 2002 Tabla 6. Eontenido de ácidos irasos de harinas de laniostilla 1 Valores expresados como g/100g de aceite. Fuente: Pierce et al., 1969 2 Valores expresados como % de lípidos totales extraídos. Fuente: Spinelli et al., 1974 3 Valores expresados como % de lípidos totales extraídos. Fuente: Coral-Hinostroza y Bjerkeng, 2002 75 Tabla 7. Eontenido de Cstazantina en harinas de laniostilla Uno de los principales constituyentes de la harina de langostilla son los minerales, expresados como cenizas en el análisis químico proximal. En la tabla 8 se muestran los principales minerales de la harina de langostilla. Tabla 8. Eontenido de minerales de harinas de laniostilla obtenida mediante diherentes procesos de preservación Valores expresados como g/100g materia seca Fuente: 1 Castro-Gonzalez et al., 1995 4. Valor alimenticio La harina de langostilla puede ser considerada como una fuente de proteína de alta calidad y un buen sustituto de las harinas de pescado. Los resultados demuestran que promueve el crecimiento de los camarones a través de un mejor aprovechamiento de los nutrientes del alimento (tablas 9 y 10) sin afectar negativamente la sobrevivencia, en condiciones de cultivo controladas (tabla 11). 76 6.1 Dkigutkdknkdcd Tabla 9. Diiestibilidad aparente de materia seca, proteína { lípidos de alimentos con diherentes niveles de inclusión de harina de laniostilla, determinada en juveniles de L. vannamei mediante evaluación in vivo utili|ando ózido crómico como marcador en alimento. Fuente: Goytortúa 1993 Tabla 10. Diiestibilidad de proteínas, in vitro e in vivo, de harina de laniostilla en juveniles de L. vannamei. In"Xivtq" Epzkocu dgn ecoctóp (L. vannamei)1 ' Dkigutkdknkdcd Harina de langostilla 68.7 In"xixq " Skutgoc dg 6 gpzkocu ' Dkigutkdknkdcd 64.1 3 2 ' Dkigutkdknkdcd 66.4 1 Se utilizaron enzimas extraídas de hepatopáncreas de juveniles L. vannamei 2 Se utilizó una mezcla de tripsina tipo IX de páncreas porcino + quimotripsina Tipo II de páncreas bovino + peptidasa de mucosa intestinal porcina + pronasa Tipo XIV de Streptomyces griseus 3 Se utilizó oxido crómico como marcador indirecto / Fuente: Ezquerra et al., 1997 6.2 Ipenuukóp gp nc Dkgtc Tabla 10. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de harina de laniostilla en el alimento 77 78 Referencias Aurioles-Gamboa, D., Balart E.F. y Castro-Aguirre, J.L. (1995). Recomendaciones para la explotación y aprovechamiento de la langostilla. 221-233 pp. En: Aurioles-Gamboa, D. y E.F. Balart (Eds.). La Langostilla: Biología, Ecología y Aprovechamiento. Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. La Paz B.C.S., México. Castro, G.M.I de los A., 1993. Procesos tecnológicos aplicados a la langostilla Pleuroncodes planipes Stimpson y cambios en su composición química a diferentes latitudes para su aprovechamiento en alimentación animal. Tesis de Maestría en Ciencias en Producción Animal. Universidad Nacional Autónoma de México. México D.F. 82 p. Castro-González, M.I., Calvo, C.M.C., Sanchezarmas, L.R., Perezgil, R.F., y AuriolesGamboa D., 1995. Langostilla (Pleuroncodes planipes), Stimpson: Mineral content Ander different preservation procedures. J. Food Sci. Technol. Vol 32(6)482-485 Civera, R., Villarreal, H., Vega-Villasante, F., Nolasco, H., Rocha., S., Goytortúa, E., González, M. y Camarillo, T., 1999. La langostilla (Pleuroncodes planipes) como fuente de proteína en dietas experimentales para camarón. 325-347 pp. En: L.E. Cruz Suárez, M.D. Ricque y R. Mendoza (Eds.) Avances en Nutrición Acuícola III. Memorias del tercer Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. Noviembre 11-13, 1996. Monterrey, N.L., México. Civera, R., Goytortúa, E., Rocha, S., Nolasco, H., Vega-Villasante, F., Balart, E., Amador, E., Ponce, G., Colado, G., Lucero, J., Rodríguez, C., Solano, J., Flores-Tom, A., Monroy, J. y Coral, G. 2000. Uso de la langostilla roja Pleuroncodes planipes en la nutrición de organismos acuáticos. pp 349-365 Coral-Hinostroza, G., Huberman, H., De la Lanza, G. y Monroy-Ruiz, J., 1997. Pigmentation of the rainbow trout (Onchorhynhus mykiss) with oil extracted astaxanthin from the langostilla (Pleuroncodes planipes). Archivos Latinoamericanos de Nutrición. Vol. 47, 79 (3): 237-241. Coral-Hinostroza, G.N., y Bjerkeng, B., 2002. Astaxanthin from the red crac langostilla (Pleuroncodes planipes): optical R/S isomers and fatty acid moieties of astaxanthin esters. Comparative Biochemistry and Physiology Part B 133:437-444. Ezquerra J.M., García-Carreño F.L., Civera R., y N.F. Haard., 1997. pH-stat method to predict protein digestibility in white shrimp (Penaeus vannmei). Aquaculture 157:249260 Fernández Millán A., 1996. Evaluación de dietas con inclusión de harina de langostilla (Pleuroncodes planipes) como fuente proteica. Efectos sobre la sobrevivencia y el crecimiento de juveniles de camarón café (Penaeus californiensis). Tesis de Licenciatura. ITMAR-Guaymas-Extensión La Paz B.C.S., México. 63 p. FIGIS (Fisheries Global Information System), 2005. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/figis/servlet Gobierno de Chile, 2004. Cuota global anual de captura de langostino colorado entre la I y la IV región, año 2005. Subsecretaría de Pesca. Informe técnico (R. Pesq.) N° 86. Noviembre de 2004. Goytortúa-Bores, Ernesto. (1993). Evaluación de la digestibilidad de dietas compuestas a base de harina de langostilla (Pleuroncodes planipes) y su efecto en el crecimiento del camarón blanco (Penaeus vannamei). Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. S.L.P. 112 p. Goytortúa B.E., 2000. Evaluación del valor nutricional de un extracto lipídico y un concentrado proteínico de langostilla (Pleuroncodes planipes) para el camarón blanco Litopenaeus vannamei. Tesis de Maestría en Ciencias. Posgrado Interistitucional en Ciencias Pecuarias. Universidad de Colima. Colima, Col., México. 88 p. Gutiérrez, L.R., 2002. Calidad nutricional de dos productos a base de langostilla (Pleuroncodes planipes) como fuente de proteína o aditivo alimentario en alimentos balanceados para juveniles de camarón blanco (Litopenaeus vannamei). Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma de Baja California Sur, La Paz B.C.S., México. 102 p. Hernández, G.G., 1999. Evaluación del valor nutricional de una harina de langostilla (Pleuroncodes planipes) fabricada a nivel industrial, como insumo proteico en dietas para camarones peneidos. Tesis de Maestria. Universidad de Sonora, Hermosillo, Son. Jiménez Beltrán, Felipe de Jesús, 1978. Industrialización de la langostilla (Pleuroncodes planipes) para consumo humano y animal. Tesis de Maestría en Ciencias. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. 72 p. Laboratorio de Nutrición Acuícola, 1995. Centro de investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. La Paz B.C.S., México. Pierce R.W., Van der Veen, J., y H.S. Olcott, 1969. Proximate and lipid analyses of krill (Euphasia species) and red crab (Pleuroncodes planipes). J. Agr. Food. Chem. Vol 17, No. 2. pp. 367-369. SAGARPA (Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, 2004. Langostilla. 17 pp. Diario Oficial. Segunda Sección. Lunes 15 de marzo de 2004. 80 Sosa-Gómez, A., 2002. Evaluación nutricional de harina de langostilla (Pleuroncodes planipes) como ingrediente en alimentos con diferentes niveles de proteína para Litopenaeus vannamei. Tesis de Maestría en Ciencias. Universidad de Sonora. 55 p. Spinelli, J., Lehman, L., y Wieg D., 1974. Composition, processing, and utilization of red crab (Pleuroncodes planipes) as an aquacultural feed ingredient. J. Fish. Res. Board Can. 31:1025-1029. Villarreal, H., Rivera, M.C. y Millán, A., 1990. Effect of the substitution of shrimp meal, fish meal and soy meal for red crab (Pleuroncodes planipes) meal in the growth of postlarvae and juvenile Penaeus californiensis. The Crustacean Nutrition Newsletter, Vol. 6, No. 1. pp. 9-19 March 16. Editors: John D. Castell and Kenneth E. Corpron. Villarreal, H., Civera, R., Pastén, J., Vega, F., Rosha, S. y Goytortúa, E., 1993. Effect of the partial and total substitution of shrimp meal, fish meal and soy meal for red crab (Pleuroncodes planipes) meal in the growth of juvenile white shrimp Penaeus vannamei. Memorias del II Simposio Centroamericano sobre camarón cultivado. Tegucigalpa, Honduras 26-28 de Abril 1993 Villarreal H., Hernandez-Llamas A., Rivera M.C., Millan A. y Rocha S., 2004. Effect of substitution of shrimp meal, fish meal and soy meal with red crac Pleuroncodes planipes (Stimpson) meal in pelleted diets for postlarvae and juvenile Farfantepenaeus californiensis (Holmes). Aquaculture Research, 35:178-183. Wilkie, D.W., 1972. The carotenoid pigmentation of Pleuroncodes planipes Stimpson (Crustacea:Decapoda:Galatheidae). Comp. Biochem. Physiol. Vol. 42B pp. 731-734 81 f) SUBPRODUCTOS CÁRNICOS Gaxiola, Gabriela Número Internacional del Alimento: Harina de Carne y Hueso (HCH): 5-09-322 Harina de Carne (HC): 5-09-323 Harina de Sangre (HS): 5-09-381 1. Diagnóstico Definición general según la National Renderes Association (NRA) (2005, 2006): “Fuentes moderadas a ricas en proteína, aminoácidos, energía, calcio, fósforo, ácidos grasos esenciales, y aunque no son degradables por rumiantes, pueden ser usados en organismos monogástricos. Contienen niveles de moderados a altos de aminoácidos como la lisina, metionina, y treonina. Si estos productos son bien procesados estos aminoácidos se encuentran altamente biodisponibles. Las materias primas de las que se obtienen estos productos son: a) subproductos de empacadoras (grasas de órganos, menudencias, huesos y sangres); b) material del deshuesamiento (huesos y recortes de carne); c) recortes de carne del mercado (tejido adiposo, hueso, cartílago y recortes de carne); d) animales muertos. Las harinas de proteínas recicladas se producen a partir del material sólido que se obtiene después de haber sido térmicamente pasteurizado y separado de la porción de grasa. Jctkpc dg ectpg y huguq La harina de carne y hueso se forma a partir de los residuos de proteína que resultan del reciclaje de los desechos de la industria de la carne, una vez que se ha extraído la grasa y la humedad. Aunque incluye hueso, no contiene pelo, pezuñas, sangre, cuernos y excremento de los animales de los cuales se obtiene (NRA, 2005). Esta harina puede provenir de desechos del ganado vacuno o puerco o aves. Forster et al. (2003) consignaron mezclas de tres orígenes diferentes de las fuentes de proteína (res-puerco-aves), provenientes de la Fundación de Investigación de Proteínas (Bloomington, IL, EEUU) Jctkpc dg ectpg La harina de carne se obtiene del proceso de reciclaje de los desechos de la industria ganadera y porcina. La HC es el residuo de proteína sólido y no incluye la sangre, ni el hueso. Se fabrica a partir de residuos de matadero y carnicería. La calidad de las harinas de carne es muy variable y a menudo limitada por el exceso de minerales y el contenido en cenizas, pudiendo alcanzar un 35% en las harinas de carne óseas. Las de mejor calidad contienen entre 45 y 60% de proteínas de buen valor biológico, aunque en algunos casos Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 82 faltan aminoácidos esenciales. La temperatura de cocción, que debe ser siempre elevada por razones sanitarias, no permite obtener proteínas tan digestibles como en el caso de la harina de pescados. Los lípidos (entre 8 y 10%) contienen sobre todo ácidos grasos saturados o monoinsaturados y una cantidad insignificante de HUFA’ s se comprobó que ciertas harinas de carne fabricadas en Inglaterra eran responsables de la transmisión de la encefalopatía espongiforme bovina (ESB), lo cual desacreditó a estos productos. La causa fue que las harinas en cuestión se habían fabricado a baja temperatura. Los únicos métodos hoy autorizados en la Unión Europea garantizan una inactivación del agente patógeno que origina la enfermedad, un prión. Como consecuencia posteriormente se prohibió la utilización de vísceras de rumiantes o cadáveres tratadas en las desolladuras. Por otra parte, la ESB no se encontró nunca en los peces. Por lo tanto con los conocimientos actuales los riesgos de transmisión del agente patógeno al hombre por el consumo de pescado pueden considerarse nulos Sin embrago con la finalidad de tranquilizar a sus clientes y a los consumidores, algunos industriales fabrican alimentos garantizados sin harina de carne (Métailler y Guillaume, 1999). Jctkpc dg ucpitg La harina de sangre es un residuo de proteína finamente molido derivado de la sangre limpia y fresca, excluyendo todos los materiales extraños como pelo, contenido del estómago u orina. Ptqdueekóp oupdkcn La producción mundial anual consignada por la FAO es de 60 millones de toneladas, de las cuales se obtienen 8 millones/toneladas de proteína animal y 8.2 millones/toneladas de grasa. (Hamilton, 2005). De la producción anual mundial, 25 millones/toneladas se producen en Norte América (México, EEUU y Canadá), 15 en la Comunidad Económica Europea, y 10 en Argentina, Brasil. 2. Procesos de manufactura Existen dos procesos de reciclaje (figura 1), mediante los cuales se obtiene la harina de carne y hueso. El primer proceso es húmedo: el tejido del animal se coloca en un recipiente cerrado a presión y se inyecta vapor super-calentado para proporcionar tanto calor como agitación; la mezcla se cocina a 110-120°C (230-250°F) durante 6 horas. Dicho proceso resulta peligroso para la calidad proteica. El segundo proceso, que se emplea en la actualidad, es el reciclaje en seco, en el cual el material se calienta en seco y se agita mecánicamente para extraer el vapor del agua, ya sea a presión atmosférica normal o a mayor presión (NRA, 2005). Las plantas de procesamiento, funcionan de manera continua y automatizada, con sistemas de prevención de contaminación de aire y agua. 83 Materias primas Húmedo (110-1200C)** molienda Procesamiento por calor Seco (115-1450C)* proteína Prensado Retiro de grasa tamizado almacenamiento Fuente: Hamilton (2005) *Temperatura consignada por Hamilton (2005); ** Temperatura consignada por NRA (2005) Puntos críticos de análisis Figura 1. Procesos de obtención de harina de carne y hueso Al igual que la harina de carne y hueso, para la fabricación de la harina de carne (HC) existen dos procesos de reciclaje, bajo los cuales se obtiene la harina de carne y hueso. El primer proceso es húmedo: el tejido del animal se coloca en un recipiente cerrado a presión y se inyecta vapor super-calentado para proporcionar tanto calor como agitación; la mezcla se cocina a 110-120°C (230-250°F) durante 6 horas. Dicho proceso puede deteriorar la calidad proteica. En la actualidad se emplea el reciclaje en seco, en el cual el material se calienta en seco y se agita de manera mecánica para extraer el vapor del agua, ya sea a a presión atmosférica normal o a mayor presión En el caso de la harina de sangre (HS), la humedad se elimina de la sangre por medio de la separación sólido-agua, seguida por el secado con anillo o por aspersión. 3. Parámetros de referencia 3.1 Jctkpc dg ectpg y huguq El color que adquiere la materia prima es de dorado a café medio (carmelita), con olor a carne fresca. Aunque esta materia prima es variable debido al origen de las materias primas con las que se elabora, la National Renderes Association recomienda que la proteína no deba tener un coeficiente de variación mayor que el 3%. La composición de este tipo de subproductos es clásica, con 50% de proteína cruda y 10% de materia grasa. 84 Tabla 1. Eomposición prozimal de la harina de carne { hueso. Fuente: NRA, 2005 El aporte de calcio y fósforo presentes en las cenizas, resultan útiles para la formulación de dietas para camarones (tabla 2) Tabla 2. Eomposición prozimal de la harina de hueso { carne porcina. Fuente: Hernández et al., 2004 Tabla 3. Cnálisis prozimal de la harina de hueso { carne porcina Fuente: Forster et al., 2003 Composición expresada en %: HCH-A= 35 res; 35 puerco; 30 aves. HCH-B= 90 res; 5 puerco; 5 aves. HCHC= 50 res; 50 puerco. Tabla 4. Eontenido de aminoácidos de la JEJ Fuente: NRA, 2005 85 El contenido en aminoácidos de la HCH de res parece un poco bajo para la lisina (tabla 4), si se compara con el contenido de la harina de carne y hueso de origen porcino, como se muestra en la siguiente tabla. Tabla 5. Eontenido de aminoácidos de la harina de hueso { carne porcina. Fuente: Hernández et al., 2004 Todos los aminoácidos indispensables para el crecimiento del camarón están presentes en la harina de carne y hueso de origen porcino, en particular la Arginina y la Lisina, en una buena proporción y con una buena relación (tabla 6). Tabla 6. Eontenido de aminoácidos de tres me|clas de harina de carne { hueso. Composición expresada en %: HCH-A= 35 res; 35 puerco; 30 aves. HCH-B= 90 res; 5 puerco; 5 aves. HCH-C= 50 res; 50 puerco. Fuente: Forster et al., 2003 86 Teniendo en cuenta la composición en aminoácidos, la mezcla HCH-B parece la mejor opción para la formulación de un alimento balanceado para camarones. 3.2 Jctkpc dg ectpg El color que adquiere la materia prima es de color café dorado, con olor a carne fresca y se puede usar en alimentos formulados para todo tipo de aves, cerdos, animales exóticos y alimentos para mascotas. La NRA (2005) señala que el origen de las materias primas puede provocar cierto grado de variación del color y la composición del producto final. Tabla 7.- Eomposición prozimal de la harina de carne Fuente: NRA, 2005 Tabla 8.- Eontenido de aminoácidos de la harina de carne Fuente: NRA, 2005 El contenido de los aminoácidos sulfurados y de la lisina es un poco bajo comparado con las anteriores composiciones de mezcla de harina de carne. Sin embargo, este tipo de ingrediente asociado con otras fuentes de proteína, es una alternativa para la sustitucion de la harina de pescado en las dietas para camarones. 3.3 Jctkpc dg ucpitg El método para secar la sangre influye en la calidad del producto final. Las altas temperaturas por tiempos prolongados pueden provocar la desnaturalización de la lisina, así como de otros aminoácidos, lo cual los deja no disponibles. El secado por aspersión es un método que produce harina de sangre de alta digestibilidad (95%). 87 Tabla 9.- Eomposición prozimal de la harina de sanire. Fuente: NRA, 2005 Tabla 10. Eontenido de aminoácidos de la harina de sanire Fuente: NRA, 2005 En la composición de aminoácidos se destaca la presencia de un alto porcentaje de lisina, que es muy importante para los camarones, especies con un rápido crecimiento. 4. Valor alimenticio La harina de carne y hueso presenta un alto valor proteico (50%) además de aportar aminoácidos como la lisina, triptofano, treonina, metionina, cistina, isoleucina, histidina, y la arginina. Es necesario señalar que si bien la harina de carne puede tener alrededor de 50% de proteína, este contenido es variable debido al origen de los residuos proteicos reciclados. Esta materia prima tiene menos del 3 % de fibra (carbohidratos no digeribles), derivados de la presencia de restos vegetales en la fuente de proteína a reciclar. La harina de carne y hueso es rica en Calcio y Fósforo, con una relación 2.2:1 (9.5:4.5). Respecto del contenido de vitaminas esta materia prima es rica en colina (2000 mg kg-1). La harina de carne tiene un alto valor proteico (55%) además de aportar aminoácidos como la lisina, triptofano, treonina, metionina y cistina. Esta materia prima tiene menos del 2% de fibra (carbohidratos no digeribles), derivados de la presencia de restos vegetales en la fuente de proteína a reciclar. Como parte de su valor alimenticio se puede considerar el contenido de colina que es de 2100mg/kg. La harina de sangre contiene 750mg/kg de colina. Este producto puede usarse como una fuente de proteína en la formulación de alimentos balanceados para toda clase de animales exóticos y algunas especies de peces. 88 Dkigutkdknkdcd Harina de carne y hueso Los valores de digestibilidad reportados para la harina de carne y hueso para el camarón Litopenaeus vannamei en proteína es 82% y en materia seca 69% (Beijing Tan y Yu, 2003). Tabla 11. Eoehiciente de diiestibilidad de aminoácidos (%) de la harina de carne { hueso en juveniles de Litopenaeus vannamei Tabla 12. Diiestibilidad de la harina de desechos de puerco. Coeficiente de digestibilidad expresado en % 89 Tabla 13. Eomparación de los requerimientos de aminoácidos de camarones { los perhiles de aminoácidos de la harina de carne { hueso { de desechos de puerco. Fuente: Yu, 2006 Jctkpc dg ucpitg Se ha consignado para la harina de sangre por el método del pH-stat, usando homogenados de hepatopáncreas de Farfantepenaeus paulensis (Lemos et al., 2003) un grado bajo de hidrólisis (0.7) y porcentajes de inhibición de entre 29 y 100% de la actividad de las proteinasas Tabla 14. Rorcentaje de aninoácidos en harinas de sanire obtenidas por distintos procesos. Fuente: NRA; 2005 Los productos de sangre son una fuente rica de aminoácidos esenciales. La harina de sangre contiene 750mg/kg de colina. Este producto puede usarse como una fuente de proteína en la formulación de alimentos balanceados para toda clase de animales exóticos y algunas especies de peces. 90 Ipenuukóp gp nc dkgtc Tabla 15. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de harina de carne { hueso en el alimento. Eurgekg Ipitgdkgptg Tkrq dg Suutktuekóp Litopenaeus vannamei Harina de hueso y carne *no especifica origen+ Harina de hueso y carne *no especifica origen+ 30:70 0.33g HP1HCH*no especifica origen+ 0-15 0-80' 0-40 Harina de hueso y carne *no especifica origen+ Harina de hueso y carne *no especifica origen+ 20-60' 0.3g HP1HCH*no especifica origen+ 8-32 0-80' 1.7g 0-17.6 1.1g No especifica= se mezcló la dieta de referencia con el ingrediente en proporción 30:70. Crecimiento significativamente menor al obtenido con la dieta control, después de 56 días de ezperimento Beiling Tan y Yu *2003+ 0.55g 0-37.8 Crecimiento y supervivencia óptimos con 25-45' de reemplazo Hernández et al. *2004+ 5.09g 10 Forster et al. *2003+ 0.8g 8-27 Crecimiento y supervivencia óptimos sin diferencias significativas contra el control dependiendo de la mezcla es el nivel de sustitución: HCHA?25'HCH-B ?hasta 75' HCH-C? hasta 50' Crecimiento y supervivencia óptimos con 67' de sustitución de HP por HCH Litopenaeus vannamei Renaeus monodon Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Eutcdkq Nkxgn dg Rguuntcdqu *luxgpkn+ Ipenuukóp *'+ 0.88g HP1HCH*no especifica origen+ HP1HCH*no especifica origen+ Harina de hueso y carne *no especifica origen+ 30-70' Harina de hueso y carne *porcina+ 0-65' HP1HCH *no especifica origen+ HP1HCH*no especifica origen+ Litopenaeus vannamei Harina de hueso y carne 30' HP1HCH *mezclas de res:puerco:aves+ Litopenaeus vannamei Renaeus monodon Litopenaeus vannamei Harina de hueso y carne *mezclas de res,puerco, aves+ 25-75' HP1HCH Harina de hueso y carne *no especifica origen+ Harina de hueso y carne *mezclas de res,puerco, aves+ 0-67' HP1HCH *no especifica origen+ 2.5-10'de 0.03-0.07g 5-10 sustitución de la proteína total de la dieta *35'+ *mezclas de res:puerco:aves+, Fugptg Crecimiento óptimo con 50' de sustitución de la harina de pescado Crecimiento óptimo con 60' de sustitución de la harina de pescado Liu-Yongilan y Yu *2003+. Crecimiento y supervivencia óptimos con 60' de sustitución de HP por HCH Crecimiento óptimo con 60-80' de sustitución de la harina de pescado Menasveta et al. *2003+ Beiling Tan y Yu *2005+ Yei Shu y Yu *2003+ Forster et al. *2003+ Yilliams et al. *1997+ Layrence y Castille et al . *1991+ Valores expresados en %. HCH-A= 35 res; 35 puerco; 30 aves. HCH-B= 90 res; 5 puerco; 5 aves. HCH-C= 50 res; 50 puerco. HP: harina de pescado 91 5. Consideraciones generales acerca del empleo de los productos derivados de la industria del reciclaje de subproductos de la carne El reciclaje de los subproductos de la industria de la carne supone ventajas para el ambiente y el aprovechamiento de una serie de desechos producidos, en general, a partir de la alimentación humana, sobre todo en los países desarrollados. Existe una serie de limitaciones (normas de bioseguridad) que impiden el libre tránsito de estas materias primas entre las diversas regiones del mundo. También la presencia de contaminantes de origen químico bio-acumulables, impiden su uso como alimento de animales que estarán sujetos al consumo humano, y el camarón no es la excepción. Hamilton (2005) señaló que debido al proceso de manufactura y almacenaje correcto de estos productos, por los rangos de temperatura empleados (115-1450C), muchos microorganismos se desnaturalizan. Sin embargo se han determinado tres aspectos relacionados con la bioseguridad en los productos terminados: a) Salmonella: esta bacteria se desnaturaliza con calor a 550C por una hora y/o 600C de 15 a 20 minutos (Trano, 1993, en Hamilton, 2005) y las temperaturas usadas en el procesamiento de los productos de la industria del reciclaje de los productos cárnicos, aseguran la muerte de bacterias en general, incluida la Salmonella. Sin embargo estas bacterias son oportunistas y pueden recontaminar los productos después del proceso de manufactura. b) Riesgos de encefalopatía bovina espongiforme (síndrome de la vaca loca). La dosis D50 estimada es de 1013 BSE priones. El procesamiento a 1340C por 3 minutos causa una reducción 2.5 log en la infectividad. c) Dioxinas: son compuestos aromáticos clorados (dibenzo-pdioxinas y dibenzo-furanos) que nunca han sido intencionalmente producidos. Generalmente se forman por combustión de la madera y blanqueamiento de la pulpa y/o de papel y se fijan en el tejido graso. Estos compuestos pueden aparecer en los subproductos cárnicos de manera accidental y/o intencional, o debido a su presencia en la materia prima. Referencias Beiping Tan y Yu., Y. 2003. Reemplazo de la harina de pescado con harina de carne y hueso en el desempeño del crecimiento del camarón blanco (P. vannamei) En A. Tacon y R Hardy, (Eds.), (NRA, Alexandria, Va 22314, U.S.A): 5-13. Coyle, S; Tidwell, J. 2003.Effect of different feeds and feeding technologies on prawn production. World Aquaculture. 34(2)51-53. Forster I.P., Dominy, W., Oblado, L., Tacon, A.G.J. 2003. Rendered meat and bone meals as ingedients of diets for shrimp Litopenaeus vannamei (Boone, 1931). Aquaculture, 219 (1-4): 655-670. Franco, D. A., 1993. Proceedings of the 54th Minnesota Nutrition Conference: 21-35 , Minesota, EUA. Hamilton, C.R., 2005. Protein sources for the animal feed industry renders. FAO, Corporative 92 Document Repository. Hernández, C., Aguilar-Vejar, K., González-Rodríguez, B., y Abdo de la Parra, I. 2004. Respuesta de crecimiento del camarón blanco Litopenaeus vannamei alimentado con dietas formuladas a distintos niveles de reemplazo de harina de pescado, con harina de de carne de origen porcícola. En A. Cruz-Suárez, E., y Hernández, C. (Eds.), Reciclaje, 16 (NRA, Alexandria, Va 22314, U.S.A): 17-20. Lemos, D., Navarrete del Toro, A., Córdova-Murueta., J.H. García-carreño, F. 2004. Testing feeds and feed ingredients for juvenile pink shrimp Farfantepenaeus paulensis: in vitro determination of protein digestibility an dproteinase inhibition. Aquaculture, 239(1-4): 307-321. Liu Yongijan y Y Yu. 2003. Reemplazo parcial de harina de pescado por harina de carne y hueso en dietas prácticas para camarón blanco del Pacífico. En A. Tacon y R Hardy, (Eds.), Reciclaje, 15 (NRA, Alexandria, Va 22314, U.S.A): 1-4. Menasveta, P., Somkiat, P., Yu, Y., 2003. Respuesta de crecimiento del camarón Penaeus monodon cuando se le alimenta con dietas formuladas con proteínas animales recicladas o harina de pescado En A. Tacon y R Hardy, (Eds.), Reciclaje, 15 (NRA, Alexandria, Va 22314, U.S.A): 5-13. Métailler, R. y Guillaume, J. 1999. Nutrition et alimentation des poissons et crustacés, INRA, Ifremer, Guillaume, J., Kaushik, S., Bergot, P., y Métailler, R.(Eds.). 489pp. National Renderers Association Inc. 2005. Manual de Información de bolsillo: una guía para el comprador de productos reciclados de origen animal, 63 pp. Tan y Yu, Y., 2003. Digestibilidad de la harina de pescado, harina de carne y hueso y harina de subproductos de avícolas grado alimento para mascotas) de camarones blancos del Pacífico (P. vannamei). En A. Tacon y R Hardy, (Eds.), (NRA, Alexandria, Va 22314, U.S.A): 33-40. Tan, Beiping; Mai, Kangsen; Zheng, Shixuan; Zhou, Qicun; Liu, Lihe; Yu, Yu. 2005. Replacement of fish meal by meat and bone meal in practical diets for the white shrimp Litopenaeus vannamei (Boone) Aquaculture Research. 36, 5: 439-444. Yu, Y, 2006. Rendered products in shrimp aquaculture feeds, en Meeker, D. ed. Essential Rendering. National Renderers Association, Kirby Lithographic Company , Arlington, Virgiina. E.U.A.: 195-211. Wei Shuy Yu Y., 2003. Efectos del reemplazo parcial de la harina d epescado con harina de carne y hueso o harina de subproductos avícolas En A. Tacon y R Hardy, (Eds.), Reciclaje, 15 (NRA, Alexandria, Va 22314, U.S.A): 17-20. Zhu, W., Mai, K., Zhang, B., Wang, F.y Yu, Y. 2004. A Study on the Meat and Bone Meal and Poultry By-product Meal as Protein Substitutes of Fish Meal in Practical Diets for Litopenaeus vannamei Juveniles. Journal of Ocean University of China l. 3(2)157-160. 93 g) SUBPRODUCTOS DE LA INDUSTRIA AVICOLA Cruz-Suárez, Lucía E.; Tapia-Zalazar, Mireya; Nieto-López, Martha y Ricque-Marie, Denis Número Internacional del Alimento: Harina de subproductos avículas 5-03-798 Hidrolizados de pluma 5-03-795 Harina de huevo sin cáscara No hay registro Harina de clara de huevo 5-01-214 Harina de yema de huevo No hay registro Grasa avícola 4-00-409 1. Diagnóstico Los subproductos avícolas se producen a partir de partes limpias provenientes de mataderos de aves, tales como cabezas, patas y vísceras, libres del contenido fecal y material extraño. En la Tabla 1 se muestra la definición de cada subproducto de acuerdo con la Association of American Feed Control Officials (AAFCO). Tabla 1. Dehinición de cada subproducto avícola seiún la CCHEO 2. Ptqeguq dg ocpufcetutc El proceso de elaboración de productos de reciclado de subproductos de aves (figura 1) incluye la aplicación de calor, la extracción de agua y la separación de la grasa. El tiempo y Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 94 la temperatura a los cuales se realiza el proceso de cocción son críticos y determinantes de la calidad del producto terminado. Todos los sistemas de reciclado incluyen la colecta y el transporte sanitario de la materia prima a la planta donde son molidos y transladados a un cocedor. La cocción generalmente se realiza a través de vapor a temperaturas de entre 120 y 145ºC durante 40-90 minutos, dependiendo del tipo de sistema. El agua se evapora y la grasa se separa por un proceso de prensado o extracción con solventes; finalmente el material es secado y molido. En la figura 1 se presenta el esquema del proceso de manufactura. El cocimiento esteriliza inactivando bacterias, virus, protozoarios y parásitos (Pearl, 2005). Las leyes federales de Estados Unidos y Canadá prohíben a las plantas de reciclaje aceptar y procesar animales infectados con influenza aviar. Cqeekóp Cqpdgpucdq Cqpdgpucdq Rgegrekóp dg nc rnuoc Vcrqt c nc ctoóufgtc Aegktg Jkdtqnkzcdq Pgteqncdq Cgpttkfuic Aegktg Sgecdq Ptgpucdq Vcrqt c nc ctoóufgtc Y dgurcehq Mqnkgpdc Mqnkgpdc Dgrutcdq Dgrutcdq Ctkdcdq Ctkdcdq Sudrtqduetq Aegktg Vcrqt Epftkcdq Dgugehqu Aiuc dg Epftkcdq ncxcdq Anocegpcokgptq Y dgurcehq Aiuc c ttctcokgptq Anocegpcokgptq Y dgurcehq Hiiura 1 Esquema del proceso para la obtención de subproductos avícolas 2.1 Efgetqu dgn rtqegucokgptq Un exceso de temperatura en el proceso de cocción y secado produce una reducción en la disponibilidad de nutrientes (Mendoza et al., 1998; Hertramp y Piedad-Pascual, 2000). 3. Parámetros de Referencia En la siguiente tabla se presenta la composición proximal de algunos subproductos avícolas. 95 Tabla 2 Eomposición prozimal de harinas de subproductos avícolas. JSA Humedad Proteína Lípidos Fibra Ceniza Fósforo total Calcio Energía gruesa Mcal1g JSA/GM JSAP 1 6-10 55-651 8-131,4 1 2-4 12-18 2,3,4 1.0-2.4 2,3,4 2.0-4.0 5 4.7-5.8 8 4.4 66.38 12.68 8 12.0 0.978 8 5.1 70.05 10.05 185 5 1.3 5 2.5 - JP JYP 2 2 10.00 86.002 2 0.60 4.002 2 0.75 2 0.60 5.1-5.2 10.00 80-852 2.5-2.92,4 2 1.5 3.0-3.52,4 2,4 0.67- 0.75 3,4 0.2-0.26 5 - JJSC 3 JCJ 10 46-493,4 433 3 0 3.83 3,4 0.68-0.83 3 0.20 5 6.1 4 9 77.44 04 4 0 4.34 4 0.08 4 0.08 5 3.8 JYJY Gtcuc 31.705 59.305 3.505 5 1.12 5 7.1 07 @987 07 - Valores expresados como porcentaje HSA: Harina de subproductos avícolas; HSAP: Harina de subproductos avícolas con alto contenido de plumas; HP: harina de plumas; HYP: hidrolizados de pluma; HHSC: harina de huevo sin cáscara; HCH: harina de clara de huevo; HYHY: harina de yema de huevo, PC: proteína cruda Fuente: 1: AFIA, 1992; 2: Ewing, 1998; 3: Feedstuffs, 1995; 4: NRC, 1983; 5: NOVUS, 1992; 6:Hertramp y Piedad-Pascual, 2000; 7: FEDNA, 2003; 8: Cruz-Suárez et al. (2007) El contenido de aminoácidos, perfil de ácidos grasos, vitaminas y minerales son presentados en las siguientes tablas. Tabla 3 Eontenido de aminoácidos (% de la proteína) en subproductos avícolas. HSA: Harina de subproductos avícolas; HSA-GM: Harina de subproductos avícolas grado mascota, HSAP: Harina de subproductos avícolas con alto contenido de plumas; HP: harina de plumas; HYP: hidrolizados de pluma; HHSC: harina de huevo sin cáscara; HCH: harina de clara de huevo; HYHY: harina de yema de huevo, PC: proteína cruda Fuente: 1: AFIA, 1992; 2: NRC, 1983; 3: NOVUS, 1992; 4:Hertramp y Piedad-Pascual, 2000; 5: CruzSuárez et al., 2007. 96 Tabla 4 Eontenido de ácidos irasos (% lípidos) en subproductos avícolas HSA: Harina de subproductos avícolas; HSA-GM: Harina de subproductos avícolas grado mascota, HHSC: harina de huevo sin cáscara; HYHY: harina de yema de huevo. 1 Fuente: : NOVUS, 1992; 2: Cruz-Suárez et al., 2007; 3: FEDNA, 2003 Tabla 5 Eontenido de vitaminas { minerales en subproductos avícolas. HSA: Harina de subproductos avícolas; HYP: hidrolizados de pluma; HHSC: harina de huevo sin cáscara; HCH: harina de clara de huevo; HYHY: harina de yema de huevo Fuente: 1:Ewning, 1998; 2: Feedstuffs, 1995; 3: NOVUS, 1992; . 97 A nivel comercial existe una variedad de ingredientes que incluyen subproductos de aves y deben ser bien identificados. Las etiquetas de las harinas de subproductos avícolas deben incluir la materia prima usada y deben garantizar un mínimo de proteína cruda, de fibra cruda, de fósforo y de calcio. El nivel de calcio no debe exceder el contenido de fósforo en mas de 2.2 veces. Actualmente la harina de subproductos avícolas se usa principalmente en alimentos para animales (especialmente mascotas) debido a su palatabilidad, calidad y contenido de proteína, perfil de aminoácidos, ácidos grasos esenciales, vitaminas y minerales. 3.1 Ctktgtkqu rctc nc ugngeekóp dg gutqu rtqduetqu Debido a que durante el proceso de elaboración estos productos son sometidos a altas temperaturas, se encuentran libres de patógenos, que, normalmente, son destruidos (Hertramp y Piedad-Pascual, 2000; Yu, 2004). Sin embargo, puede existir una recontaminación del producto después de su fabricación. Al momento de recibirse la materia prima deberá inspeccionarse para asegurar que el producto no incluye producto apelmazado y/o enmohecido, cerdas, pelos, plumas y piel, contenido intestinal de vísceras y productos minerales ajenos a la harina, ni olor rancio (FEDNA,2003). En la Tabla 6 se indican algunas características físicas que deberían ser consideradas al momento de recibir la materia prima. Tabla 6 Earacterísticas hísicas empleadas para la selección de subproductos avícolas HSA: Harina de subproductos avícolas; HP: harina de plumas; HYP: hidrolizados de pluma. Fuentes: 1: AFIA, 1992; 2: Ewing, 1998. La composición química de los diferentes subproductos avícolas depende de la calidad y la composición de la materia prima (Dale et al., 1993). Por ello es importante mantener de manera continua un estricto control de estos ingredientes y evitar una posible alteración del producto. La periodicidad con la que debe de ser realizado cada análisis dependerá del proveedor; FEDNA (2003) recomienda realizar un análisis de control de calidad de los productos con la siguiente regularidad. 98 Tabla 7. Reriodicidad de aliunos análisis de control de calidad recomendados por HEDNC (2003) para subproductos avícolas Por otro lado, también es importante solicitar al proveedor la adición de antioxidantes a la materia prima al final del proceso de elaboración con la finalidad de garantizar su calidad y de mantener la estabilidad de la grasa (Hertramp y Piedad-Pascual, 2000). La harina de huevo tiene un uso restringido en algunos países. En Estados Unidos, por ley, la harina de huevo tiene que ser coloreada de café o verde para asegurar que no va a ser empleada para consumo humano (Hertramp y Piedad-Pascual, 2000). En el caso de los hidrolizados de pluma, el contenido de proteína es elevado, sin embargo, es poco digestible. Las harinas de subproductos avícolas son ricas en metionina y lisina, mientras que la harina de hidrolizados de plumas es rica en treonina, arginina, valina, fenilalanina, leucina y cisteina, pero deficiente en histidina, lisina y metionina (Tacon y Jackson, 1985). Por otro lado, el grado de hidrólisis determina la calidad de la proteína: demasiada presión y temperatura o poca presión y temperatura durante el proceso de hidrólisis dará como resultado una harina sobre cocida (80% digestibilidad con pepsina) o cruda (<65% digestibilidad con pepsina) con una pobre calidad de la proteína (Mendoza et al., 1998; Hertramp y Piedad-Pascual, 2000). La AAFCO y FEDNA (2003) señalan las siguientes especificaciones para algunos subproductos avícolas. 99 Tabla 8. Especihicaciones para la selección de subproductos avícolas para su uso en alimentos para camarón. Fuente: Hertramp y Piedad-Pascual, 2000 4. Valor alimenticio Las mejoras del proceso de elaboración de los subproductos avícolas han permitido que estos ingredientes se conviertan en una opción para la elaboración de alimentos para camarón. Además de ser una excelente proteína alternativa proporcionan fosfolípidos y colesterol, los cuales son importantes para el desarrollo del camarón (Cruz-Suárez et al., 2004). El uso de estos productos se ha dirigido a diferentes etapas de desarrollo del camarón; por ejemplo, la harina de subproductos avícolas, hidrolizados de pluma de aves y harina de huevo combinada con pasta de soya se emplean en la elaboración de alimentos para juveniles de camarón (García-Casas, 1990; Lawrence y Castille, 1991; Teshima et al., 1991, 1993; Cheng y Hardy, 1999; Davis y Arnold, 2000; Mendoza et al., 2001; Zhu y Yu, 2002; Tan et al., 2002; Cruz-Suárez et al., 2004; Yu, 2004; Samocha et al., 2004). La harina de huevo se ha empleado especialmente en la elaboración de alimentos para larvas de peces y crustáceos (Hertrampf y Piedad-Pascual, 2000; Indulkar y Belsare, 2004). 6.1 Dkigutkdknkdcd Existen muy pocos trabajos que reportan los valores de digestibilidad in vivo en camarones e in vitro por pepsina al 0,02% de los subpoductos avícolas. En la tabla se resume la información disponible. 100 Tabla 9. Eoehicientes de Diiestibilidad Cparente de subproductos avícolas en diherentes especies de camarón. *: digestibilidad corregida por la pérdida de materia seca de la dieta; **: valores de aminoácidos corregidos por la digestibilidad de la proteína. HSA-GM: harina de subproductos avícolas grado mascota; HSA: Harinas de subproductos avícolas Fuente: 1: Yu, 2004; 2: Cruz-Suárez et al., 2004; 2007; 3: Yu 2006; 4: Pepsine AOAC digestibility 0.02%; 5: P. monodon; 6: L. vannamei; 6.2. Ipenuukóp gp nc dkgtc La harina de subproductos avícolas grado mascota, es una excelente alternativa para reemplazar entre el 60 y el 100% de harina de pescado en fórmulas para camarón. La siguiente tabla resume los diferentes tipos y niveles de inclusión de subproductos avícolas empleados en alimentos para diferentes especies de camarón. En las siguientes tablas se muestran los resultados obtenidos en diferentes especies de camarones pendidos alimentados con subproductos avícolas. 101 Tabla 10. Respuesta de juveniles de camarones peneidos a la inclusión de harina de subproductos avícolas. Eurgekg L. vannamei L. st{lirostris L. vannamei L. vannamei L. vannamei L. vannamei Tkrq dg uuutktuekóp Sustituye a la harina de pescado Sustituye a la harina de pescado Sustituye a la harina de pescado Sustituye a la harina de pescado Sustituye a la harina de pescado L. vannamei Sustituye a la harina de pescado L. vannamei Sustituye a la harina de pescado Sustituye a la harina de pescado Sustituye a la harina de pescado L. vannamei R. monodon R. monodon Sustituye a la harina de pescado O. nipponense Sustituye a la harina de pescado L. vannamei Sustituye a la harina de pescado Nkxgn dg kpenuukóp *'+ 11-15 10 11-21.6 4-18, 8-25 1 7-22 8-25, 2 7-22 11-38 13.7-31.3, 18-25, 5-22 8-32 8.9-29.8 16 Rguuntcdqu Fugptg No efecto en crecimiento García-Casas, 1990 No efecto en crecimiento y sobrevivencia No efecto en crecimiento y sobrevivencia No efecto en crecimiento y sorevivencia No efecto en crecimiento y sobrevivencia Cheng y Hardy, 1999 Davis y Arnold, 2000 \hu y Yu, 2002 Cheng et al., 2002 Niveles de inclusión Tan et al. de 11 a 31' no 2002b afecto el crecimiento y sobrevivencia. No efecto en Cruz-Suarez et crecimiento y al., 2004, 2007 sobrevivencia No efecto en Yu, 2004 crecimiento y sobrevivencia Van-Hao y Yu, No efecto en 2002 crecimiento y sobrevivencia No efecto en Menasteva y crecimiento y Yu, 2002 sobrevivencia 9' de inclusión no Yang et al., efecto en crecimiento 2004 y sobrevivencia 29' de inclusión redulo el crecimiento Amaya et al. No efecto en *2007+ crecimiento y sobrevivencia *: grado mascota; 1: harina de subproductos de aves desgrasada; 2: harina de subproductos de aves grado mascota y desgrasada 102 Tabla 11. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de hidroli|ados de pluma. Especie Tipo de sustitución Estadio F. japonicus Sustituye a la harina de pescado Sustituye a la harina de pescado Sustituye a la harina de pescado Juveniles Nivel de inclusión (%) 15.23 Juveniles 2.5-10 Juveniles 20* L. vannamei L. vannamei Resultados Fuente No efectos en crecimiento y sobrevivencia No efecto en crecimiento y sobrevivencia No efecto en crecimiento y sobrevivencia ., Teshima et al 1991, 1993 Lawrence y Castille, 1991 Mendoza et al., 2001 *: Coextruido de hidrolizados de plumas con pasta de soya (1:1). Tabla 12. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de harina de huevo. Eurgekg Tkrq dg uuutktuekóp Eutcdkq Larvas de crustáceos - - 1-3 Sustituye a la Juveniles 38', Sustituye a la Juveniles 31.4 L. vannamei harina de Referencias pescado Efgetqu Fugptg - Hertrampf y Piedad-Pascual, *: Coextruido de soya + harina de huevo ((Profound™) 2000 No efecto en crecimiento y sobrevivencia No efecto en II.crecimiento AmericanyFeed sobrevivencia Samocha et al., 2004. Davis y Arnold, 2000 AFIA, harina 1992.deAFIA Feed ingredient Guide Industry Association, INC. pescado 15101 Wilson Boulevard, Arlington VA 22209. Amaya, E., Davis, D.A., Rouse, D.B. 2007. Alternative diets for the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei. Aquaculture 262(2-4), 419-425. Cheng, Z. J., Hardy, R. W., 2004. Protein and lipid sources affect cholesterol concentrations of juvenile Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei (Boone). J. Anim. Sci. 82, 1136– 1145. Cheng, Z. J., Behnke, K. C., Dominy, W. G., 2002. Effects of poultry by-product meal as a substitute for fish meal in diets on growth and body composition of juvenile pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei. Journal of Applied Aquaculture 12 (1), 71-83. Cruz-Suárez L.E., Nieto-López M., Ricque-Marie Guajardo-Barbosa C., Scholz U. 2004. Uso de harina de subproductos avícolas en alimentos para L. vannamei. In Cruz-Suarez, L.E., Ricque-Marie, D., Nieto-López, M. G., Villarreal D., Scholz, U., González, M., 103 Avances en Nutrición Acuícola VII. Memorias del Séptimo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola, 16 al 19 de Noviembre de 2004. Hermosillo Sonora. México. Cruz-Suárez, L.E, Nieto-López, M., Guajardo-Barbosa, C., Tapia-Salazar, M., Scholz U., Ricque-Marie, D. 2007., Replacement of Fish Meal with Poultry By-Product Meal (Pet Food Grade) in Practical Diets for Litopenaeus vannamei, and Digestibility of the Tested Ingredients and Diets. Aquacualture, doi: 10.1016/j.aquacuture.2007.04.084. Dale, N., Fancher, B., Zumbado, M., 1993. Metabolizable energy content of poultry offal meal. J. applied Poultry Research (2), 40-42. Davis, D.A., Arnold, C.R., 2000. Replacement of fish meal in practical diets for the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei. Aquaculture 185, 291– 298. Ewing W. N. 1998. The FEEDS Directory Commodity Products Guide. Vol 1. Context bookshop. Context Products Limited, 53 Mill Street Packington Leicestershire LE65 1WN United Kingdom. ISBN: 1899043012, 118 pp. FEDNA, 2003. Tablas FEDNA de composición y valor nutritivo de alimentos para la formulación de piensos compuestos (2ª ed.). C. de Blas, G.G. Mateos y P.Gª. Rebollar (eds.). Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal. Madrid, España. 423 pp. Feedstuffs, 1995. Reference issue, vol 69, number 30. 262 pp. García-Casas, I., 1990. Responce of Penaeus vannamei and Penaeus stylirostris to various supplemental feeding regimes in semi-intensive managed earthen ponds in Honduras. Master´s thesis. Auburn University, Auburn, Alabama, USA. Hertrampf, J.W. and Piedad-Pascual, F. 2000. Handbook on Ingredientes for Aquaculture Feeds. Kluwer Academia Publishers. Chapter 18. 177-191 pp. Indulkar, S. T., Belsare, S. G., 2004. Live and inert foods for postlarvae of the giant freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii. The Israeli Journal of Aquaculture – Bamidgeh 56(1), 45-50. Lawrence, A. K., Castille, F., 1991. Nutritive response of a western hemisphere shrimp Penaeus vannamei to meat and bone meal, feather and poultry by product meal. Director´s Digest. No. 125 (Fat and protein Res. Found. Bloomington, III/USA). Menasveta, P., Yu, Y., 2002. Replacement of fish meal with meat and bone meal or poultry byproduct on growth performance of black tiger shrimp, P. monodon. National Renderers Association Inc. Research report No. 22 Hong Kong. Mendoza, R., Montemayor, J., Aguilera, C., Martinez, C., Abdo, I., 1998. Evaluation of the attraction potential of feather meal and meat solubles and binding capacity of meat solubles in crustacean diets. Reporte de Contrato para Baker Commodities Inc., pp.20 Mendoza, R., De-Dios, A., Vazquez, C., Cruz, E., Ricque, D., Aguilera, C., Montemayor, J. 2001. Fishmeal replacement with feather-enzymatic hydrolyzates co-extruded with soyabean meal in practical diets for the Paci®c white shrimp (Litopenaeus vannamei). Aquaculture Nutrition 7, 143- 151. NOVUS, 1992. Raw material compendium: a compilation of worldwide data sources. Primera edicion. NOVUS International Inc. St. Luis MO. 511 pp. NRC, Nutrient requirements of domestic animals: Nutrient requirement of warm water fishes 104 and shellfishes. 1983. National Academy Press, Washintong D. C., 102 pp. Pearl, G., 2005. Raw Material, Rendering and Rendered Animal By-Products – 101 President, Fats and Proteins Research Foundation, Inc. Samocha, T. M., Davis, D. A., Saoudc, I. P., DeBault, K. 2004. Substitution of fish meal by co-extruded soybean poultry by-product meal in practical diets for the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei. Aquaculture 231, 197–203. Tacon, A., Jackson, A., 1985; Utilization of conventional and unconventional protein sources in practical fish feeds. In : Nutrition and Feeding in Fish. Academic Press, London. Cowey, A. , M. Mackie and J.Bell (eds.) , 119 – 145. Tacon, A. G. J., Akiyama, D. M. 1997. Feed ingredients. In Crustacean Nutrition, Advances in World aquaculture (D´Abramo, L. R., Conklin, D. E., Akiyama, D. M. Eds). Vol 6, 411-472. Tan, B., Yu, Y. 2002a. Digestibility of fish meal, meat and bone meal, and poultry byproduct meal (pet food grade) by white leg shrimp (P. vannamei). Research Reports No. 13. Asia Region. National Renderers Association, Inc. Tan, B., Zheng, S., Yu, H., Yu, Y. 2002b. Growth, feed efficiency of juvenile Litopenaeus vannamei fed practical diets containing different levels of poultry by-product meal. National Renderers Association, Inc. Teshima, S. I., Kanazawa, A., Yamashita, M., Koshio, S., 1991. Recent developments in nutrition and microparticulated diets for larval prawns. The Israeli Journal of AquacultureBamidgeh (45), 175-184. Teshima, S. I., Kanazawa, A., Koshio, S., 1991. Rearing of larval prawn Penaeus japonicus with brown fish meal based diets. Nippon Suisan Gakkaishi (57), 175. Van-Hao, N., Yu, Y. Replacement of fish meal with MBM and PBM on growth performance of juvenile black tigre shrimp (P. monodon). Aquaculture Research report No. 7. Asia Region. FAS, USDA Funded Aqua Feed trial activities in Vietnam. 4 pp. Yang, Y., Xie, S.Q., Lei, W., Zhu, X. M., Yang, Y.X., 2004. Effect of replacement of fish meal by meat and bone meal and poultry by-product meal in diets on the growth and immune response of Macrobrachium nipponense. Fish and Shellfish immunology 17 (2), 105-114. Yu, Y., 2004. Replacement of fish meal with by-product meal and meat and bone meal in shrimp, tilapia and trout diets. In Cruz-Suarez, L.E., Ricque-Marie, D., Nieto-López, M. G., Villarreal D., Scholz, U., González, M., Avances en Nutrición Acuícola VII. Memorias del Séptimo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola, 16 al 19 de Noviembre de 2004. Hermosillo Sonora. México. Yu, Y., 2006. Use of poultry by-product meal and meat and bone meal in aquafeeds. In: Asian Aquafeeds: Current developments in the aquaculture feed industry. W.K. Ng and C. K. Ng (editors). Malaysian Fisheries Society Occasional Publication No. 13, Kuala Lumpur 2006, 224pp. Zhu, W., Yu, Y. 2002. Effect of partial replacement of dietary fish meal with meat and bone meal or poultry by-product meal (pet food grade) on growth performance of white leg shrimp (P. vannamei). Research Reports No. 19. Asia Region. National Renderers Association, Inc. 5 pp. 105 106 INGREDIENTES DE ORIGEN VEGETAL 107 a) HARINA DE SOYA Nombre común (científico): soya (Glycine maxima) Numero internacional del alimento: Semillas procesadas con calor: 5-04-597 Semillas, harina por extracción mecánica: 5-04-600 Semillas, harina extraída con solventes: 5-04-604 Semilla sin cáscara, extraída con solventes: 5-04-612 Concentrado proteico con más de 70% de proteínas: 5-08-038 Carrillo, Olimpia 1 Diagnóstico La soya (Glycine maxima), es una leguminosa que ha sido reconocida desde años atrás como una excelente fuente de proteínas para la alimentación de muchas especies animales; también ha sido utilizada con éxito en la alimentación de organismos acuáticos y específicamente de camarones peneidos. Se la emplea bajo distintas formas de manufactura y se aprovecha su aceite y las pastas residuales, ricas en proteínas, después de la obtención del aceite. Es la proteína vegetal más utilizada en la acuicultura y la que se considera que tiene mayores posibilidaes de susatituir a la de la harina de pescado como ingrediente en las dietas para cultivo de camarones (Lim et al., 1998; Hardy, 1999). Según las estadísticas de la FAO, la producción global de harina de soya se incrementó de 15 millones de toneladas en 1961 hasta alrededor de 107 millones de toneladas en el 2001 (Forster et al., 2002). Ptqdueekóp oupdkcn gp oknnqpgu dg tqpgncdcu Semilla de soya 2003/04 2004/2005 estimado 2005/2006 pronóstico 184.6 213.4 220.4 Fuente: FAO, 2005 En los últimos 6 años la producción mundial de harina de soya tuvo un aumento de 38,62 millones de toneladas, pasando de 110,26 millones en la campaña 2000/01 al record de 148,88 millones de toneladas proyectados para la nueva campaña 2006/07, de acuerdo al último informe publicado por el National Nutrient Database for Standard Referente (USDA) en Julio del 2007. La soya transgénica representa alrededor de un 34% de la soya sembrada en todo el mundo. El 50% del área dedicada a cultivos transgénicos está dedicada a soya transgénica, con el objetivo de lograr una mayor resistencia a los herbicidas y a los insectos (RAFI, 2000). Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 108 2. Procesos de manufactura Puede utilizarse procesada de distintas formas: * Harina integral * Harina desgrasada * Harina descascarada, desgrasada y tostada * Harina integral doblemente extraída * Harina extraída con solventes y reconstituida * Concentrado de proteína de soya * Proteína aislada Existen varios procesos para tratar los frijoles de soya. El mas común consiste en remover la vaina, los frijoles se muelen a hojuelas que son desgrasadas con un solvente. Después del tostado para eliminar los factores antitrípticos el producto obtenido se denomina harina de soya, un producto con un alto contenido de carbohidratos, bajo en lípidos y que contiene alrededor de 48% de proteína cruda. Este producto puede ser molido (Forster et al., 2002). (Fig. 1). 2.1 Efgetqu dgn rtqegucokgptq El grado de destrucción de los factores antitrípticos de la soya por el tratamiento térmico, depende de la temperatura, el tiempo de calentamiento, el tamaño de partícula y la humedad. Todas estas variables son controladas en el procesamiento comercial de la soya. Casi todos los tratamientos industriales logran aproximadamente un 80% de inactivación de los factores antitrípticos. La lectina de la soya es resistente al tratamiento con calor seco; por este motivo en algunos tratamientos de la soya existe un residuo de lectina activa. La soya también contiene fitoestrógenos, caracterizados químicamente como isoflavonas (genisteína, genistina, daidzeina, daidzina, gliceteina y glucósido de gliciteína). La soya posee otros compuestos fenólicos que se considera que determinan el olor y sabor desagradable, pero que no son tóxicos (Maga y Lorenz, 1973) Además de los inhibidores de tripsina, hay varios factores antinutricionales y compuestos alergénicos que están asociados a la fracción de carbohidratos, tales como la glicina, betaconglicinina, oligosacáridos, lectinas y saponinas (Liener, 1994) Algunos tipos de carbohidratos en la soya le imparten un sabor característico que influye en su palatabilidad. Muchos de estos factores pueden eliminarse de forma efectiva con extracción con solventes o mediante tratamiento isoeléctrico, que produce un Concentrado Proteico de Soya con elevado contenido proteico (65%). La duración y temperatura a la que se realiza este proceso, así como las modificaciones en el solvente utilizado pueden reducir los productos antigénicos. También se puede obtener un concentrado proteico texturizado mediante extrusión del concentrado proteico. 109 Hii 1. Esquema del proceso para la obtención de harina de so{a desirasada { descascarada { de sus productos. L 110 A u 3. Parámetros de referencia Los métodos más utilizados para determinar la calidad de las harinas de soya son la determinación de ureasa, la actividad inhibidora de tripsina y la solubilidad de la proteína en hidróxido de potasio 0,2% (Araba y Dale, 1990). Los dos primeros métodos evalúan si el tratamiento tecnológico no ha sido suficiente para eliminar los factores antinutricionales, pero no evalúan el sobrecalentamiento. Tabla 1. Valores recomendados para el control de calidad de la harina de so{a. Fuente: NOPA, 2003 Tabla 2. Cnálisis prozimal de la so{a { sus productos. Sqyc Juogdcd PC EE FC ELN Cgpkzcu Epgtiîc dtutc mL1i Fugptg Semilla procesada con calor 100 42.2 20.0 5.6 5.1 Harina, *eztracción mecánica + 100 47.7 5.3 6.6 6.7 Harina *eztracción con solventes + 100 49.9 1.4 6.5 7.0 NRC, 1983 Semillas descas caradas, harina *eztracción con solventes + 100 55.1 1.0 3.7 6.5 NRC, 1983 NRC, 1983 NRC, 1983 111 Soya Humedad PC EE FC ELN Concentrado proteico 100 91.9 0.6 0.1 - Grano de soya (INIAP 306, Brasil) 9.10 37.30 20.60 3.10 25.5 Cenizas 3.8 Energía Fuente bruta kJ/g NRC, 1983 - Dávila et al., 1994 4.40 - - - 6.4 - 47.8 3.7 11.18 48.76 7.57 Harina de soya desgrasada 5.5 23.3 Smith et al., 2000 - 6.3 20.9 Smith et al., 2000 - - 8.0 17.0 Smith et al., 2000 1.22 7.77 - 7.24 - 49.10 0.89 7.57 - 7.26 - 5.0 52.0 0.5 3.5 34.0 - - Concentrado proteico de soya 5.0 67.0 0.5 3.5 19.0 - - Aislado proteico de soya 5.0 90.0 0.1 4.0 0.3 - - Harina de frijol de soya entero ms) Harina de soya mediante expulsor (ms) Tratamiento con solvente s (ms) Harina de soya m s) Harina de soya extraída (ms) 35.8 19.5 - 47.5 - Dominy y Lim, 1991 Dominy y Lim, 1991 Dominy y Lim, 1991 Dominy y Lim, 1991 Dominy y Lim, 1991 Valores están expresados como % por peso del producto como alimento:Humedad; Proteína Cruda-PC; Extracto Etéreo-EE; Fibra Cruda-FC;Extractos Libres de Nitrógeno-ELN; Cenizas y Energía bruta. ms:materia seca Tacon (1989) recomienda utilizar como factor de conversión del nitrógeno total de la soya, harina y subproductos a proteínas totales, 5.71 en lugar de 6.25 Tabla 3. Eontenido de aminoácidos (%) de la so{a { sus productos. Aminoácido Semilla sin cascarilla (descorticada) Pasta no descorticada, (extracción mecánica) Harina no descorticada, (extracción con solventes) Harina descortiçada (extracción con solventes) Harina de concentrado protéico Arg Cys Met Trn Ile Leu Ly s Val Tyr Trp Phe His 2.82 0.55 0.54 1.68 2.16 2.79 2.41 2.03 1.12 0.53 2.08 1.00 3.14 0.59 0.63 1.71 2.72 3.71 2.75 2.24 1.55 0.63 2.15 1.12 3.48 0.71 0.59 1.62 2.14 3.12 2.76 2.27 1.33 0.61 2.00 1.12 3.74 0.73 0.70 1.94 2.36 3.71 3.12 2.45 1.77 0.60 2.54 1.23 7.34 0.92 0.88 3.34 4.60 6.33 5.61 4.38 3.10 0.88 4.33 2.41 Fuente: Tacon, 1989 112 Tabla 4. Eontenido de aminoácidos de la proteína en harinas de so{a Valores expresados como porcentaje Fuente: NCR, 1983 Tabla 5. Eontenido de aminoácidos del concentrado de proteína de so{a Fuente: Forster et al., 2002 113 Tabla 6.Eontenido de vitaminas en la so{a { sus productos. Vktcokpc Sgoknnc rtqegucdc eqp ecnqt Jctkpc *gzttceekóp ogeâpkec+ Jctkpc *gzttceekóp eqp uqnxgptgu+ Sgoknncu ukp eâuectc. hctkpc *gzttceekóp eqp uqnxgptgu+ Cqpegpttcdq rtqtgkeq Biotina Colina Ácido fólico Niacina Ácido Pantoténico Piridozina Riboflavina Tiamina Vitamina B 12 Vitamina E Vitamina M 0.32 3.9 24.0 0.36 2.916 7.1 34.0 0.36 2.915 0.7 31.0 0.36 3.054 0.8 24.0 2.0 5.0 17.4 2.9 - 15.8 7.2 3.8 4.3 7.0 - 18.2 6.7 3.2 6.2 3.0 - 16.4 5.5 3.2 3.4 3.0 - 3.8 0.8 0.4 - Valores expresados como materia seca (mg/kg). Fuente: NRC, 1983 Tabla 7. Eontenido de minerales en la so{a { sus productos. Mkpgtcn *'+ Calcio Fósforo Potasio Cloro Magnesio Sodio Azufre Cobre *oi1mi+ Hierro Manganeso Selenio \inc Sgoknnc rtqegucdc eqp ecnqt 0.28 0.66 1.89 a Jctkpc *gzttceekóp ogeâpkec+ Jctkpc *gzttceekóp eqp uqnxgptgu+ Sgoknncu ukp eâuectc. hctkpc *gzttceekóp eqp uqnxgptgu+ 0.29 a Cqpegpttcdq rtqtgkeq 0.23 0.03 0.24 18.0 0.29 0.68 1.98 0.08 0.28 0.03 0.37 24.0 0.34 0.70 2.20 0.04 0.30 0.04 0.47 25.0 0.70 2.30 0.05 0.32 0.03 22.0 0.12 0.74 0.19 0.02 0.02 0.08 0.76 15.0 89.0 33.0 0.12 60.0 175.0 35.0 0.11 66.0 133.0 32.0 0.34 48.0 148.0 41.0 0.11 61.0 149.0 6.0 0.15 37.0 Valores expresados como materia seca (mg/kg). Fuente: NRC, 1983 4. Valor alimenticio La semilla de soya posee una composición proteica de alta calidad nutricional, probablemente la mejor de las semillas de leguminosas. Su contenido de aminoácidos indica que el aminoácido limitante es la metionina. La harina de soya desgrasada tiene un nivel de proteína de 40-50% por lo que se sitúa entre las harinas que se consideran fuentes de alto valor proteico. 114 6.1 Fcetqtgu cptkputtkekqpcngu La soya contiene factores antinutricionales que afectan su valor nutricional y reducen la palatabilidad de los alimentos cuando se preparan con niveles altos de harina de soya (Tacon et al., 1983). Posee factores antitrípticos, antiquimotrípticos y antivitaminas además de ácido fítico, lectina y factores goitrógenos. El tratamiento con calor destruye la mayor parte de estos antinutrientes. Hay otros factores que no se destruyen con el calor como se muestra en la tabla 8. Cada uno de estos factores debe ser considerado en cuanto a sus propiedades bioquímicas, su significado nutricional y su efecto para cada especie animal (Liener, 1994). Las antivitaminas descritas son lipoxigenasa que oxida y destruye los carotenos, antivitamina B12, antivitamina D y antivitamina E aunque no se conocen con exactitud los compuestos químicos causantes de los efectos. La soya también contiene compuestos alergénicos que se asocian con la fracción de carbohidratos. Tabla 8. Hactores antinutricionales en la harina de so{a*. *Puede lograrse una ligera hidrólisis de los fitatos presentes en la soya mediante tratamiento con autoclave durante 2 horas o más; por lo tanto, con respecto al tratamiento industrial puede considerarse termoestable. Fuente: Liener, 1994 El principal factor que debe considerarse cuando se evalúa la calidad de la harina de soya es el grado de calentamiento a que ha sido sometida durante el procesamiento. El calentamiento insuficiente no es recomendable porque se mantienen activos los factores antinutricionales termolábiles; el sobrecalentamiento afecta el valor nutricional al disminuir la disponibilidad de la lisina. Las harinas de soya de color muy claro, por lo general, han tenido un tratamiento insuficiente con calor mientras que las de color oscuro están por lo general, sobrecalentadas (Pike y Hardy, 1997). 115 6.2 Dkigutkdknkdcd Tabla 9. Diiestibilidad de productos de so{a. *en dietas experimentales Tabla 10. Diiestibilidad aparente de la so{a en camarones Valores expresados como porcentaje Fuente: Smith et al., 2000 Tabla 11. Diiestibilidad aparente de los aminoácidos de la harina de so{a en L. vannamei Fuente: Akiyama et al., 1991 La biodisponibilidad del fósforo es de 40% para el camarón L. vannamei (Hertrampf y Pascual, 2000b). Nivel de taninos: 45 mg/100g en el frijol de soya (Rao y Prabhavati, 1988). 6.2. Ipenuukóp gp nc dkgtc Los niveles de harina de soya en los alimentos comerciales para camarones por lo general se encuentran entre el 10 y el 25%; el nivel máximo no debe exceder el 40% (Akiyama, 1988). Tacon y Akiyama (1997) presentaron un compendio de los experimentos realizados con soya en diferentes sistemas de cultivo para la alimentación de camarones y el nivel de inclusión utilizado. Martínez Palacios et al. (1996) también informaron resultados de experimentos en los que se utilizó la soya procesada de formas diferentes como sustituto de harina de pescado y harina de calamar. Existen diferencias entre especies y tallas en la habilidad de los animales para utilizar los productos de la soya como sustitutos de la harina de pescado. 116 Tabla 12. Respuesta de diherentes especies de camarones peneidos a la inclusión de productos de so{a en la dieta Eurgekg Tkrq dg Mqdcnkdcd kpitgdkgptg Eutcdkq dg dgucttqnnq Rguuntcdqu Fugptg 50 Mayor velocidad de crecimiento y melor factor de conversión Melor crecimiento, sobrevivencia y factor de conversión Diferencias en la respuesta segûn la especie y la talla. L. vannamei no requiere harinas de organismos marinos. No encontraron diferencias significativas en el crecimiento y sobrevivencia Colvin y Brand, 1977 calihorniensis Harina de soya L. setiherus { L.st{lirostris Proteína purificada L. vannamei, H. a|tecus, H. duorarum, L. setiherus, L.. schmitti, L. st{lirostris Harina de soya 0.04g, 0.5 g 15-75 en Sustitución dietas de harina de y 5.0g menhanden y de cabeza de camarón L. vannamei, H. a|tecus, H. duorarum, L. setiherus, L.. schmitti, L. st{lirostris Harina de soya Sustitución luveniles de harina de menhanden y de cabeza de camarón 10-40 en dietas Harina de soya eztraída con solvente y eztruída Harina de soya eztraída con solventes. Harina de soya eztruida Harina de soya Sustitución Juveniles de harina de calamar 40160 soya1calamar Buenos resultados Dominy y Lim, 1991 Juveniles Sustitución de harina de pescado 42 Buenos resultados Lim y Dominy, 1990, 1992 L. vannamei L. vannamei Camarones peneidos Camarones peneidos Litopenaeus schmitti Semilla de soya procesada con calor y sin desgrasar Harina de soya Sustitución de harina de pescado y harina de calamar Sustitución de harina de calamar Nkxgn dg kpenuukóp *'+ 50 8-70 en dietas Sugerencia de prácticas su mázimo completas nivel de inclusión: 25 9-36 en dietas Sugerencia de prácticas su mázimo completas nivel de inclusión: 25 Juveniles Sustitución de harina de pescado 25-35 en la dieta Sustitución de harina de 25-35 en la dieta 48' de sustitución melor factor de conversión Fennuci et al., 1982 Layrence et al., 1986 Layrence et al., 1986 Tacon y Amiyama, 1997 Tacon y Amiyama, 1997 Alvarez et al., 2003 117 5 Consideraciones generales Los productos proteicos de la soya no están sometidos a ninguna restricción. Están descritos en el Codex Alimentarius, AAFCO (1995) y otras organizaciones que legislan el uso de alimentos. En el Codex Alimentarius (1989) se establece para los productos de la soya que cuando se analice el producto con métodos adecuados de muestreo y examen, dicho producto: a) deberá estar exento de microorganismos en cantidades que puedan representar un peligro para la salud; b) no deberá contener sustancias que procedan de microorganismos en cantidades que puedan representar un peligro para la salud; c) no deberá contener otras sustancias tóxicas en cantidades que puedan representar un peligro para la salud. Solamente los productos obtenidos del frijol de soya, tratados con calor, pueden ser utilizados en la acuicultura y es recomendable utilizar solamente las harinas procedentes de semillas descascaradas para reducir el nivel de fibra cruda en la dieta (Hertrampf y Pascual, 2000b). En varios países del mundo se produce y utiliza la soya transgénica para la alimentación animal y humana; su introducción a partir de 1996 se realizó con el objetivo de reducir el número y costo de aplicaciones de herbicidas. La soya biotecnológica posee el mismo valor nutricional que las otras variedades comerciales de soya y hasta el momento los estudios que se han realizado no indican que produzca cambios para los organismos que la ingieren. Referencias AAFCO, 1995. Oficial publication 1995. AS. of American Feed Control Officials, Sacramento, CA, USA. Alvarez, J.S., Galindo, J., Jaime, B., Pelegrín, E., 2003. Evaluación de diferentes alimentos artificiales en el engorde de juveniles de camarón blanco Litopenaeus schmitti. CIVA 2003 (http://www.civa2003.org), 998-1005 Alvarez, J.S., García, T., Villarreal, H., Galindo, J., Fraga, I. y Pelegrín, E., 2004. Alternativas para obtener alimentos más eficientes en el engorde semintensivo del camarón blanco Litopenaeus schmitti. En: Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Nieto-López, M.G., Villarreal, D., Scholz, U. y González, M.(Eds.) Avances en Nutrición Acuícola VII. Memorias del VII, Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 16-19 Nov. 2004, Sonora, Hermosillo, México., pp. 721-746. Akiyama, D.M., 1988. Soybean meal utilization by marine shrimp. Proceedings of AOCS World Congress on Vegetable Protein Utilization in Human Food and Animal Feedstuffs, Singapur, Octubre 2-7, 1988 Akiyama, D.M.1991 Soybean meal utilization by marine shrimp. En: Akiyama, D.M y Tan, R.K.H. (Eds.) Proceedings of the Aquaculture feed processing and nutrition workshop. Tailandia e Indonesia, Septiembre 19-25 1991, pp.207-225 Akiyama, D.M., Dominy, W.G., Lawrence, A.L., 1991. Penaeid shrimp nutrition for the commercial feed industry: revised. En: Akiyama, D.M y Tan, R.K.H. (Eds.) Proceedings 118 of the Aquaculture feed processing and nutrition workshop. Tailandia e Indonesia, Septiembre 19-25 1991, pp.80-98 Araba, M. y Dale, N.M., 1990 Evaluation of protein solubility as an indicator of underprocessing of soybean meal. Poultry Sci. 69:1749-1752 Codex Alimentarius. Norma para productos proteínicos de soja (PPS).Codex Stan 1751989, 6pp. Colvin, L.B. y Brand, C.W., 1977. The protein requirement of penaeid shrimp at various life-cycle stages in controlled environment systems. Journal World Mariculture Society 8:821 Dávila, J., Genovese, M.I. y Lajolo, F., 2004 Utilización de la soya como fuente de isoflavonas Cap 6 pp: 391-402 en:Aplicación de ingredientes funcionales en alimentación infantil y para adultos. En: Rivero, M., Santamaría, A. (Eds.) , CYTED. Divakaran, S., Velasco, M., Beyer, E., Forster, I., Tacon, A., 2000. Soybean meal apparent digestibility for Litopenaeus vannamei, including a critique of methodology. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Olvera-Novoa, M.A. y CiveraCerecedo, R., (Eds.) Avances en Nutrición Acuícola V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 19-22 Noviembre, 2000, Mérida, Yucatán, México, pp. 267-276. Dominy, W.G. y Lim, Ch., 1991. Evaluation of soybean meal extruded with squid viscera as a source of protein in shrimp feeds. En: Akiyama, D.M, Tan, R.K.H (Eds.) Proceedings of the Aquaculture feed processing and nutrition workshop. Tailandia e Indonesia, Septiembre 19-25, pp. 116-120. FAO, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Food Outlook, No.4 diciembre, 2005 Fenucci, J.I. Casal de Fenucci, A., Lawrence, A.I, Zein Eldin, Z.P. 1982. The assimilation of protein and carbohydrate from prepared diets by the shrimp Penaeus stylirostris. J. World Mariculture, 13: 134-145 Forster, I. P., Dominy, W., Tacon, A. G., 2002. The use of concentrates and other soy products in shrimp feeds. En: Cruz-Suárez, L. E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., GaxiolaCortés, M. G., Simoes, N. (Eds.). Avances en Nutrición Acuícola VI. Memorias del VI Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 3 al 6 de Septiembre del 2002. Cancún, Quintana Roo, México. pp. 527-540. Hardy, R.W. 1999. Alternate protein sources. Feed Management 50: 25-28 Hertrampf, J.W. y Pascual, F.P. 2000a. Soya protein products 42: 397-402 Handbook on ingredients for aquaculture feeds. Klower Academic Publishers Hertrampf, J.W. y Pascual, F.P. 2000b. Vegetable Oil Meals 46: 483-493 Handbook on ingredients for aquaculture feeds. Klower Academic Publishers Lawrence, L.A., Castille, I.F., Sturmer, N.I. y Akiyama, M.D. 1986. Nutritional response of marine shrimp to different levels of soybean meal in feeds. En: Akiyama, D.M., American Soybean Association, Singapore pp. 9 Liener, I.E. ,Implications of Antinutritional Components in Soybean Foods. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 34:31-67 1994 119 Lim, C., y Dominy, W., 1990. Evaluation of soybean meal as a replacement for marine animal protein in diets for shrimp (Penaeus vannamei). Aquaculture, 87: 53 - 63. Lim, C., y Dominy, W., 1992. Substitution of full-fat soybeans for commercial soybean meal in diets for shrimp Penaeus vannamei. Journal of Applied Aquaculture, 1: 35 - 45. Lim, C., Klesius, P.H. y Dominy, W. 1998. Soybean products. Internacional Aqua Feeds, 3: 17-23 Maga, J.A. y Lorenz, K. 1973. Taste threshold values which influence flavour properties of certain flours, grans, and oilseed. Cereal Sci. Today, 18:326 Martínez Palacios, C., Chávez, M.C. Olvera-Novoa, M.A., Abdo de la Parra, M.I. (1996) Fuentes alternatives de proteínas vegetales como sustitutos de la harina de pescado para la alimentación en acuicultura. Avances en Nutrición Acuícola III pp 279-361 NOPA , National Soil Proccesors Association, 2003. Specifications for Soybean meal. pp: 6-12 Nutrient Requirements of Warmwater Fishes and shellfishes 1984. National Academic Press Pike, I.H. y Hardy, R.W. 1997. Standards for Assessing Quality of Feed Ingredients. En: D’Abramo, LR., Conklin, D.E. y Akiyama, D.M. (Eds.) Crustacean Nutrition 6:473-492 RAFI, 2000. Seed Industry Giants: Who owns whom” www.etcgroup.org Actualizado a diciembre del 2000 Rao, B.S.N. y Prabhavati, T., 1988. Tannin content of foods commonly consumed in India and its influence on ionizable iron. J. Sci. Food Agric., 33:89 Smith, D.M., Allan, G.I., William, K.C. y Barlow, C. 2000. Fishmeal replacement reseach for shrimp feed in Australia. En: Cruz -Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Olvera-Novoa, M.A. y Civera-Cerecedo, R., (Eds.) Avances en Nutrición Acuícola V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 19-22 Noviembre, 2000. Mérida, Yucatán, México, pp. 277-286. Tacon, A.G.J. 1989. Nutrición y Alimentación de Peces y Camarones cultivados Manual de Capacitación. Proyecto GCP/RLA/102/ITA, FAO, Brasilia, Brasil Tacon, A.G.J. y Akiyama, D. M. 1997. Feed Ingredients. En: D’’Abramo, LR., Conklin, D.E. y Akiyama, D.M. (Eds.) Crustacean Nutrition. 6: 411-471. World Aquaculture Society Tacon, A.G.J., Haaster, J.V., Featherstone, P.B., Kett, K. y Jackson, A.J., 1983. Studies on the utilization of full-fat soybean and solvent extracted soybean meal in a complete diet for rainbow trout. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 49: 1437-1443 120 b) HARINA DE ALGODÓN Carrillo, Olimpia Nombre común (científico): Algodón (Gossipium spp.) Número Internacional del Alimento: Semillas, harina extraída con solventes, 41% de proteínas #5-01-621 Semillas, harina con extracción mecánica, 41% de proteínas #5-01-617 Semillas sin cáscara, harina pre-prensada, extraída con solventes, 50% de proteínas #5-07874 1. Diagnóstico 1.1 Dgfkpkekóp dgn rtqduetq El algodón es producido por una serie de árboles y arbustos que pertenecen a la familia de las Malváceas; varias especies se cultivan con fines comerciales. La semilla es un subproducto muy valioso de la industria del algodón de la cual se puede obtener aceite, forrajes y harina. Esta última es una de las fuentes de proteína vegetal más utilizada en la alimentación animal en muchos países: Las características de las harinas de algodón dependen del tipo de proceso que utilizado para la extracción del aceite. Muchos países en desarrollo están incrementando su producción. Los principales exportadores, como los Estados Unidos de América y la Unión Europea (UE), subvencionan la producción y las exportaciones de algodón, lo que favorece un descenso de los precios internacionales que limita el aumento de la producción en los países en desarrollo (FAO, 2003). Alrededor del 16% del algodón sembrado en el mundo es transgénico, con el objetivo de aumentar la resistencia a insectos y la tolerancia a herbicidas (RAFI, 2000). La utilización de subproductos del algodón en alimentos comerciales para camarón está limitada por el contenido de gosipol y el bajo contenido de lisina disponible. 1.2. Ptqdueekóp oupdkcn *pronóstico. Valores expresados como millones de toneladas Fuente: FAO, 2005 Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 121 2. Procesos de manufactura En la figura 1 se muestra el esquema del proceso para la obtención de harina de algodón. Sgoknnc dg cniqdóp Lkorkgzc y dgurgnuzcdq Pgnuuc Sgoknncu Dguecuectcdq Nûengq Câuectc Ezttceekóp dg cegktg Aegktg Pcutc dg cniqdóp Jctkpc dg cniqdóp Hiiura 1 Esquema del proceso para la obtención de harina de aliodón Etapas del proceso Limpieza: Las semillas se limpian para eliminar las hojas, ramas, piedras, insectos y otros materiales que pueden arrastrarse del suelo. Puede realizarse mediante una limpieza neumática y separación con tamices. Eliminación de las fibras cortas o pelusas: Las semillas pasan a una etapa en la que se eliminan las fibras cortas o pelusas. Se emplean maquinarias específicas que las cortan y proyectan hacia un conjunto de varillas de acero, las semillas caen en las varillas y las fibras se eliminan mediante cepillos o por aire, se colectan y prensan. 122 De acuerdo con las características de este proceso pueden obtenerse distintos tipos de fibras. Eliminación de las cáscaras: Después que se eliminan las pelusas, las semillas pasan a un equipo que quita las cáscaras mediante el uso de una serie de cuchillas que cortan la cáscara que protege el núcleo. Las semillas pasan a una serie de agitadores y separadores que separan la cáscara de la pepita; para la producción de aceite y harina de calidad es necesaria una buena separación. Después de este proceso las semillas están listas para la extracción del aceite y las cáscaras se envasan. Extracción del aceite: Los procesos para la extracción del aceite de la semilla de algodón se han perfeccionado notablemente y en la actualidad se extrae por prensas mecánicas o mediante el uso de solventes o por la combinación de ambos procesos. Los rodillos de la prensa permiten la extracción del aceite a altas velocidades y reducen las semillas a hojuelas finas. Los tornillos de la prensa llevan la pasta hasta un acondicionador donde es tratada con calor que reduce el nivel de humedad. Después de un proceso de enfriamiento se muele hasta harina; en ocasiones se somete a un proceso de peletizado. La harina que se produce por extracción mecánica tiene entre un 3 y un 4% de aceite residual. La American Association of Feed Control Officials (AAFCO) define la harina de algodón extraída por proceso mecánico, como el producto obtenido por el molido fino de la pasta remanente de la extracción de la mayoría del aceite de la semilla de algodón por un proceso de extracción mecánica. Debe contener no menos de 36% de proteína cruda. En el caso de la extracción con solventes que disuelven el aceite, la mezcla de aceite y solvente se coloca en una serie de evaporadores que eliminan a este último, que se recupera y reutiliza. Las semillas ya extraídas vuelven a procesarse para eliminar las últimas trazas de solvente y posteriormente se tuestan y muelen. La harina que se obtiene por extracción con solventes contiene entre un 0,5 y un 3% de grasa residual. AAFCO define la harina de algodón extraída con solvente como el producto obtenido por el molido fino de las hojuelas que resultan de la extracción de la mayoría del aceite por un proceso de extracción. Debe contener no menos de 36% de proteínas. Las plantas procesadoras de semillas de algodón pueden emplear una combinación de prensado con extracción con solventes que se conoce como “preprensado”. 3. Parámetros de referencia 123 Tabla 2. Eomposición prozimal de la semilla de aliodón { sus productos Ipitgdkgptg Mêtqdq dg gzttceekóp Mctgtkc ugec Ptqtgîpc etudc Ezttcetq Etêtgq Harina eztracción mecánica eztraída con solventes eztraída con solventes 100 44.3 100 Harina Semillas sin cáscara, harina prensada Harina de semilla de algodón Semilla *pepita+, entera Pasta con cáscaras Pasta sin cáscaras Harina, decorticada 41' de proteína Harina, decorticada 50' de proteína Ezttcetq Lkdtg dg Nkttóigpq Fkdtc etudc Cgpkzcu Fugptg 5.0 12.8 6.6 45.2 1.6 13.3 7.1 NRC, 1983 NRC, 1983 100 54.0 1.4 8.8 7.1 NRC, 1983 100 48,1 4,6 8,3 92.1 20.4 20.0 26.3 21.1 4.3 Smith et al., 2000 Tacon, 1989 eztracción mecánica 89.3 21.9 4.9 34.9 21.9 5.7 Tacon, 1989 eztracción mecánica eztraída con solventes 92.2 41.2 5.9 27.6 11.1 6.4 90.2 41.7 1.5 28.8 11.3 6.9 Tacon, 1989 Tacon, 1989 eztraída con solventes 92.5 50.0 1.6 26.2 8.2 6.5 Tacon, 1989 Fuente: Tacon, 1989 Tabla 3. Eontenido de aminoácidos de la harina de aliodón Aokpqâekdq *' octgtkc ugec+ Ala Arg Asp Cys Glu Gly His Ile Leu Lys *total+ Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val Jctkpc dg cniqdóp *gzttceekóp ogeâpkec+ 1.81 4.4 4.02 0.64 8.47 1.83 1.45 1.27 2.55 1.57 0.7 2.23 1.62 2.04 1.52 0.51 0.98 1.8 Jctkpc dg cniqdóp *gzttceekóp eqp uqnxgptgu+ 1.79 4.86 4.27 0.69 9.15 1.87 1.5 1.29 2.62 1.96 0.78 2.35 1.63 2.15 1.58 0.53 1.04 1.83 Fuente: National Cottonseed Product Association, 2002 124 Tabla 4. Rorcentaje de aminoácidos"del aliodón { de sus productos Aokpqâekdq Sgoknnc eqorngtc Arg Cys Met Trn Ile Leu Lys Val Tyr Trp Phe His 2.67 0.37 0.31 0.78 0.78 1.41. 1.05 1.10 0.69 0.30 1.24 0.65 Pcutc dgueqttkecdc *gzttceekóp ogeâpkec+ Jctkpc dgueqttkecdc *gzttceekóp eqp uqnxgptgu+ 4.15 0.72 0.59 1.33 1.45 2.42 1.58 2.11 1.17 0.55 2.15 1.00 4.57 0.77 0.59 1.42 1.41 2.35 1.71 1.93 0.92 0.54 2.33 1.00 Fuente: Tacon, 1989 Tabla 5. Eontenido de vitaminas del aliodón { de sus productos Vktcokpcu Jctkpc *gzttceekóp ogeâpkec+ Biotina Colina Ácido fólico Niacina Ácido Pantoté nico Piridozina Riboflavina Tiamina Vitamina B 12 Vitamina E Vitamina M 1.19 2965.0 2.3 38.0 11.2 5.4 5.7 7.0 35.0 - Jctkpc *gzttceekóp eqp uqnxgptgu+ 1.06 3056.0 1.5 45.0 15.0 6.2 5.2 7.3 17.0 - Sgoknncu ukp eâuectc. hctkpc rtgpucdc *gzttceekóp eqp uqnxgptgu+ 0.48 3184.0 1.0 48.0 15.4 5.3 5.3 7.8 12.0 - Valores expresados como alimento en materia seca (mg/kg) Fuente: NRC, 1983 125 Tabla 6. Eontenido de minerales en el aliodón { de sus productos Mkpgtcngu Calcio *'+ Fósforo Potasio Cloro Magnesio Sodio Azufre Cobre *mg1mg+ Hierro Manganeso Selenio \inc Jctkpc *gzttceekóp ogeâpkec+ 0.21 1.16 1.45 0.05 0.58 0.05 0.43 20.0 197 24 69 Jctkpcu *gzttceekópeqp uqnxgptgu+ 0.18 1.21 1.52 0.05 0.59 0.05 0.28 22.0 228 23 68 Sgoknncu ukp eâuectc. hctkpc rtgpucdc *gzttceekópeqp uqnxgptgu+ 0.19 1.24 1.56 0.05 0.50 0.05 0.56 16.0 129 25 79 Valores expresados como materia seca. Fuente: NRC, 1984 4 Valor alimenticio La harina de algodón puede considerarse una buena fuente de proteínas ya que normalmente contiene alrededor de 41% de proteína bruta, aunque también se encuentra disponible en el mercado con contenido variable de proteínas, entre un 38 y un 44%. Contiene valores altos de fósforo, potasio y hierro. La harina de algodón puede utilizarse en combinación con otras fuentes de proteína animal o vegetal para obtener una proteína de alta calidad ya que es deficiente en lisina y metionina. Las características de las harinas están determinadas en gran medida por el tipo de proceso de obtención de la harina y la extracción del aceite. La fibra cruda es uno de los elementos limitantes para el uso de la harina de algodón como alimento. 6.1 Fcetqtgu cptkputtkekqpcngu El contenido de gosipol libre se utiliza como uno de los parámetros para el control de calidad de estas harinas. El gosipol es un pigmento que se encuentra en las especies del Género Gossypium, en las cuales se incluye el algodón y está localizado en glándulas a lo largo de la planta. En la semilla se encuentra libre y se enlaza a la lisina y a otros compuestos durante el procesamiento de la harina. La sensibilidad al gosipol varía en las diferentes especies animales. Se recomienda el uso de variedades de algodón sin glándula de pigmento o de harinas desgrasadas con solventes para evitar su presencia (Robinson et al., 1984a y b). También se ha informado sobre la presencia de otros factores antinutricionales en la 126 semilla de algodón como el ácido fítico y un factor antivitamina E; además tiene facilidad para contaminarse con aflatoxinas Tabla 7. Eontenido de iosipol de los productos obtenidos a partir de la semilla de aliodón Valores expresados como materia seca. Fuente: Nacional Cottonseed Product Association, 2002 Las aflatoxinas producidas por las especies de Aspergillus pueden contaminar el algodón. Divakaran (1992, en Pike y Hardy, 1997) encontró que los niveles de aflatoxinas superiores a 0.05 mg/kg afectaron el crecimiento de camarones. 6.2 Dkigutkdknkdcd Tabla 8. Diiestibilidad de la proteína { de los aminoácidos de la harina de aliodón. Ptqtgîpc Harina de semilla 81.0 de algodón Lyu Ati Lgu Ing Tht Vcn Jku Phg Mgt 90.5 71.0 76.4 71.7 76.8 76.1 82.0 83.5 76.3 Valores expresados como % del contenido total. Fuente: Akiyama, 1993 Tabla 9. Diiestibilidad aparente de la materia seca, proteína cruda { eneriía en iniredientes alimenticios para el camarón blanco L. setiferus. Fuente: Brunson y Romaire, 1994 6.3 Ipenuukóp gp nc dkgtc En experimentos realizados con L. setiferus y L. vannamei con dos niveles de harina de algodón sin glándula, se observó una disminución del crecimiento al aumentar el contenido de la harina de algodón y disminuir el de proteína animalen la dieta. El mayor efecto se manifestó en los animales de menor talla; en L. setiferus fue menor que en L. vannamei (Hertrampf y Pascual, 2000). Lim (1996) utilizó niveles entre 13,3% y 66% de harina de semilla de algodón (extraída 127 con solventes) como sustituto de harina de animales marinos en dietas para L. vannamei. Los individuos alimentados con los dos niveles más altos perdieron peso al final de la cuarta semana y todos los animales de esos dos tratamientos murieron entre la sexta y octava semana. Los autores atribuyeron esos resultados a la toxicidad del gosipol. Tabla 10. Respuesta de los camarones peneidos a la inclusión de las harinas de aliodón en el alimento. 5. Consideraciones generales Debido a la existencia de nuevas variedades de semilla de algodón que continuamente están siendo introducidas por fitomejoradores, es importante conocer los efectos de estos cambios en la composición de la semilla de algodón. Las variedades transgénicas o genéticamente modificadas resistentes a gusanos, herbicidas o ambos representan una cantidad considerable del algodón sembrado en algunos países. 128 Referencias Akiyama, D.M., 1993. El uso de productos a base de soya y otros suplementos vegetales en alimentos para acuacultura. En: Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Mendoza-Alfaro, R. (Eds.) Memorias del 1er. Simposium Internacional de Nutrición y Tecnología de Alimentos para la Acuicultura. Monterrey, México, pp.257-270 Brunson, J.F. y Romaire, R.P., 1994. Digestibilidad de los nutrientes de ingredientes alimenticios para el camarón blanco del golfo Penaeus setiferus. En: Mendoza-Alfaro, R., Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D. (Eds.) Memorias del segundo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 7-9 Noviembre, 1994, Monterrey, México, pp. 231-233. Divakaran, S., Velasco, M., 2002. Trials test cottonseed meal as soybean replacement in shrimp feed. Global Aquaculture Advocate 5, 36 FAO, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2004. Semillas oleaginosas, aceites y harinas oleaginosas, junio 2004. Productos Básicos y Comercio. FAO, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Food Outlook, No.4 diciembre, 2005 Hertrampf, J.W., Pascual, F.P. 2000. Soy protein products. Handbook on ingredients for aquaculture feeds. Klower Academic Publishers Lee, P.G., Lawrence, A.L.1997 Digestibility .En: DAbramo, LR., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (Eds.) Crustacean Nutrition 6, World Aquaculture Society pp. 194-260 Lim, C. 1996. Substitution of cottonsead meal for marine animal protein in diets for Penaeus vannamei. J. World Aq. Soc. 27, 402-409 Nacional Cottonseed Product Association, (2002) www.cottonseed.com/encespanal/ default.asp Nutrient Requirements of Warmwater Fishes and shellfishes, 1984. National Academic Press Pike, I.H., Hardy, R.W. 1997. Standards for Assessing Quality of Feed Ingredients. En: DAbramo, LR., Conklin, D.E. y Akiyama, D.M. (Eds.) Crustacean Nutrition 6:473-492 RAFI (Fundación Internacional para el Progreso Rural) “Seed Industry Giants: Who owns whom” www.etcgroup.org Actualizado a diciembre del 2000 RAFI, 2000. Seed Industry Giants: Who owns whom” www.etcgroup.org Actualizado a diciembre del 2000 Robinson, E.H., Rawles, S.D., Stickney, R.R., 1984a. Evaluation of glanded and glandless cottonseed products in catfish diets. The Progressive Fish-Culturist 46, 92-97. Robinson, E.H., Rawles, S.D., Oldenburg, P.W., Stickney, R.R., 1984b. Effects of feeding glandless or glanded cottonseed products and gossypol to Tilapia aurea. Aquaculture 38, 145-154 Smith, D.M., Allan, G.I., William, K.C., Barlow, C. 2000. Fishmeal replacement research for shrimp feed in Australia. En: Cruz -Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Olvera-Novoa, M.A., Civera-Cerecedo, R., (Eds.) Avances en Nutrición Acuícola 129 V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 19-22 Noviembre, 2000. Mérida, Yucatán, México. Society, 18(2): 101-106. Tacon, A.G.J. 1989. Nutrición y Alimentación de Peces y Camarones cultivados Manual de Capacitación. Proyecto GCP/RLA/102/ITA, FAO, Brasilia, Brasil Tacon, A.G.J., Akiyama, D. M. 1997. Feed Ingredients. En: DAbramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (Eds.) Crustacean Nutrition. 6. World Aquaculture Society, pp. 411-471 130 c) HARINA DE TRIGO Carrillo, Olimpia Nombre común (científico): Trigo (Triticum aestivum/T. vulgare/T. sativum/T. durum) Número Internacional del Alimento: Harina de trigo, menos de 1.5% de fibra: 4-05-199 Gluten de trigo: No hay registro 1. Diagnóstico El trigo pertenece al Género Triticum, de la familia de las Gramíneas (Gramineae). El trigo diploide es la especie T. monoccum; el trigo tetraploide, la especie T. turgidum y el trigo hexaploide o trigo común es la especie T. aestivum En la actualidad sólo tienen importancia comercial las variedades de trigo común, candeal y duro, aunque todavía se cultivan muchas otras adecuadas a las diversas condiciones locales; el color del grano depende de la variedad. Los principales productores son China, Estados Unidos, Francia, Rusia y Canadá. Los productos del trigo, por lo general, se utilizan como aglutinantes en las dietas para camarones. El gluten de trigo es un excelente aglutinante y una buena fuente de proteínas, contiene un mínimo de 60% de proteínas (Akiyama, 1992). Tabla 1. Rroducción mundial de triio Cgtgcn 222212221 222112222 222212223 222312226, 222612225,, Trigo 585.9 588.4 569.4 560.0 620 Valores expresados en millones de toneladas, *estimado; **pronosticado Fuente: FAO, 2004 La producción mundial de trigo durante el año 2004 fue de 627.130.584t (FAOSTAT, 2005) La producción mundial de gluten es de alrededor de 250.000 toneladas. 2. Procesos de manufactura Los pasos fundamentales para la obtención de las harinas de trigo son (figura 1): 1. Limpieza preliminar de los granos, mediante corrientes de aire que separan el polvo, la paja y los granos vacíos. 2. Selección de los granos mediante cilindros cribados que separan los granos por su tamaño y forma. 3. Despuntado y descascarillado: en esta fase se eliminan el embrión y las cubiertas del grano. Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 131 4. Limpieza por cepillado de la superficie de los granos. 5. Molienda por medio de rodillos metálicos de superficie áspera o lisa, que van triturando el grano y obteniendo la harina. Durante este proceso aumenta el área expuesta del cereal, lo que puede causar cambios en el valor nutricional debido a la oxidación de los ácidos grasos. 6. Refinado: la harina pasa a través de una serie de tamices que van separando las diferentes calidades de harina. De acuerdo con el tamaño de sus estructuras constitutivas se clasifican en afrecho o salvado (mayor que 1.1mm), salvadillo o granillo grueso (entre 0.7 y 1.0 mm) y acemite o granillo fino (menor que 0.7mm). También se obtiene un producto que es la combinación de todos y que se le llama mili-run. La separación del afrecho reduce el porcentaje, la cantidad, y la concentración de las proteínas que se encuentran concentradas en la capa de aleurona. También se reduce el porcentaje, la cantidad, y la concentración de las vitaminas y los minerales que se encuentran en las capas externas (Guerra, 2003). La proporción de peso de harina obtenida de una cantidad de grano se denomina extracción de harina y significa la porción del endospermo que se separa para obtener una clase especial de harina. Se utiliza como índice de eficiencia de la molienda y para describir el tipo de harina. El grado de extracción de 100% indica que el grano fue molido sin separar componentes por ello también se denomina harina completa; este tipo de harina puede contener 14% de proteína en base seca. Gtcpqu dg ttkiq Lkorkgzc dg nqu itcpqu Sgngeekóp dg nqu itcpqu Dguruptcdq y dguecuectknncdq Gnutgp dg ttkiq Mqnkgpdc Jctkpc dg ttkiq Rgfkpcdq Hiiura 1. Esquema del proceso para la obtención de la harina { el iluten de triio 132 3. Parámetros de referencia La harina de trigo debe ser suave al tacto, de color natural, sin sabores extraños, a rancio, moho, amargo o dulce. Debe presentar una apariencia uniforme sin puntos negros, libre de cuerpos extraños y olores anormales. Tabla 2. Eomposición química prozimal del triio { sus subproductos TRIGO (Triticum aestivum, T. vulgare , T. sativum , T. durum ) Granos Salvado Harina de germen Colas de molienda Granos tamizados Quebraduras (salvado) Harina como alimento H20 PC EE FC ELN Ceniza 12.1 12.1 11.1 11.5 9.5 10.5 12.0 12.0 14.7 25.0 15.2 13.2 17.4 11.7 1.7 4.0 8.0 4.1 3.7 4.3 1.2 2.5 9.9 3.3 8.5 9.1 7.5 1.3 70.0 53.5 47.9 57.0 58.9 55.4 73.3 1.7 5.8 4.7 5.4 5.6 4.9 0.5 Valores expresados como %/peso del producto como alimento. PC Proteína cruda, EE Extracto Etéreo, FC Fibra cruda, ELN Extractos libres de nitrógeno. Fuente: Tacon, 1989 Tabla 3. Eomposición en ceni|as, proteína cruda, lípidos totales { eneriía bruta (materia seca) del triio evaluado como inirediente para la sustitución parcial de la harina de pescado Ipitgdkgptg Cgpkzcu *'+ Ptqtgîpc etudc *'+ Lîrkdqu tqtcngu *'+ Epgtiîc dtutc *mL1i+ Grano de trigo ASY Grano de trigo Harina de trigo 1.8 12.2 1.9 18.3 1.7 4.9 15.2 22.3 Fuente: Smith et al.,18.5 2000 1.8 5.0 19.6 Tabla 4. Eontenido de aminoácidos del triio *T. aestivum, T. vulgare, T. sativum, T. durum+ { sus subproductos. Gtcpqu dg ttkiq y uudrtqduetqu Aokpqâekdq Gtcpq Arg Cys Met Trn Ile Leu Lys Val Tyr Trp Phe His 0.54 0.28 0.18 0.34 0.48 0.81 0.35 0.53 0.39 0.15 0.58 0.24 Gtcpq *dutuo+ 0.60 0.13 0.16 0.38 0.50 1.35 0.95 0.57 0.31 0.26 0.58 0.28 Jctkpc dg igtogp 1.84 0.43 0.41 0.96 0.85 1.37 1.51 1.18 0.73 0.29 0.95 0.61 Gtcpqu tcokzcdqu 0.60 0.14 0.15 0.33 0.44 0.78 0.39 0.55 0.23 0.11 0.52 0.24 Jctkpc eqoq cnkogptq 0.43 0.30 0.18 0.33 0.47 0.87 0.25 0.50 0.34 0.12 0.60 0.25 Valores expresados como %/peso de alimento - Fuente: Tacon, 1989 133 Tabla 5. Eontenido de vitaminas de la harina de triio con menos de 1.5% de hibra Valores expresados en base seca Fuente: NRC, 1983 Tabla 6. Eontenido de minerales de la harina de triio con menos de 1.5% de hibra. Fuente: NRC, 1983 4. Valor alimenticio El valor nutricional de los productos obtenidos de cereales depende del proceso que se utilice para preparar los alimentos, así como de las condiciones de cultivo. Los productos del trigo tienen bajo contenido de proteínas, además la calidad proteica también es baja, presentan como aminoácidos limitantes a la lisina y a la valina. La mayoría del fósforo está en forma de fitatos lo que disminuye su Biodisponibilidad. Sin embargo, son buenas fuentes de vitaminas del complejo B. 6.1 Fcetqtgu cptkputtkekqpcngu dgtgetcdqu gp gn ttkiq Fitohemaglutininas, ácido fítico, factor flatulento, inhibidor de amilasa y posible contaminación con aflatoxinas. (Tacon, 1989). 134 6.2 Dkigutkdknkdcd Tabla 7."Diiestibilidad aparente"de alimentos utili|ados en la dieta de crustáceos Ankogptq Harina de trigo Gluten de trigo Trigo entero DAMS DAP S1M Eurgekg 65 S1 69 S1 58 S1 85 98 79 52 82 67 82 Trigo entero eztruído, seco Trigo entero 67 eztruído hûmedo DAE 68 87 81 S3 M4 M5 M5 Oarsopenaeus japonicus Renaeus monodon Renaeus semisulcatus Litopenaeus vannamei L. vannamei L. vannamei L. vannamei L. vannamei 77 M5 L. vannamei S2 Digestibilidad aparente de la materia seca (DAMS), Digestibilidad aparente de la proteína (DAP), Digestibilidad aparente de la energía (DAE). Algunos se han analizado solos (S) o mezclados (M). Fuente: 1 Nose, 1964; 2 Akiyama et al., 1989; 3 Fox et al.,1995; 4 Davis y Arnold, 1993; 5 Davis y Arnold, 1995. Citado por Lee y Lawrence, 1997 Tabla 8. Eoehicientes de diiestibilidad aparente de iniredientes empleados en dietas para el camarón blanco Litopenaeus setiferus. Ipitgdkgptg Mctgtkc ugec Ptqtgîpc etudc Epgtiîc Gluten de trigo Harina de trigo Residuos de molienda de trigo 100.97 60.75 46.82 81.78 80.13 81.1 71.89 66.01 51.93 Fuente: Brunson y Romaire, 1994 5. Inclusión en la dieta En la tabla 9 se presentan las recomendaciones para la inclusión de productos del trigo en las dietas de camarón. 135 Tabla 9. Respuesta de diherentes especies de camarones peneidos a la inclusión de triio { sus productos en el alimento. *Los autores realizan una recomendación general para la inclusión del trigo y sus productos en dietas para crustáceos 6. Consideraciones generales. Aspectos legales Durante el almacenamiento el trigo y sus subproductos pueden contaminarse con aflatoxinas El contenido máximo de aflatoxinas no debe superar 0.05 mg/kg. Para el gluten de trigo, el Codex Alimentarius (2001), establece los siguientes parámetros: El contenido de humedad no debe exceder el 10%. El rendimiento de ceniza en la incineración no debe exceder el 2%. El contenido de fibra cruda no excederá el 1,5%. La proteína cruda en base seca (N x 6.25) será de 80% o más. Referencias Akiyama, D.M., Dominy, W.G. y Lawrence, A.L., 1992. Penaeid shrimp nutrition. En: Fast, A.W. y Lester, L.J. (Eds.) Marine Shrimp Cultura: Principles and Practices.pp: 535-567, Elsevier Science Publishers, B.V. Akiyama, D.M., Coelho, S.R., Lawrence, A.L.y Robinson, E.H., 1989. Apparent digestibility of feedstuffs by marine shrimp Penaeus vannamei Boone. Nippon Suisan Gakkaishi 55:91-98 Brunson, J.F. y Romaire, R.P. 1994. Digestibilidad de los nutrientes de ingredientes alimenticios para el camarón blanco del golfo Penaeus setiferus. En: Mendoza-Alfaro, 136 R., Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D. (Eds.) Memorias del segundo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 7-9 Noviembre, 1994, Monterrey, México, pp. 231233. Codex Alimentarius (2001). Norma del Codex para productos de proteína de Trigo incluido el Gluten de Trigo. Codex Stan 163-1987, Rev. 1-2001, pp.1-4 Davis, D.A. y Arnold, C.R., 1993. Evaluation of five carbohydrate sources for Penaeus vannamei. Aquaculture 114: 285-298 Davis, D.A. y Arnold, C.R., 1995. Effect of two extrusion processing conditions on the digestibilitiy of four cereal grains for Penaeus vannamei. Aquaculture 133:287-294 FAO, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2004. Perspectivas Alimentarias No.4, Departamento Económico y Social, Roma. FAOSTAT, fecha de actualización de la Base de Datos :14.07.05 Fox, J.M. Li-Chan, E. y Lawrence, A.L., 1995. Carbodiimide-mediated covalent attachment of lysine to wheat gluten an its apparent digestibility by penaeid shrimp. Journal of Agricultural and Food Chemistry 43:733-737 Guerra, M.J., 2003. Efecto de los procesos tecnológicos en la calidad nutricional de cereales. En: CYTED, subprograma XI (Eds.). Efecto del procesamiento sobre la calidad nutricional de los alimentos. Capítulo 4, pp.74-104, Hertrampf, J.W. y Pascual, F.P. 2000. Wheat and wheat products. 50: 530-542 Handbook on ingredients for aquaculture feeds. Klower Academic Publishers Lee, P.G. y Lawrence, A.L.1997 Digestibility .En: D’Abramo, LR., Conklin, D.E. y Akiyama, D.M. (Eds.) Crustacean Nutrition 6:194-260 Nose, T. 1964. Protein digestibility of several test diets in cray and prawn fish. Tansui-ku Suisan Kenkyujo Hokoku 14:23-28 Nutrient Requirements of Warmwater Fishes and shellfishes 1983. National Academic Press Smith, D.M., Allan, G.I., William, K.C. y Barlow, C. 2000. Fishmeal replacement reseach for shrimp feed in Australia. En: Cruz -Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tacon, A.G.J. 1989. Nutrición y Alimentación de Peces y Camarones cultivados Manual de Capacitación. Proyecto GCP/RLA/102/ITA, FAO, Brasilia, Brasil Tapia-Salazar, M., Olvera-Novoa, M.A. y Civera-Cerecedo, R., (Eds.) Avances en Nutrición Acuícola V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 19-22 Noviembre, 2000. Mérida, Yucatán, México. pp. 277-286 137 d) HARINA DE SORGO Carrillo, Olimpia Nombre común (científico): Sorgo (Sorghum bicolor /S. vulgare) Número Internacional del Alimento: Grano: 4-04-383 Gluten de sorgo: No hay registro 1. Diagnóstico 1.1 Dgfkpkekóp dgn Ptqduetq Nombre común de una gramínea nativa de África y Asia: Se cultivan numerosas variedades del sorgo de grano como kafir, teterita, durra, milo y hegari. Los sorgos se cultivan para grano y también para forraje. Se dividen en dos tipos generales: los sorgos dulces y los sorgos uraníferos; los sorgos dulces se cultivan más bien para forraje que para grano. Aunque existen muchas variedades todas tienen una composición química bastante parecida. Es uno de los cereales más resistentes a la sequía. 1.2 Ptqdueekóp oupdkcn dg hctkpcu dg uqtiq La producción anual en el año 2004 fue de 58.884.425 toneladas (FAOSTAT, 2005) 2. Procesos de manufactura Los cereales en general pueden recibir tratamientos post-cosecha como secado, trillado, ventilado y almacenamiento por corto tiempo antes del procesamiento industrial. (fig. 1) Limpieza: Eliminación de materiales como tallos, semillas, piedras, insectos y otros contaminantes. Este procedimiento consiste en una limpieza neumática con clasificadores de aire, seguida de separadores magnéticos (Guerra, 2003). Molienda: La molienda tiene como objetivo separar los componentes del grano para mejorar la digestibilidad y aumentar la conservación. En el caso del sorgo durante el refinamiento se reduce el nivel de fitatos. La molienda que se aplica a los cereales para convertirlos en harina se logra mediante muelas, rodillos o cilindros de acero ranurados que quitan el salvado y el germen, separándolos del endospermo que puede ser reducido a pedacitos o quebrado y posteriormente molido más fino previo a la separación por tamices. La molienda húmeda consiste en someter los granos a un proceso de maceración con agua a una temperatura y tiempo determinados; posteriormente se somete a la molienda para separar las fracciones del grano. La molienda húmeda se utiliza fundamentalmente para obtener almidones y gluten. Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García Galano, T., Villarreal Colmenares, H. y Fenucci, J. L. 138 Gtcpq dg uqtiq Limpieza del grano Ggtogp Epdqurgtoq Aftgehq Anokdqpgu Gnutgp dg uqtiq Jctkpc dg uqtiq Hii"1. Esquema del proceso para obtención de harina { iluten de sorio. 3. Parámetros de referencia Tabla 1. Eomposición prozimal de diherentes tipos de sorio. Valores expresados como % de materia seca Fuente: FAO, 1995 Tabla 2. Eomposición prozimal del sorio { sus subproductos. Valores expresados como % por peso del producto como alimento. PC-Proteína cruda, EE- Extracto Etéreo, FC-Fibra cruda, ELN-Extractos libres de nitrógeno. Fuente: Tacon, 1989 139 Tabla 3. Eontenido de aminoácidos del sorio. Aokpqâekdq Sgoknncu dg uqtiq Jîdtkdq. ugoknncu dg uqtiq Pkgpuq dg inutgp dg uqtiq Jctkpc dg inutgp dg uqtiq Arg Cys His Ile Leu Lys Met Phe Thr Trp Val 3.5 1.0 2.5 3.8 13.9 2.1 0.4 5.4 3.9 4.7 4.1 2.3 2.4 4.0 13.6 2.4 1.9 5.1 3.5 4.7 3.2 1.6 2.0 2.8 8.0 1.6 1.6 3.2 3.2 0.4 5.6 2.2 1.2 1.6 3.6 12.8 1.0 1.6 2.2 2.2 0.6 4.4 Valores expresados como % de proteína bruta Fuente: FAO, 2005 Tabla 4. Eomposición de las vitaminas empleadas para la preparación de harinas de irano de sorio. Valores expresados como materia seca (mg/kg). Fuente: NRC, 1983 Tabla 5. Eomposición de macro { micro elementos del irano de sorio. Valores expresados como materia seca. Fuente: NRC, 1983 140 4. Valor alimenticio La proteína del sorgo puede considerarse de baja calidad y para la preparación de alimentos balanceados es necesario complementarla con otras fuentes proteicas. La mayoría del fósforo se encuentra no disponible. Tabla 6.Ealidad proteica de tres variedades de irano de sorio entero. Aokpqâekdq *i118 i dg pkttóigpq+ Vctkgdcd Tgttqp Vctkgdcd Dcdct Vctkgdcd Fgtgtktc 2.3 3.3 3.8 8.0 21.2 57.0 2.1 3.1 3.6 8.2 22.1 54.9 1.9 3.1 3.5 8.2 22.7 48.6 Lys Trn Met-Cys Pro Glu Val or biológico *'+ Fuente: Eggum et al., 1983 (en FAO, 2005) 6.1 Fcetqtgu cptkputtkekqpcngu Como para otros cereales, también en el sorgo se han identificado varios factores antinutricionales: inhibidores de proteasas, inhibidores de amilasa, cianógeno, ácido fítico, taninos y tendencia a contaminarse con aflatoxinas (Tacon, 1989) En diferentes variedades de sorgo se ha determinado que el fósforo enlazado al ácido fítico se encuentra en un intervalo de entre 170 a 380 mg/100g. El 85% del fósforo total del grano entero se encuentra enlazado; descascarar el grano remueve del 40 al 50% del fósforo enlazado y del fósforo total. (FAO, 1995). Algunas variedades de sorgo tienen alto contenido de taninos; también se han identificado inhibidores de amilasas y proteasas (tripsina, quimotripsina y elatasa). 6.2 Dkigutkdknkdcd Tabla 7. Eoehicientes de diiestibilidad aparente de la materia seca, proteína cruda { eneriía en iniredientes alimenticios para el camarón blanco Litopenaeus setiferus. Ipitgdkgptg Sorgo en grano Mctgtkc ugec Ptqtgîpc etudc Epgtiîc 43.8 70.77 47.35 Fuente: Brunson y Romaire, 1994 6.3 Ipenuukóp gp nc Dkgtc Tabla 8. Respuesta de diherentes especies de camarones peneidos a la inclusión de la harina de sorio en la dieta.* *Se debe utilizar la variedad baja en taninos 141 5. Consideraciones generales Contenido de taninos: El contenido de taninos de la harina de sorgo respecto de la materia seca no deberá exceder 0,3%. El Codex Alimentarius dictó la Norma 173-1989 (Rev.1-1995) para regular las características de la harina de sorgo. Referencias Brunson, J.F., Romaire, R.P. 1994. Digestibilidad de los nutrientes de ingredientes alimenticios para el camarón blanco del golfo Penaeus setiferus. En: Mendoza-Alfaro, R., Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D. (Eds.) Memorias del segundo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 7-9 Noviembre, 1994, Monterrey, México, pp. 231233. Codex Alimentarios, 1995. Norma del Codex para la Harina de Sorgo. Codex Stan 1731989 (Rev.1-1995), pp. 1-5 FAO Food and Nutrition Series No. 27. 1995. Sorghum and millets in human nutrition. FAO.org.ag/AGA/AGAP/FRG/afris/Document/feed8/data/39.HTM (30 de mayo, 2005) F9 Sorghum bicolor (L.) Moench (S. vulgare Pers.). Sistema de Información de Recursos del Pienso FAOSTAT, fecha de actualización de la Base de Datos :14.07.05 Guerra, M.J., 2003. Efecto de los procesos tecnológicos en la calidad nutricional de cereales. En: CYTED, subprograma XI (Eds.) Efecto del procesamiento sobre la calidad nutricional de los alimentos. Capítulo 4, pp.74104, Nutrient Requirements of Warmwater Fishes and shellfishes 1984. National Academic Press Tacon, A.G.J., 1989. Nutrición y Alimentación de Peces y Camarones cultivados Manual de Capacitación. Proyecto GCP/RLA/102/ITA, FAO, Brasilia, Brasil 142 e) HARINA DE AMARANTO Molina-Poveda, César y Lucas, Mariela Nombre Común (Científico): prince’s feather, huautli, alegría (México), bledos (México, Guatemala), amaranto (Amaranthus sp.) Número Internacional del Alimento: No hay registro 1. Diagnóstico El amaranto es una dicotiledónea de la familia de las Amarantáceas que por muchos años ha sido un alimento importante en América. Se le atribuye un valor nutricional similar a la quinua por su alto contenido en aminoácidos esenciales, pero su semilla no tiene la misma resistencia al frío y a la variación de la salinidad y no posee saponinas (Jacobsen y Sherwood, 2002) Durante los últimos años, Ecuador, a través del INIAP, pone a disposición de los agricultores una variedad mejorada de la especie Amaranthus caudatus L., llamada INIAPAlegría (Monteros et al., 1998). En México el cultivo de amaranto es tradicional desde la época de Tlahiicas. Sin embargo, en los últimos tres años la producción del amaranto ha bajado de manera considerable tanto en la superficie sembrada como en su producción (ton/ha): en 1995 la superficie sembrada superaba las 500 ha y para el 2000 apenas las 200 ha (Oliver et al., 2002). Se espera elevar la producción gracias a las investigaciones que se realizan para hacer mas eficientes los cultivos. Las principales especies para producción de grano son A. hypocondriacus, A. cruentus y A. caudatus. Las especies silvestres con potencial de mejoramiento genético son: A. hybridus, A. dubius, A. spinosus y A. polygonoides. Se reportan trabajos de dietas con amaranto utilizadas para alimentar animales terrestres (Cervantes, 1988; Ayala, 1992). El grano puede usarse para sustituir el grano de maíz en alimentos para aves disminuyendo parcialmente los costos para su elaboración. (Kabuage et al., 2002). En acuacultura, igual que para el grano de quinua, no hay información disponible del amaranto como alimento para peces; el principal trabajo que se reporta fue realizado por Cardenas (2004) estudiando el camarón blanco Litopenaeus vannamei. 2. Proceso de Manufactura El amaranto es utilizado como un cereal, aunque carece de gluten. Para el uso en panificación debe mezclarse con otros ingredientes. Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 143 Tabla 1."Rrincipales productos del irano de amaranto. Fuente: FAO, 1999 Tabla 2. Hracciones que se producen durante el proceso de molienda del irano de amaranto Fuente: FAO, 1999 3. Parámetros de referencia Para mejorar las características organolépticas y de digestibilidad del amaranto el grano se somete a un proceso de tostado en el cual hay pérdidas considerables de algunos aminoácidos. Cuando se incorpora amaranto procesado como alimento, ya sea para humanos o para especies animales, se debe considerar la calidad proteínica, la disponibilidad de la energía, el efecto complementario y el suplementario. El amaranto presenta un perfil de aminoácidos con niveles adecuados de lisina, triptófano y metionina, si se comparara con las bajas concentraciones que poseen otros granos de cereales y leguminosas de uso común (Avanza et al., 2004). El 20% del contenido de las proteínas en la semilla de amaranto corresponden a las globulinas, que al igual que el total de las proteínas de la semilla son ricas en lisina (3.7-7.6%) y aminoácidos azufrados (3.171%) (Martínez y Añón, 1996). Es decir que el contenido de aminoácidos esenciales cumple con los requerimientos recomendados para una óptima nutrición en humanos (Soriano y Vasco, 1999). Además, por sus propiedades reológicas de gelificación, se plantea como un desafío incorporar amaranto en la formulación de alimentos para modificar su calidad funcional y nutricional, así como crear nuevos productos tipo gel (Avanza et al 2004). 144 Tabla 3."Eomposición"prozimal de aliunas variedades de amaranto. Fuente: a: valores promedio de algunas variedades de amaranto, FAO, 1999 b: A. hypochondriacus http://www.prodigyweb.net.mx/centeotlac/pages/valor.htm c: Monteros et al., 1998, d: Spillari et al., 1989 Existe una gran variación en la composición química de estos granos, que depende de su variedad genética, la edad de maduración de la planta, la localización del cultivo y la fertilidad del suelo. Tabla 4. Eontenido de aminoácidos del irano de amaranto a: Amaranthus caudatus variedad INIAP-Alegría b: variedad alegría. Valores expresados como g AA/100 g de proteína - Fuente: FAO, 1999 Tabla 5. Eontenido de minerales del amaranto P*'+ M*'+ Cu Mp \p Cc*'+ Mc*'+ Nc*'+ Fg*'+ *rro+ *rro+ *rro+ Valores expresados como porcentaje de materia seca Fuente: a: valores promedio de algunas variedades de amaranto. FAO, 1999 b: Monteros et al. (1994) 145 El amaranto está compuesto por entre 70 y 76% de ácidos grasos no saturados. En trabajos realizados en el Centro de Investigación Regional Occidental (USDA) se determinó que contiene alrededor de 7% de triterpeno (escualene), que es abundante en el hígado de tiburón y está presente en pequeñas cantidades en el germen de trigo, arroz, aceitunas y levaduras y que generalmente se utiliza en cosméticos (Lyon y Becker 1987). Para Amaranthus cruentus se reporta un 92.4% de lípidos neutros, 2,6% de glucolípidos y 5% de fosfolípidos; el principal ácido graso es el ácido linoleico (40%), seguido del oleico (25%) y el palmítico (20%) (Soriano, 1992). Tabla 6. Eomposición de ácidos irasos en el aceite amaranto A. caudatus Fuente: FAO, 1999 Tabla 7. Eontenido de aliunas vitaminas en las hojas { iranos de amaranto Valores expresados en porcentaje Fuente: FAO, 1999 4. Valor alimenticio El contenido de aminoácidos de las semillas de amaranto presenta un balance adecuado por la gran cantidad de lisina en niveles semejantes a los de la soya, duplicando los valores encontrados para el trigo y el maíz (Bourges, 1986). Respecto de otros cereales, el germen contiene la mayor concentración de proteína (Bressani, 1989). 6.1 Fcetqtgu cptkputtkekqpcngu El amaranto contiene inhibidor de a-amilasa de tipo knottin (Franco et al., 2002) Pelaez et al. (1991) encontraron otros factores antinutricionales como oxalatos y nitratos con un 146 mayor contenido en las hojas que en las semillas. 6.2 Dkigutkdknkdcd Existe poca información sobre el empleo de harina de amaranto (A. caudatus) en dietas para animales acuáticos. Cardenas, (2004), evaluando su empleo en dietas experimentales para camarones Litopenaeus vannamei reporta un Coeficiente de Digestibilidad de Proteína alto y de Materia Seca bajo, al reemplazar el 35 y el 45% de harina de pescado por amaranto (tabla 8). Tabla 8. Diiestibilidad aparente de materia seca (DCOU) { proteína (DCR) de la harina de amaranto en dietas para camarón Litopenaeus vannamei. Fuente: Cardenas, 2004 6.3 Ipenuukóp gp nc dkgtc Tabla 9."Respuesta de los camarones peneidos a la inclusión de la harina de amaranto en el alimento. Eurgekg Ipitgdkgptg Mqdcnkdcd Eutcdkq dg Dgucttqnnq Nkxgn dg Ipenuukóp Rguuntcdqu Fugptg Litopenaeus vannamei Harina de amaranto Sustitución de harina de pescado Juveniles 15, 25, 35 y 45' Cardenas, El crecimiento y la digestibilidad se vio 2004 afectado cuando se incorporaron niveles superiores a l 25' de amaranto Referencias Ayala, V. 1992. Estudio de 5 dietas experimentales sobre el valor nutritivo del amaranto (Amaranthus hypochondriacus L) tipo Azteca, en el crecimiento de la rata albina (Rattus norvegicus albinus). Tesis de Maestría. Facultad de Ciencias. UNAM. 89 pp. Avanza, M. V., Puppo, M. C., Añón, M. C., 2004. Propiedades reológicas de geles de proteinas de amaranto. Universidad Nacional del Nordeste. Comunicaciones Científicas y Tecnológicas. E-057, pp 1-4. Bourges, R. 1986. Perfil bromatológico del amaranto. En: Primer Seminario Nacional del Amaranto. Chapingo, México. P 331-343. Bressani, R. 1989. The proteins of grain amaranth. Food Rev. Int. 5:13-38 Cardenas, R. 2004. Evaluación del amaranto y la quinua como Fuentes reemplazantes a la 147 harina de pescado en dietas para camarones juveniles Litopenaesus vannamei. TESIS DE MASTER EN CIENCIAS. ESPOL. pp 1-64. Cervantes, S. J., 1988. El amaranto como alimento para animales. Investigaciones recientes sobre amaranto. Inst. Geografía. UNAM. México pp 55-60 FAO, 1999. Cultivos Andinos. FAO/RLC. FAO. 2000. Memorias de la «Reunión Técnica y Taller de Formulación de Proyecto Regional sobre Producción y Nutrición Humana en base a Cultivos Andinos», FAO/RLC. Perú. Franco, O.L., Rigden, D.J., Melo, F.R., Grosside-Sá. 2002. Plant a-amylase inhibitors and their interaction with insect a-maylases. Structure, function and potential for crop protection. Eur. J. Biochem. 269, 397-412. Jacobsen, S., Sherwood, S., 2002. Cultivo de granos andinos en Ecuador. Informe sobre los rubros quinua, chocho y amaranto. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), Centro Internacional de la Papa (CIP) y Catholic Relief Services (CRS). Quito. Ecuador Kabuage, L.W., P.N. Mbugua, B.N. Mitaru, T.A. Ngatia. 2002. Effect of steam pelleting and inclusion of molasses in amaranth diets on broiler chicken performance, carcass composition and histopathology of some internal organs. FAO. AGR Publishing for People in Agriculture (AGRIPA) Nº 550 Lyon, C., Becker, R., 1987. Extraction and refining of oil from amaranth seed. J. Amer. Oil Chem. Soc. 64, 233-236. Martínez, E. N., Añón, M. C., 1996. Composition and structural characterization of amaranth protein isolates. An electrophoretic and calorimetric study. J. Agric. Food Chem., 44, 2523-2530. Monteros, C., Nieto, C., Caicedo, C., Rivera, M., Vimos, C. 1994. “INIAP ALEGRIA” Primera variedad mejorada de amaranto para la Sierra Ecuatoriana. Programa de Cultivos Andinos del INIAP. Ecuador Boletin Divulgativo N°245. Oliver, R., Taboada, M., Barreto, M. 2002. Producción de amaranto con gallinaza en Temoc, Morelos, México. I Congreso Nacional de Agricultura Conservacionista. San José, 2829 noviembre 2002. Peláez, I., Soto, E., Bejottes, M., Herrera, R., Collazo, M., 1991. Aspectos fisiológicos del amaranto en Cuba. I. Características bioquímicas y nutricionales. Primer Congreso Internacional del Amaranto. Oaxtepec, México. p 80 Spillari, F. M. 1989. Composición química de la parte vegetativa de diferentes cultivares de amaranto (Amaranthus sp) en comparación con la hierba mora (Solanum spp) u chipile (Crotalaria longirostrata). El amaranto y su potencial. Instituto de la Nutrición para Centroamérica y Panamá (INCAP). Guatemala. Bol. 1:9-11 Soriano, S. J. 1987. Lisina-reactiva y valor biológico de semillas procesadas de A. hypochondriacus. Tesis de maestría. Facultad de Química. UNAM, México. D. F. 148 f) HARINA DE COLZA Molina-Poveda, César y Lucas, Mariela Nombre común (científico): Colza (Brassica spp.) Número Internacional del Alimento: 5-06-145 1. Diagnóstico La colza es una oleaginosa de ciclo anual que pertenece a la familia de las crucíferas y al género de las Brassicas, siendo Brassica napus y Brassica campestris las especies más difundidas a nivel comercial. A partir de la década del ’70, el cultivo de colza tuvo un auge a nivel mundial, pasando a ser la segunda oleaginosa producida después de la soya, como proveedora de aceite. Esto se dió gracias al mejoramiento genético, principalmente canadiense, que llevo a la creación de la “CANOLA” o “colza doble-cero”. El termino «Canola» es un nombre registrado por la Asociación Canadiense Occidental de prensadores de aceite y su nombre es una contracción de «Canadian oil, low acid». El nombre fue elegido por razones de mercado y, a veces, se aplica mal a otras variedades de colza. Las variedades de canola deben contener menos de 2% de ácido erucico y de 30 micromoles de glucosinolatos por gramo de semilla, de ahí su denominación doble-cero. Los granjeros canadienses y estadounidenses cultivan principalmente variedades con baja proporción de ácido erucico y glucosinolato; en Europa generalmente se cultivan variedades de colza con alto contenido de ácido erucico, cuyo aceite es usado como lubricante industrial. En Enero de 1985, la FDA (Food and Drug Administration) incluyó al aceite de canola como sustancia GRAS (Generalmente Recognozido como Seguro) para uso en alimentos para humanos. Hay dos variedades de colza, la Argentina (Brassica napus) y la Polaca (Brassica campestris). La variedad Argentina tiene mayor potencial de producción y contenido de aceite que la variedad Polaca. La primera variedad requiere cerca de 95 días para alcanzar la madurez, mientras que la segunda necesita aproximadamente 80 días. La canola se cultiva en muchos paises para la producción de alimento de animales, aceite vegetal para consumo humano y como biodiesel. En Europa, la colza se emplea principalmente para alimento de animales debido a su alto contenido de lípidos y moderado contenido de proteína. En términos aproximados, los niveles de aceite de la semilla de colza – canola oscila entre 45 y 52%, lo que la hace comparable con otras oleaginosas como el girasol. Ptqdueekóp oupdkcn De acuerdo con la USDA (United States Department of Agriculture) en el año 2000 la Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 149 colza fue la tercera fuente de aceite vegetal en el mundo, después de la soya y del aceite de palma, y segunda fuente mundial de proteína después de la soya, aunque representa solamente una quinta parte de la producción de la harina de soya. La FAO, reportó que en el 2003 la producción mundial de colza fue de 36 millones de toneladas (tabla 1). Tabla 1. Rroducción mundial de col|a en el año 2003 Fuente: FAO (2005) La harina de canola, por su mediano valor proteico, ha sido probada en un sinnúmero de dietas para distintas especies acuáticas. Está bien establecida como ingrediente en alimentos para salmón y trucha; ha sido rutinariamente usada por más de 20 años (Higgs et al., 1996). En alimentos balanceados para salmones se emplea hasta un 20% de harina de canola; porcentajes mayores causan efectos negativos por el efecto de los glucosinolatos sobre la glándula tiroides, afectando la tasa de crecimiento. Las altas concentraciones de fibra y/o fitato en la harina de canola provocan un decrecimiento de la digestibilidad de los nutrientes y por ello se recomienda un máximo de 20% como nivel de inclusión. También se emplea como reemplazo de la harina de pescado en dietas para otras especies acuicolas como el pez gato (Lim et al., 1998) y las tilapias (Higgs et al., 1989; Abdul-Aziz et al., 1999). Se ha intentado desarrollar concentrados de proteína de harina de canola, con el propósito de reducir el nivel de glucosinolatos, fibra y fitato, obteniendose un ingrediente que puede ser incluido en mayor proporción en los alimentos balanceados (Mwachireya et al., 1999). 2. Procesos de Manufactura. El siguiente diagrama sumariza los pasos del proceso para la obtención de harina de canola: 150 Filtro Centrifuga Figura 1. Esquema de procesamiento para obtención de la harina y el aceite de colza. Fuente: Tomado de Hickling (2001) A continuación se describe este proceso, en forma resumida: La semilla limpia y previamente pre-acondicionada a 35 °C, pasa primero por molinos de rodillos ajustados para romper el mayor número de paredes celulares. Es importante obtener hojuelas con un grosor que fluctue entre 0.3 y 0.38 mm debido a que por debajo o por encima de este rango las hojuelas son demasiado frágiles o disminuye el rendimiento de aceite, respectivamente. Seguidamente las hojuelas son sometidas a un ciclo de cocción que dura de 15 a 20 minutos a temperaturas que van de 80 a 105 °C. La coccion sirve para romper las paredes de las células que hayan resistido la ruptura mecánica, reducir la viscosidad del aceite, aumentar la velocidad de difusión de la pasta aceitosa, ajustar la humedad de las hojuelas (6%) y desnaturalizar las enzimas hidrolíticas cómo la mirosinasa que libera los productos indeseables de los glucosinatos. Las hojuelas cocidas se prensan en una serie de prensas de tornillo continuo a baja presion que al rotar la pasta se comprime contra un ahogador ajustable liberando el aceite. Este proceso permite remover entre el 60 y el 70% del aceite de las hojuelas de canola y formar una torta densa y durable. El aceite remanente (14-20%) contenido en la pasta prensada se lo extrae usando hexano para esto la pasta se la coloca en un extractor. Un grupo de bombas rocian el hexano encima de la pasta prensada para que por gravedad el solvente organico pase a traves de la pasta y con ello arrastre el aceite. La pasta saturada con hexano que sale del extractor contiene 151 menos del 1% de aceite. La recuperación del hexano desde el aceite de canola se lleva a cabo mediante la destilación en tanto que la remoción del hexano de la pasta se realiza en el desolventizador. La pasta se somete a una temperatura entre 103 y 107 °C por 20 min en el desolventizador para obtenerla libre del solvente organico con una humedad entre 15 y 18%. Finalmente, una vez reducida la humedad a menos del 10% se la granula para almacenarla como pelet o pasta. 3. Parámetros de referencia La harina de colza (canola) comprende entre el 50 y 60% del peso de la semilla cuyo contenido de proteína oscila entre 37 y 40%. Por la calidad de los aminoácidos que componen la proteina, la harina de colza se puede comparar con la harina de soya. Tabla 2. Cnálisis prozimal de la harina de canola ezpresado como porcentaje en base de alimento Valores expresados como % de alimento seco. PNA: Polisacaridos no de almidón 152 Tabla 3. Rerhil de aminoácidos de diherentes harinas de canola Tabla 4. Eontenido de minerales en la harina de canola. Cc*'+ P*'+ M*'+ Cn*'+ Mi*'+ Nc*'+ S*'+ Cu*'+ Fg*'+ Mq*'+ Mp*'+ Sg*'+ \p*'+ Fugptg Fuente: (a)Lim y Dominy (1991); (b) Hickling (2001) Tabla 5. Eomposición de vitaminas en la harina de canola. Valores expresados como mg/kg de alimento. Fuente: NRC (1993) 4. Valor alimenticio 6.1 Fcetqtgu Aptkputtkekqpcngu El aceite de colza está constituido por 20-55% de ácido erucico, un ácido graso monoinsaturado de 22 átomos de carbono, que se considerada un compuesto antinutricional porque en ratas causa acumulación de grasa seguida de necrosis del tejido cardíaco (Slinger, 1977). Los glucosinolatos que contiene son compuestos termoestables que por si solos no causan daño, sino que por hidrólisis de la enzima mirosinasa provoca la formación de iones tiocianatos, isotiocianatos, nitritos y goitrina, dependiendo de las condiciones de hidrólisis. Los tiocinatos y la goitrina inhiben la utilización del yodo por parte de la glándula tiroides lo cual conlleva a un mal funcionamiento de la glándula, causando hipertrofia, hiperplasia y 153 disminución de la síntesis de las hormonas tiroideas y su concentración en sangre. Como consecuencia hay una reducción del crecimiento y de la ingesta y la utilización del alimento. Solo los efectos de la goitrina no pueden ser reinvertidos con yodo dietético. 6.2 Dkigutkdknkdcd Tabla 6."Diiestibilidad in vivo de la harina de canola sometida previamente a un proceso de eztrusion. Ccoctóp Nkxgn dg Mctgtkc kpenuukóp *'+ ugec *'+ Ptqtgîpc Ezttcetq nkdtg dg *'+ pkttóigpq *'+ Fugptg Litopenaeus vannamei 30 80.0∑5.4 113.6∑23.8 Litopenaeus vannamei 30 96.7∑6.6 73.4∑9.2 Cruz-Suárez et al. *2001+ Davis et al. *2002+ 79.4∑10.6 6.3 Ipenuukóp gp nc dkgtc Tabla 7. Respuesta de diherentes especies de camarones peneidos a la inclusión de harina de canola en la dieta. Eurgekg Tkrq dg Mqdcnkdcd Ipitgdkgptg Eutcdkq dg Dgucttqnnq Nkxgn dg Ipenuukóp Rguuntcdqu Renaeus monodon Harina de canola Juveniles Mayor peso con Buchanan et 20' canola al. *1997+ -0.25' enzimas incluso que la dieta basal aunque no significativo Litopenaeus vannamei Harina de canola 0'= 20' canola *A+= A-0.25' enzimas= 64' canola *B+= B-0.25' enzimas= 54' canola 10'Sucrosa 15, 30 y 45' Litopenaeus st{lirostris Harina de canola Sustitución de l porcion de harina de soya, harina de pescado y trigo *1:2:3 partes+ Juveniles 30' Litopenaeus vannamei Harina de canola eztruida Se sustituye por Juveniles trigo entero y se alusta el nivel de proteína y energía con harina de soya y almidón de trigo, repectivamente 25 ' 154 Dieta basal basada en harina de calamar Juveniles Niveles de 30 y 45' deprimieron el crecimiento e ingesta del alimento No hubo diferencias significativas con el control en crecimiento y FCA pero sí una menor *p>0.05+ biomasa final No se encontrarón diferencias *p@0.05+ en crecimiento, supervivencia y eficiencia alimenticia Fugptg Lim et al. *1997+ Cruz-Suárez et al. *2001+ Davis et al. *2002+ Referencias Abdul-Aziz, G.M., El-Nady, M.A., Shalaby, A.S., Mahmoud, S.H., 1999. Partial substitution of soybean meal protein by different plant protein sources in diets for Nile tilapia fingerlings. Bulletin of Faculty of Agriculture, U. of Cairo. 50:189-202. Buchanan, J. Sarac, H. Z., Poppi, D., Cowan, R.T., 1997. Effects of enzyme addition to canola meal in prawn diets. Aquaculture 151: 29-35 Cruz-Suárez, L. E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., McCallum, I. M., Hickling, D., 2001. Assessment of differently processed feed pea (Pisum sativum) meals and canola meal (Brassica sp.) in diets for blue shrimp (Litopenaeus stylirostris). Aquaculture 196: 87-104 Davis, D.A., Arnold, C.R., McCallum, I., 2002. Nutritional value of feed peas (Pisum sativum) in practical diet formulations for Litopenaeus vannamei. Aquaculture Nutrition 8: 87-94. FAO 2005. FAOSTAT Agriculture. www.faostat.fao.org Hickling, D., 2001. Pasta de Canola: Guia para la industria del pienso. 3ra Edición. Canola Council of Canada. 40pp. Higgs, D.A., Dosanjh, B.S., Little, M., Roy, R.J.J., McBride, J.R., 1989. Potential for including canola products (meal and oil) in diets for Oreochromis mossambicus x O. aureus hybrids. Proc. Third. Int. Symp. on Feeding and Nutr. in Fish. Toba, Japan. Aug. 28 ·Sep. 1, 1989. Pp. 301-314. Higgs, D.A., Dosanjh, B.S., Beames, R.M., Prendergast, A.F., Mwachireya, S.A., Deacon, G., 1996. Nutritive value of rapeseed/canola protein products for salmonids. In Eastern Nutrition Conference, pp. 187-196. Halifax, Canada, May 15-17. Lim, C., Dominy, W., 1993. Utilization of plant proteins by warmwater fish. Proc. Aquacult. Feed Processing and Nutrition Workshop. 19 to 25 September 1991. Thailand and Indonesia (Ame. Soybean Asso., Singapore) pp. 163-172. Lim, C., Klesius, P.H., Higgs, D.A., 1998. Substitution of canola meal for soybean meal in diets for channel catfish. Ictalurus punctatus. J. World Aquaculture Soc. 29:161-168. Lim, C., Beames, R.M., Eales, J.G., Prendergast, A.F., McLeese, J.M., Shearer, K.D., Higgs, D.A., 1997. Nutritive values of low and high fibre canola meals for shrimp. Aquaculture Nutrition. 3:269-279. Mwachireya, S.A., Beames, R.M., Higgs D.A., Dosanjh. B.S., 1999. Digestibility of canola protein products derived from the physical, enzymatic and chemical processing of commercial canola meal in rainbow trout Oncorhynchus mykiss (Walbaum) held in fresh water. Aquaculture Nutrition. 5:73-82. National Research Council (NRC) 1993. Nutrient requirements of fish. National Academy Press, Washington. p.1-114 Slinger, S.J., 1977. Improving the nutritional propierties of rapeseed. J. Am. Oil Chem. Soc. 54(2):94A-99A. 155 g) HARINA DE LUPINO Molina-Poveda, César y Lucas, Mariela Nombre común (científico): lupin, lupino, altramuz, chocho (Lupinus albus, Lupinus angustifolius, Lupinus luteus o Lupinus mutabilis) Número Internacional del Alimento: 5-30-462 Semillas sin cáscara o descascarada de lupin Sweet 1. Diagnóstico Se denomina lupino a la semilla cosechada de una especie de leguminosa del género Lupinus, de la familia Fabaceae. Como la mayoría de las especies de esta familia, el lupino puede fijar nitrógeno de la atmósfera hacia amonio, fertilizando el suelo. Existen mas de 150 especies de lupino reconocidas (Lupinus albus, L. angustifolius, L. arboreus, L. luteus, L. mutabilis, L. nootkatensis, L. polyphyllus, L. texensis, etc) y hay también numerosos híbridos. Como la mayoría de los vegetales, posee factores antinutricionales, aunque en baja proporción; entre esos factores pueden citarse: inhibidores de proteasas, saponinas, fitoestrógenos y alcaloides (lupanina, anaginia, citosina y esparteina) aunque estos pueden ser reducidos sometiendo al grano a cualquier proceso térmico o a un lavado (desamargado) con agua (Francis et al., 2001; Burel et al., 2000). Tradicionalmente, no era considerado un grano utilizable en la alimentación debido a su alto contenido de alcaloides. Las tres especies comerciales dominantes de lupinos referidas como dulces (figura 1) son Lupinus angustifolius (lupin azul), L. albus (lupin blanco) y L. luteus (Lupino amarillo); han sido cultivadas para alimentación de especies como pollos (Petterson, 2000) y para consumo humano porque contienen menor proporción de alcaloides que las variedades amargas. Chocho dulce (Lupinus mutabilis Sweet) Lupino jaune (Lupinus luteus) Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 156 Lupino blanco (Lupinus albus) Lupino azul (Lupinus angustifolius) Hiiura 1. Hotoirahías de las principales especies cultivadas de lupino La semilla del lupino se caracteriza por contener un alto nivel de polisacaridos (celulosas, hemicelulosas y pectinas) solubles e insolubles y bajo contenido de almidón (Glencross, 2001). Dado su alto valor alimenticio se ha evaluado, con buenos resultados, como una alternativa para disminuir la proporción de harina de pescado en dietas para especies acuícolas, como la trucha arcoiris (Oncorhynchus mykiss), la perca plateada (Bidyanus bidyanus), el camarón tigre (Penaeus monodon), el camarón blanco (Litopenaeus vannamei) y el abalon (Haliotis laevigata), entre otras (Smith et al., 2000). Ptqdueekóp oupdkcn El lupino dulce representa más del 95% de la producción y consumo mundial. El mercado internacional está liderado por Australia; la mayor producción corresponde a L. angustifolius (77%) y se cultiva en el clima mediterráneo, al sudoeste de Australia (Perry et al., 1998). L.albus y L. luteus también crecen en esa región y en otras regiones de Australia, pero en cantidad mucho menor (Perry et al., 1998; Petterson et al., 2000). En el año 2004, Australia utilizó cerca de 35.000 t de harina de lupino dulce en alimentos para especies acuáticas, siendo el mayor productor mundial. (tabla 1) produciendo en ese año cerca de 760.000 t (FAO, 2004). Tabla 1. Rroducción de mundial de lupino, en el período 2002-2004. Valores expresados en toneladas Fuente: FAOSTAT Agriculture, 2004. (www.faostat.fao.org) 157 La producción de lupino en otros países se centra sobre todo en L. albus, con tonelajes significativos producidos en Chile, Egipto, Sudáfrica y Europa Oriental (sobre todo en la antigua URSS, Alemania y Polonia) (Perry et al., 1998) y L. luteus en Polonia. Chile produce y exporta lupinos amargos, su mercado son pequeños consumidores que lo emplean después de hidratarlo y desamargarlo (DIG, 2001). Chile también es el principal país latinoamericano que produce lupino a escala comercial, ya que este grano ha empezado a utilizarse en la alimentación de salmónidos. En el año 2003 se estimó que se necesitarían cantidades superiores a 10.000 t de lupino dulce para satisfacer la demanda de alimento (Ministerio de Agricultura, Chile), destinando el 30% a la producción de alimento para peces. Otras especies con potencial comercial incluyen a L. mutabilis Sweet en Ecuador, Bolivia y Perú (Jacobsen y Sherwood, 2002). Ecuador dedica más de 5000ha de cultivo a la variedad Andino del INIAP (L. mutabilis), entre monocultivos y cultivos asociados, alcanzando a producir hasta 3500Kg/ha (Comunicación Personal, Eduardo Peralta, INIAP). 2. Procesos de manufactura Jctkpc dg nurkpq: La harina de lupino se obtiene a partir del grano, luego desamargar, descascar, secar y pulverizar a través de un tamiz de 1000 y finalmente por uno inferior a 300 (figura 2), para luego ser almacenada en sacos o baldes herméticamente sellados y mantenidos en ambientes frescos (Lucas, 2007). Hiiura 2. I|quierda: Uemillas { harinas de L. angustifolius, L. luteus { L. albus (Ilencross, 2001). Derecha: Jarina de iranos de L. mutabilis Uweet desamariado { descascarado. Enkokpcekóp dg cnecnqkdgu La eliminación de alcaloides del grano de lupino se realiza por medio del desamargado en agua, que comprende un proceso de hidratación, cocción y lavado donde se controla la asepsia y la temperatura como puntos críticos de control (Palacios y Ortega, 1994; Villacrés et al., 1998). 158 Ptqeguq dg dgucocticdq dgn itcpq En recipientes de plástico se adicionan 4L de agua dulce/kg de grano durante 48 horas, realizando recambios de agua cada 12 horas. A medida que transcurre el tiempo el agua se enturbia, formándose espuma; el grano aumenta de tamaño por la hidratación. Pasadas las 48 horas se elimina el agua y se procede a la cocción en agua a ebullición, durante 40 minutos. El agua de cocción se torna de color amarillo oscuro por la eliminación alcaloides. Luego del proceso de hidratación y cocción se colocan 2L de agua/kg de grano cocido en agua de mar con flujo continuo durante 4 días, evitando que los granos se pierdan. Si no se cuenta con un sistema de flujo continuo los recambios deben hacerse entre 6 y 12 horas. El último día de lavado se cambia el agua de mar por agua dulce, para enjuagar antes de eliminar la cáscara. Se debe considerar que cuantos más días de lavado transcurran (<4 días) será proclive a cierto nivel de putrefacción. Para facilitar el proceso la eliminación de la cáscara debe iniciarse cuando el grano está en remojo o después de eliminar el agua de remojo. Como último paso, los granos deben secarse en una estufa con ventilación a 40 ºC durante 12 horas. 3. Parámetros de referencia Tabla 2."Cnálisis prozimal del irano de lupino ESPECIE Mctgtkc ugec Ptqtgîpc etudc Ezttcetq gtêtgq Fkdtc etudc Epgtiîc *ML1MiMS+3 Cgpkzc Hwenve" L. mutabilis 1 91.0 51.1 20.4 7.4 - 2.4 L. mutabilis 2 89.7 61.5 1.2 - - 2.6 Villacres et al., 1998 Lucas, 2007 L. albus 3 91.0 35.0 12.8 13.1 23.1 3.8 DIG, 2001 L. aniustiholius3 90.0 32.2 5.6 14.8 20.1 3.9 DIG, 2001 L. aniustiholius4 88 41 7 -- -- 3 Sipsas, 2003 L. luteus 3 91 38 3 -- -- 3 Sipsas, 2003 L. luteus 4 88 52 4 -- -- 4 L. luteus 5 92.2 49.6 5.5 - 21.0 3.8 Sipsas, 2003 Glencross et al., 2003 Valores expresados como porcentaje como peso de materia seca (1) grano desamargado; (2) grano desamargado, descascarado y desgrasado; (3) grano entero; (4) grano descascarado; (5) transgénico 159 La concentración de grasas del grano varía considerablemente entre las diversas especies (tabla 3), con alta contenido de ácidos grasos monoinsaturados y, en menor grado, pero importante nivel de ácidos grasos polinsaturrados (PUFA). Los ácidos oleico y linolenico son los principales componentes de los ácidos grasos totales (21-50%). Tabla 3. Eontenido de ácidos irasos de irano de diherentes especies de lupino. Valores expresados como % de AG totales Fuente: (1) Grano semidulce, Gross (1982); (2) Hettich (2004); (3) Glencross (2001) El perfil de aminoácidos del grano de lupino es comparable con el de la soya: alto en arginina, lisina, leucina y fenilalanina (tabla 4). La limitación notable del lupino es la deficiencia de metionina y cisteina. Tabla 4. Rerhil de aminoácidos de irano de diherentes especies de lupino Valores expresados como g/16g N Fuente: (1) Villacrés et al. (1998); (2) Glencross (2001); (3) Burel et al. (1998) 160 Tabla 5. Eontenido de minerales del irano { harina de lupino Valores expresados como g/kg de materia seca Fuente: (1) Lupino completo, Glencross (2001); (2) Lupino descascarado, Sudaryono et al. (1999ª) Tabla 6."Eontenido de vitaminas del irano completo de L. angustifolius Valores expresados como mg/kg de materia seca . Fuente: Petterson (2000) Apânkuku oketqdkqnóikeq Para determinar la calidad sanitaria del grano luego del proceso de desamargado, se realizan los siguientes análisis microbiológicos: recuento de aerobios totales (UFC/g), recuento de coliformes totales (NMP/g), recuento de hongos y levaduras (UFC/g) y presencia de Escherichia coli. Tabla 7."Cnálisis microbiolóiico { valores permitidos en el irano de lupino desamariado Rgeugptq dg cgtqdkqu oguófknqu 1 *UFC1i+ eqnkfqtogu tqtcngu 2 *NMP1on+ oqhqu 3 *UPC1on+ ngxcdutcu *UPC1on+ G."cqni" *NMP1on+ Valores permitidos , Menor a 100000 Menor a 100 Menor a 1000 Menor a 1000 Menor a 10 1. UFC: Unidades formadoras de colonias; 2: NMP: Número más probable; 3: UPC: Unidades propagadoras de colonias. Fuente: Villacres et al. (2004) Para dietas de acuacultura se emplea harina de lupino cruda (cuando la harina no es sometida a ningún proceso térmico) y precalentado (proceso de extrusión) al cual se le atribuye la eliminación de los factores antinutricionales termolábiles que contiene (Ketola, 1982; De la Higuera et al., 1988; Burel et al., 1998; 2000; Francis et al., 2001). Con la finalidad de remover grasas, alcaloides y oligosacáridos, en varios trabajos se ha sometido la harina de lupino a un proceso de extracción empleando solventes orgánicos 161 como el éter etílico o de petróleo y etanol en una relación de 2:1, logrando mejorar la calidad de la proteína (Glencross et al., 2003; Molina, 2004) 4. Valor alimenticio 6.1 Fcetqtgu cptkputtkekqpcngu El principal factor antinutricional del grano de lupino son los alcaloides cuya concentración depende la variedad y del medio ambiente donde se ha desarrollado la planta (Hettich, 2004). En cerdos se ha reportado problemas de palatabilidad cuando fueron alimentados con dietas que contenían niveles >1000 mg/kg. Sin embargo, no existen reportes que atribuyan problemas directos de las dietas para especies acuáticas por la presencia de alcaloides. Tabla 8."Hactores antinutricionales en semillas completas de varias especies de lupino. Valores expresados como g/Kg de materia seca. Fuente: Glencross (2001) 6.2 Dkigutkdknkdcd Los resultados de algunos trabajos en los que se evalúo la digestibilidad de varias especies de lupino en especies de camarón comercialmente cultivados, se presentan en las tablas 9 y 10. Tabla 9. Diiestibilidad aparente de materia seca (DCOU) { proteína (DCR) de dietas conteniendo harina descascarada { concentrado de proteína de lupino *L. angustifolius+, incluida en la dieta basal de camarones en reempla|o de la harina de pescado { triio. Fuente: Smith (2002) 162 Tabla 10. Diiestibilidad aparente de materia seca (DCOU) { proteína (DCR) de dietas conteniendo harina desenirasada proveniente de iranos descascarado { desamariado de lupino (L. mutabilis+ en reempla|o de la harina de pescado. Fuente: Molina-Poveda et al. (2004) 6.3 Ipenuukóp gp nc dkgtc Tabla 10."Respuesta de dos especies de camarones juveniles a la inclusión de harina de lupino en la dieta. *desarmargado, descascarado y desengrasado Referencias Burel, C., Boujard, T., Tulli F., Kaushik, S. 2000. Digestibility of extruded peas, extruded lupin, and rapeseed meal in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and turbot (Psetta maxima), Aquaculture 188, 285-298. Burel, C.; Boujard, T., Corraze, G.; Kaunshik, S.; Boeuf, G.; Mol, K.; Van der Geyte, S., 163 Kühn, E., 1998. Incorporation of high levels of extruded lupin in diets for rainbow trout (Oncorhyncus mykiss): nutritional value and effect on thyroid status. Aquaculture 163, 325-345. De la Higuera, M. Garcia-Gallegro, M., Sanz, A., Cardenote, G., Suárez, M.D., Moyano, F.J. 1988. Evaluation of lupin seed meal as an alternative protein source in feeding of rainbow trout (Salmo gairdneri). Aquaculture, 71: 37-50 DIG. 2001. Diagnostico sector leguminosas de grano- Lupino y taller estratégico del sector. Informe de consultoría encargada por INDAP a Desarrollo, Innovación y Gestión en Agronegocios. (DIG) www.lupinodechile.com/documentos/Diagnostico.pdf. FAO 2004. FAOSTAT Agriculture. www.faostat.fao.org Francis, G.; Harinder, P.S.; Makkar, H.P.S., Becker, K. 2001 Antinutritional factors present in plant-derived alternate fish feed ingredients and their effects in fish. Aquaculture 199, 197-227 Glencross B, Curnow W, Hawkins G, Kissil, W.M., Peterson D., 2003. Evaluation of the feed value of transgenic strain of the narrow leaf lupin (Lupinus angustifolius) in the diet of the marine fish, Pagrus auratus. Aquaculture Nutrition 9, 1-10. Glencross, B. 2001. Feeding lupins to fish: A review of the nutritional and biological value of lupins in aquaculture feeds. Department of Fisheries, Government of Western Australia (DFWA). pp 117. Gross, R., 1982. Situación Actual de la Investigación Alimentaria del lupino. Proyecto Lupino. I Instituto Nacional de Nutrición. Lima - Perú. Int. N° 8, 142-167. Hettich, A. 2004. Evaluación de la digestibilidad de dietas de trucha arcoiris (Oncorhynchus mykiss): sustitución parcial de la harina de pescado por tres niveles de harina de lupinus blanco (Lupinus albus). Tesis de Grado. Universidad Católica de Temuco. 61pp. Jacobsen, S., Sherwood, S., 2002. Cultivo de granos andinos en Ecuador. Informe sobre los rubros quinua, chocho y amaranto. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), Centro Internacional de la Papa (CIP) y Catholic Relief Services (CRS). Ketola, H.G., 1982. Amino acids nutrition of fishes: requirement and supplementation of diets. Comp. Biochem. Physiol., 73B, 17-24. Lucas, M. 2007. Evaluación de fuentes alternativas de proteína al uso de harina de pescado en dietas para camarones juveniles Litopenaues vannamei. Tesis de Grado. Facultad de Biología Marina. Universidad Península de Santa Elena. 119pp. Molina, C., 2004. Reemplazo de la harina de pescado por lupino en dietas para el camarón Litopenaeus vannamei. Boletin quincenal 105. CENAIM-ESPOL Molina-Poveda, C., Lucas, M., Smith, D. 2004. Replacement of fishmeal by Andean lupin in diet for shrimp Litopenaeus vannamei. In: Book of Abstracts, Australasian Aquaculture 2004. Sydney, Australia, pp. 208. Palacios, J., Ortega. R. 1994. Efecto del tiempo de remojo, cocción y lavado sobre el contenido de alcaloides y proteína en chocho. (Lupinus mutabilis S). Perry, M., Dracup, M., Nelson, P., Jarvis, R., Rowland, I., French, R. 1998. Lupins and Crop Plants: Biology, Production, and Utilization. En: Glencross, B. 2001. Feeding lupins to 164 fish: A review of the nutritional and biological value of lupins in aquaculture feeds. Department of Fisheries, Government of Western Australia (DFWA) Petterson, D.S., 2000. The use of Lupins in Feeding Systems – Review. Asian Australian Journal of Animal Science, 136, 861-882. Sipsas, S. 2003. Protein concentrates and isolates. In: Seeding a future for grains in Aquaculture feeds. (ed. By Glencross, B.D.). Proceedings of a Workshop held in Fremantle, Western Australia, 28 May, 2003, pp 8-10. Grains Research and development Corporation, Canberra, Australia. Smith, D., Allan, G., Willians, K., Barlow, C. 2000. Fishmeal replacement research for shrimp feed in Australia. In: Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., OlveraNoboa, M y Civera-Cerecedo, R., (Eds.). Avances en Nutrición Acuícola V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 19-22 Noviembre, 200. Mérida, Yucatán, México. Smith, D.M. 2002. Improving the efficiency of lupins as fishmeal replacements in aquaculture diets for prawns. Final Report to the Grains Research and Development Corporation (GRDC), Project CSM1, GRDC, Canberra, Australia, 23pp. Sudaryono, A., Tsvetnenko, E., Evans, L.H., 1999a. Replacement of soybean meal by Lupin meal in practical diets for juvenile Penaeus monodon. Journal of the World Aquaculture Society 30, 46 – 57. Sudaryono, A., Tsvetnenko, E., Evans, L.H., 1999b. Evaluation of potential of lupin meal as an alternative to fish meal in juvenile Penaeus monodon diets. Aquaculture Nutrition 5, 277-285. Villacres, E., Gavilanes, K, Día, Peralta, E., 1998. Disfrute cocinando con chocho – Recetario. Programa Nacional de Leguminosas. Estacion Experimental Santa Catalina INIAP, Quito, Ecuador. 48p. Villacres, E., Gavilanes, K., Díaz, Y., Peralta, E. 2004. Desarrollo del sistema de HACCP para una planta de desamargado de chocho (Lupinus mutabilis Sweet) y especificaciones de calidad del grano. Memorias del XI Congreso Internacional de Cultivos Andinos, Cochabamba Bolivia, 3-6 Febrero. 165 h) HARINA DE QUINUA Molina-Poveda, César y Lucas, Mariela Nombres comunes (científico): kiuna, quinua, parca, quinoa, canigua, hupa, dahua, petty rice, sweet quinoa, inca rice, peruvian rice (Chenopodium quinoa) Número Internacional del Alimento: no hay registro 1. Diagnóstico. La quinua es una especie de dicotiledónea nativa de Sudamérica, de la región de los Andes, cultivada desde tiempos preincaicos y constituye parte del alimento básico de las comunidades andinas. La quinua es un grano, conocido como un pseudo cereal, de color blanco, rojo o negro, con un alto contenido de proteína. Se caracteriza, al igual que otras halófitas de la familia Chenopodiaceae, por la acumulación de la sal, por la resistencia a la sequía y a las bajas temperaturas. Por eso es un grano alternativo atractivo para sembrar en las regiones áridas y semiáridas, donde la salinización de los suelos y la deficiencia de agua es el mayor problema de la agricultura. También se puede utilizar para limpiar suelos contaminados con sal, ya que se comporta como una halófita facultativa (Jacobsen et al., 2000). En el Ecuador existen variedades mejoradas por el Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP), con mayor potencial de rendimiento y con una mejor tecnología para su producción. Bolivia es el país con certificación para producir quinua orgánica que tiene una alta demanda en países europeos, pero actualmente la mayor producción de quinua para el resto del mundo corresponde a Bolivia y Perú. Esta especie está entre los productos vegetales más importante en términos de proteínas, grasas y almidón, con un excelente balance de aminoácidos porque contiene uno de los niveles más altos de lisina y metionina (Prado et al., 2000), de fácil digestión y agradable sabor, que contiene también moléculas anticancerígenos (MAG, 2001). Se utiliza para consumo humano, en dietas para animales terrestres y es un potencial ingrediente para uso en acuacultura. La FAO cataloga a la quinua como uno de los alimentos con más futuro en el ámbito mundial (MAG, 2001). También contiene factores Antinutricionales (FANs) como saponinas, ácido fítico, inhibidores de tripsina y taninos (Ruales y Fair, 1993; Ando et al., 1999). Sin embargo, esta desventaja puede ser mejorada mediante el proceso de lavado y descascarado del grano, ya que en la cáscara se concentra gran parte de las saponinas (Reichert et al., 1986; Jacobsen et al., 1997; Chauhan et al., 1999) Aparentemente, en acuacultura no se ha evaluado el grano de quinua como alimento alternativo, excepto para el camarón blanco, especie para la que se reportan buenos resultados de crecimiento y digestibilidad (Cárdenas, 2004). Estos resultados alientan la realización de Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 166 investigaciones con otras especies acuáticas con la finalidad de poder reducir el consumo de fuentes tradicionales como la harina de pescado y soya en la elaboración de alimentos balanceados. Ptqdueekóp oupdkcn: Los principales productores en América Latina son Bolivia, Perú y Ecuador. Las exportaciones de estos países se han incrementado en los últimos años. La FAO reporta un incremento de 489tm en 1990 a 1463tm en 1998. Entre 1999 y 2000, Bolivia produjo 21.900tm de las cuales exportó 3.500, situándose hasta esa fecha como el mayor productor de quinua, seguido por Perú que produjo alrededor de 20.250tm exportando 1800tm; en tercer lugar figura Ecuador produciendo hasta 1200tm de las cuales exportó 270 (Corporación Andina de Fomento). La producción de Ecuador es baja si se compara con Perú y Bolivia: según el Banco Central del Ecuador, hasta el 2002 se produjeron hasta 1329,22kg/ha en 602.26ha. En el 2004 exportó 400 tm de quinua (tabla 1) siendo los principales países importadores Estados Unidos, Alemania, Francia, Inglaterra, Colombia y Chile. Estados Unidos y Canadá también producen quinua, alrededor del 6% y 2,9% respectivamente, de la producción mundial. Tabla 1."Rroducción mundial de quinua en el período 2002-2004 Fuente: FAOSTAT. Agricultura. www.faostat.fao.org 2. Procesos de manufactura Enkokpcekóp dg ucrqpkpcu En Ecuador se somete tanto a la quinua amarga como a la dulce, al proceso industrial de escarificación que es una de las formas de desaponificar el grano de quinua por vía seca y que consiste en someter al grano a un proceso de pulido en máquinas especiales que eliminan la cubierta (descascarado) removiendo hasta las últimas partículas de cáscara, dándole al grano un aspecto más liso y limpio, por eso se lo denomina quinua perlada. Un segundo pulido consiste en la fricción del grano, obteniéndose un material que se puede utilizar para la extracción de aceite (figura 1). La quinua amarga es llamada así porque la cáscara es un material con alta concentración 167 de saponinas que se debe extraer para la obtención de la quinua dulce, un salvado de mediano contenido de proteína y fibra. Lkorkgzc y encukfkecekóp dgn itcpq Desaponificación Euectkfkecekóp Lcxcdq Sgecdq Eodcnclg Hiiura 1. Esquema del proceso airoindustrial del irano de quinua post-cosecha. Cdaptado de Romo et al. (2006) Uuqu Generalmente la quinua comercializada como grano desaponificado o tostado, se utiliza para la elaboración de platos básicos y como un producto semi industrial en la elaboración de productos de pastelería, harinas, fideos, entre otros. Los componentes de la quinua ofrecen varias alternativas para la industrialización del grano, entre ellas: harina cruda o tostada, hojuelas, quinua perlada, polvillos con o sin saponinas (CRS, CIP, FAO. 2003). 3. Parámetros de Referencia En general, los granos destinados al usuario final sin procesamiento anterior, tienen que cumplir con los requisitos del «Council Directive 89/395/EEC», entre los cuales se incluye: uniformidad, color, tamaño del grano, infestaciones microbiológicas, piedras u otro material ajeno, olor, daño por insectos o daños mecánicos. Para la venta a una industria alimenticia, desde 1996 es obligatorio para toda la cadena de producción un plan Hazard Analisis Critical Control Point (HACCP), incluyendo también la producción agrícola. 168 Tabla 2. Eomposición prozimal { valor eneriético de quinua (Chenopodium quinoa+ (2) grano INIAP-Alegría descascarado Cárdenas (2004) Fuente: (1) Jacobsen y Sherwood (2002); El perfil de aminoácidos de la quinua (tabla 3) demuestra que contiene altas cantidades de isoleucina, lisina, metionina y treonina, si se compara con el trigo y el maíz y cantidades similares de triptófano y cistina Tabla 3. Rerhil de aminoácidos del irano de quinua Valores expresados como g/100g proteína Fuente: Jacobsen y Sherwood (2002) El contenido de ácidos grasos como el oleico y linoleico en la quinua es comparable al del aceite de soya. Se ha demostrado que la quinua de origen Ecuatoriano tiene un alto contenido del ácido grasos esenciales como el ácido linoleico cuya concentración es superior al 50%. 169 Tabla 4. Eomposición de ácidos irasos del aceite de quinua. Valores expresados como % de lípidos Fuente: Romo et al. (2006) Las investigaciones sobre el contenido de minerales han demostrado que la quinua, comparado con otros cereales, contiene importantes porcentajes de Ca, Mg, K y especialmente de Fe. Tabla 5. Eontenido de minerales de quinua (Ehenopodium quinoa) Valores expresados como mg/100g de grano comestible Fuente: Jacobsen y Sherwood (2002) Con respecto a las vitaminas, la quinua (C.quinoa y C. pallidicaule) tiene altos contenidos de vitamina A, B2 y E (Repo-Carrasco et al., 2001). 170 Tabla 6. Eomposición de vitaminas de varios productos derivados de la quinua. Valores expresados como mg/100g Fuente: CRS, CIP, FAO (2003) 4. Valor alimenticio 6.1 Fcetqtgu cptkputtkekqpcngu La quinua se puede clasificar según su concentración de saponinas, en dulce (sin saponina o con menos del 0.11% en base al peso en fresco) o en amarga (con mas del 0.11% de saponinas) (CRS, CIP, FAO, 2003). Las saponinas son glicosídicos triterpenoides y representan el principal factor antinutricional, concentrándose en las capas exteriores del grano, que se pueden eliminar mediante un proceso industrial de descascarado por fricción o lavado manual con agua. La eficiencia de este último proceso se incrementa con la utilización de limón en el agua; la cocción también elimina el sabor amargo y los efectos tóxicos de las saponinas (Jacobsen y Sherwood, 2002) 6.2 Dkigutkdknkdcd Los estudios de digestibilidad de la quinua en especies acuáticas son escasos. El único trabajo que se reporta es con el camarón Litopenaeus vannamei alimentado con una dieta conteniendo quinua lavada para reducir el contenido de saponinas y FANs. Tabla 7. Diiestibilidad aparente de materia seca (DCOU) { proteína (DCR) en dietas para L. vannamei con reempla|o de la harina de pescado por la harina de quinua, en base proteica. Fuente: Cárdenas (2004) 171 6.3 Ipenuukóp gp nc dkgtc Tabla 8. Respuesta de juveniles de L. vannamei a la inclusión de quinua en el alimento Referencias Ando, H., K. Tang-Hanjun, K. Watanabe, T. Mitsunaga, H.J., Tang. 1999. Characteristics of quinoa as a foodstuff. Part 1: Characteristics of the food component in quinoa in comparison with other cereals. Bulletin of the Institute for Comprehensive Agricultural Sciences, Kinki Universitiy. 7, 107-111. Cárdenas, R., 2004. Evaluación del amaranto y la quinua como Fuentes reemplazantes a la harina de pescado en dietas para camarones juveniles Litopenaesus vannamei. Tesis de Maestría en Ciencias. ESPOL 65pp. Chauhan, G.S., Eskin, N.A. Mills., P.A., 1999. Effect of saponin extraction on the nutritional quality of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) proteins. Journal of Food Science and Technology 36, 123-126. CRS, CIP, FAO. 2003. Estudio de Quinua. Catholic Relief Services -CRS, El Centro Internacional de la Papa CIP, y la FAO. Ecuador. pp 1-42 http://infoagro.net/shared/ docs/a5/cproandinos5.PDF Jacobsen, E.E., Skadhauge, B. y Jacobsen, S.E., 1997. Effect of dietary inclusion of quinoa on broiler growth performance. Animal Feed Science and Technology 65, 1- 14. Jacobsen, S.E., Quispe, H., Mujica, A., 2000. Quinoa: An Alternative Crop for Saline Soils in the Andes. Andean Roots and Tubers and other Crops. CIP Program Report 1999 – 2000. pp 403-408 Jacobsen, S., Sherwood, S., 2002. Cultivo de granos andinos en Ecuador. Informe sobre los rubros quinua, chocho y amaranto. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), Centro Internacional de la Papa (CIP) y Catholic 172 Relief Services (CRS). pp 1-91. MAG.(Ministerio de Agricultura y Ganaderia). 2001. Estudio de quinua, Chenopodium quinoa Wild. Ecuador. pp 28 Prado, F., Boero, C., Gallardo, M., González, J. 2000. Effect of NaCl on germination, growth, and soluble sugar content in Chenopodium quinoa Willd. Seeds. Bot. Bull.Acad. Sin 41, 27-34 Reichert, R.D., Tatarynovichm, J.T., Tyler, R.T. 1986. Abrasive dehulling of quinoa (Chenopodium quinoa): effect on saponin content as determined by an adapted hemolytic assay. Cereal Chemistry 63, 471-475. Repo-Carrasco, R., Espinoza, C., Jacobsen, S.E. 2001. Valor nutriciónal y usos de la quinua (Chenopodium quinoa) y de la kañiwa (Chenopodium pallidicaule). In, Memorias (eds. S.-E. Jacobsen y Z. Portillo), Primer Taller Internacional sobre Quinua – Recursos Genéticos y Sistemas de Producción, 10–14 mayo, UNALM, Lima, Perú. pp 391-400 Romo, S., Rosero, A., Forero, C., Ceron, E. 2006. Potencial potencial nutricional de harinas de quinua (Chenopodium quinoa W) variedad piartal en los Andes Colombianos Primera Parte. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Vol 4 No.1 Marzo 2006,112-125 pp. Ruales, J., Fair, B.M., 1993. Saponins, phytic acid, tannins and protease inhibitors in quinoa (Chenopodium quinoa, Willd) seeds. Food Chemistry 48, 137-143. 173 i) HARINA DE MAÍZ Molina César y Lucas, Mariela Nombre común (científico): maíz, maize, corn, maïz, makka (Zea mays) Número Internacional del Alimento: Maíz: 4-02-935 Granos de destilería de maíz desecados/solubles (DDGS): 5-28-236 Granos de destilería de maíz desecados (DDG): 5-28-237 Harina de gluten de maíz: 5-28-242 1. Diagnóstico El maíz es una gramínea de la Familia Poacea cultivada para consumo alimentario, tanto humano como animal o procesado en gran variedad de productos industriales. El maíz puede ser utilizado como alimento en cualquiera de las etapas de su desarrollo. Desde el aspecto nutricional presenta mayor cantidad de grasa, hierro y fibra que el arroz. La principal proteína es la Zeina, que tiene un bajo contenido de los aminoácidos esenciales lisina y triptófano (FAO, 2001). Mediante el proceso de nixtamalización se logra mejorar el valor nutricional del maíz; consiste en la cocción del grano de maíz con cal para elaborar una masa que se usa comúnmente en tortillas. Este proceso facilita la remoción del pericarpio, controla la actividad microbiana, mejora la absorción de agua, incrementa el nivel de gelatinización del almidón y mejora el valor nutricional por el incremento en la cantidad de niacina (FAO, 2001). La harina de gluten de maíz es un subproducto del proceso de molienda húmeda del maíz. Es una valiosa fuente de metionina utilizada para complementar otras harinas proteicas. Además, por su alto contenido de xantofilas es un valioso elemento de pigmentación de alimentos de aves de corral. Comercialmente la harina de gluten de maíz tiene un contenido de entre 41% y 60% de proteína. Se utiliza en la formulación de dietas para aves, cerdos, ganado vacuno y dentro de la acuacultura se ha empleado en la formulación de dietas para peces como el turbot Psetta maxima (Regost et al., 1999) y la trucha arcoiris Oncorhynchus mykiss (Morales et al., 1994 y Gómez et al., 1995). Wu et al. (1995) obtuvieron una digestibilidad de proteína de 97% en dietas para la tilapia Oreochromis sp. También se reportan estudios donde se evalúa la inclusión de harina de gluten de maíz, combinada con harina de soya y carne en dietas para peces (Watanabe et al., 1993). Pongmaneerat et al. (1993) combinaron los mismos insumos en dietas para carpas Cyprinus carpio, adicionando algunos aminoácidos esenciales para mejorar la atractabilidad y palatabilidad. Todos estos trabajos presentan resultados de digestibilidad relativamente alta, aunque cuando se incluye una alta proporción de harina de gluten de maíz los filetes de pescado se tornan amarillos (Weede, 1997); este efecto puede ser enmascarado con la adición de astaxantina en las dietas (Skonberg et al., 1998). Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 174 En la figura 1 se presenta un esquema en el que se muestran los componentes del grano de maíz. Ccrcu Eztgtpcu Ggtogp Figura 1. Componentes del grano de maíz Ptqdueekóp oupdkcn Por su producción, en la actualidad, el maíz es el segundo cultivo a nivel mundial y el primer cereal en rendimiento de grano/ha. Se utilizan más de 140 millones de hectáreas para su cultivo, produciendo más de 600 millones de toneladas. En el año 2004 Estados Unidos alcanzó una producción cercana a los 300 millones de toneladas (FAO, 2004); China cosechó 132 millones de toneladas destinando el total para consumo interno (tabla 1). Entre sus derivados, durante 2003 se produjeron alrededor de 700 mil toneladas de DDG, junto con la harina, alimento y germen de gluten de maíz y hasta el 2005 la producción de Granos de Destilería de Maíz Desecados (DDG) en América del Norte fue de 7.8 millones de toneladas (Markham, 2005). Tabla 1. Rroducción mundial de maí| durante el período 2002-2004 Valores expresados en toneladas Fuente: FAO (2004) 175 2. Procesos de manufactura La industrialización de maíz comprende dos procesos tecnológicamente diferentes: la molienda húmeda y la molienda seca. Cada uno de ellos permite obtener distintos productos. Mqnkgpdc hûogdc En este proceso (figura2) se remueve la mayor cantidad de almidón mediante el debilitamiento de los enlaces del gluten cuando el grano es macerado en agua a 50 oC durante 30 a 40 horas. El grano macerado se muele para separar el germen que una vez suspendido en una corriente de agua se lo separa mediante hidrociclones de los otros constituyentes del grano. El gluten, almidón y fibra contenidos en la suspensión son sometidos a una molienda fina donde la fibra es menos afectada lo que permite ser removida mediante tamizado. En tanto que el gluten y el almidón por tener diferente densidad son separados por centrifugación. El almidón se lo termina purificando hasta alcanzar una concentración del 99.5% para ser secado. En resumen, por cada 100 kg de maíz procesado (en base seca) se obtienen: 67 kg de almidón; 9 kg de germen; 16 kg de alimento de gluten y 8 kg de harina de gluten. Así también se pueden obtener otros productos como el hidrol, el salvado húmedo y el concentrado de licor, pero en menor cantidad. Tabla 2. Eoproductos del proceso de molienda húmeda del irano de maí|. Coproductos del maíz Descripción del producto Alimento de gluten de maíz Parte de grano de maíz después de la extracc ión de la mayor parte del almidón, gluten y germen. Proteína <25%, rico en fibra Residuo seco (gluten) del maíz luego de la extracción de la mayor parte del almidón y el germen. Tiene gluten con cantidades pequeñas de almidón y f ibra. Proteína >60%, ? caroteno y xantofila Melaza que se forma durante la conversión del almidón a dextrosa Cáscara sin secar con residuos de almidón y proteína Se obtiene al secar el agua de remojo del maíz sobre el salvado o germen de maíz Harina de gluten de maíz Hidrol Salvado húmedo Concentrado de licor Fuente: Weigel et al. (1997) 176 Hiiura 2."Esquema del proceso de la molienda húmeda empleado para la separación de los diherentes componentes del irano de maí| (Tomado de: Weiiel et al. 1997). Mqnkgpdc gp ugeq El proceso de molienda seca consiste en la reducción del tamaño del grano hasta donde sea económicamente factible la separación del pericarpio, germen y endosperma (figura 1) y su posterior clasificación, buscando con ello producir la máxima cantidad de endosperma y remover el germen y pericarpio para dar un producto con bajo contenido en grasa y fibra. El germen y el pericarpio son relativamente ricos en proteínas, grasa, vitamina B y minerales. El germen, al igual que en la molienda húmeda, se separa y se destina a la extracción de aceite. La industria de la molienda seca de maíz exige granos duros, que rindan grandes proporciones de fracciones gruesas 177 Tabla 3. Eoproductos de la molienda en seco del irano de maí| Fuente: Weigel et al. (1997) 3. Parámetros de Referencia La calidad del producto aumenta constantemente gracias a los desarrollos en el proceso de la molienda húmeda. La separación de estas fracciones, a través del proceso de molienda húmeda, aumenta el valor nutritivo y económico de las mismas. Tabla 4. Cnálisis prozimal del irano del maí| { sus coproductos. Valores expresados como porcentaje de alimento Fuente: (a) Valores promedio, Oropeza et al. (1989); (b) U.S. Grains Council (2007); (c) Comunicación Personal Dra. Gabriela Gaxiola; (d) Lucas (2007) expresado como base seca. Tabla 5. Eomparación de nutrientes de aliunos co-productos de iranos de destilería del maí| (100% materia seca) Fuente: (a) IOWA CORN. www.iowacorn.org. b) U.S. Grains Council, 2007 (c) Shurson et al. (2005). 178 Tabla 6. Normas de control de calidad del iluten de maí| (60% proteína). Especihicaciones de análisis prozimal { niveles recomendados de residuos { microbiolóiicos. Fuente: FEDNA (2003) Tabla 7. Rerhil de aminoácidos de la harina de maí| { del iluten de maí| Valores expresados en % de proteína Fuente: (a) maíz amarillo de EEUU, FAO (1993); (b) Lucas (2007) expresado como materia húmeda g/100g proteína. 179 Tabla 8. Eomposición de ácidos irasos del maí| { productos. Valores expresados en % de alimento. *Gluten de maíz 60%. **Granos de destilería de maíz desecados/solubles (DDGS). Fuente: (a) FAO (1993); (b) Guillaume et al. (2001) Tabla 9. Eontenido de minerales de varios productos del maí| Valores expresados como % de materia seca Fuente: (a) adaptado de www.botanical-online.com/maizharina.htm; (b) Weigel et al. (1997); (c) IOWA CORN. www.iowacorn.org. El grano de maíz contiene dos vitaminas solubles en grasa, la provitamina A o carotenoide y la vitamina E. Los carotenoides se hallan sobre todo en el maíz amarillo, en cantidades que pueden ser reguladas genéticamente. Según estudios recientes, si se mejora la calidad proteínica del maíz aumenta la transformación de beta-caroteno en vitamina A. El maíz no tiene vitamina B12 y el grano maduro contiene sólo pequeñas cantidades, en caso de que las haya, de ácido ascórbico. Otras vitaminas, como la colina, el ácido fólico y el ácido pantoténico, se encuentran en concentraciones pequeñísimas. (FEEDNA, 2003). 180 Tabla 10. Eontenido de vitaminas del irano { iluten de maí| Valores expresados como mg/100g alimento. Fuente: FAO (1993) 4. Valor alimenticio La harina de gluten de maíz tiene un alto nivel de proteína cruda y vitaminas B y C, con un bajo contenido de fibra y cenizas, no contiene factores antinutricionales y es una excelente fuente de xantofila (102 mg/kg) y metionina, aunque deficiente en lisina (Regost et al., 1999). 6.1 Dkigutkdknkdcd Tabla 11. Diiestibilidad Cparente de Rroteína (DCR) en el camarón Litopenaeus vannamei . 6.2 Ipenuukóp gp nc dkgtc Tabla 12. Respuesta de diherentes especies de camarones juveniles a la inclusión de harina de iluten de maí| en la dieta. Eurgekg Tkrq dg Ipitgdkgptg Mqdcnkdcd Eutcdkq dg Dgucttqnnq Litopenaeus vannamei Harina de gluten de maíz Juveniles Litopenaeus vannamei Harina de gluten de maíz Juveniles Litopenaeus vannamei Harina de gluten de maíz No se puede sustituir totalmente la harina de pescado No se puede sustituir totalmente la harina de pescado Sustitución de menos del 25' de la harina de pescado Juveniles Nkxgn dg Ipenuukóp Rguuntcdqu Fugptg 100' Se reporta una disminución del crecimiento Tacon, et al ., 2001 100' Supervivencias Foster más balas que et al ., el trat amiento 2002 control 25, 50, 75 Con todas las y 100' dietas disminuyó la tasa de crecimiento Molina, 2004 181 Referencias FAO, 1993. El maíz en la nutrición humana. Colección FAO: Alimentación y nutrición, Nº25. FAO, 2001. El maíz en los trópicos: Mejoramiento y producción. Colección FAO: Producción y protección vegetal, Nº28. FAO 2004. FAOSTAT Agriculture. www.faostat.fao.org FEDNA, 2003. Tablas FEDNA de composición y valor nutritivo de alimentos para la formulación de piensos compuestos (2ª ed.). C. de Blas, G.G. Mateos y P.Gª. Rebollar (eds.). Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal. Madrid, España. 423 pp. Forster, I. P., Dominy, W., Tacon, A. G., 2002. The use of concentrates and other soy products in shrimp feeds. In: Cruz-Suárez, L. E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., GaxiolaCortés, M. G., Simoes, N. (Eds.). Avances en Nutrición Acuícola VI. Memorias del VI Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 3 al 6 de Septiembre del 2002. Cancún, Quintana Roo, México. Gomes, E., Rema, P., Sadasivam J., Kaushik, 1995. Replacement of fish meal by plant proteins in the diet of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): digestibility and growth performance. Aquaculture 130, 177-186. Guillaume, J., Kaushik, S., Bergot, P. y Metailler, R. 2001. Nutrition and Feeding of Fish and Crustaceans. Springer Praxis Books. Food Sciences . XXIV, 408 pp. Lucas, M., 2007. Evaluacion de fuentes alternativas de proteina al uso de hariba de pescado en dietas para camarones juveniles Litopenaues vannamei. Tesis de Grado. Facultad de Biología Marina. Universidad Península de Santa Elena. 119pp. Markham, S., 2005. Distillers dried grains and their impact on corn, soymeal, and livestock markets. Agricultural Outlook Forum 2005. Presented February 25, 2005. Molina, C., 2004. Evaluación del gluten de maíz como una fuente reemplazante de la harina de pescado en dietas para el camarón juvenil Litopenaeus vannamei. CENAIM INFORMA. Boletín Informativo No 106 Morales, A.E., Cardenete, G., De la Higuera, M. y Sanz, A. 1994. Effects of dietary protein source on growth, feed conversion and energy utilization in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture, 124, 117-126. Oropeza, E., Ortiz, L. 1989. Evaluación nutricional de la proteína del grano de seis cultivares de maiz (Zea mays L,). Rey. Fac. Agron. (Maracay) 15, 225-234 Regost, C. J., Arzel, J., Kaushik. S.J. 1999. Partial or replacement of fish meal by corn gluten meal (Psetta maxima). Aquaculture 180, 99-117 Pongamaneerat, J., Watanabe, T., Takeuchi, T. y Satoh, S. 1993. Use of different protein meals as partial or total substitution for fish meal in carp diets. Nippon Suisan Gakkaishi 59, 1249-1257. Skonberg, D.I., Hardy, R.W., Barrows, F.T., Dong, F.M., 1998. Color and flavor analysis of fillets from farm-raised rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fed low-phosphorus feeds containing corn or wheat gluten. Aquaculture166, 269-277. 182 Shurson, G., Spiehs, M. y Whitney, M. 2005. El uso de granos secos de destilería con solubles de maíz en dietas para cerdos. Department of Animal Science, University of Minnesota, St. Paul, USA www.ddgs.umn.edu Tacon, A., W. Dominy, S. Divakaran, L. Obaldo, I. Forster, O. Decamp, J. Cody, L., Conquest. 2001. The nutrition and feeding of marine shrimp within biosecure zero-water exchange aquaculture production systems: a status report. Aquaculture. 2001. The Annual International Conference and Exhibition of the World Aquaculture Society, Book of Abstracts. Jan 21-25, 2001. Orlando, Florida, USA, pp 1-630. U.S. Grains Council, 2007. DDGS use handbook: A guide to distiller’s dried grains with solubles (DDGS). 123pp. www.grains.org Watanabe, T., Pongmaneerat, J., Sato, S Takeuchi, T., 1993. Replacement o fish meal by alternative protein sources in raimbow trout diets. Nippon Suisan Gakkaishi. 59, 15731579. Weede, N.E. 1997. Low phosphorus plant protein ingredients in finishing diets for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). M.S. Thesis, University of Washington, Seattle, WA. 150 pp. Weigel, J.C., D. Loy, and L. Kilmer. 1997. Feeding Co-Products of the Dry Corn Milling Process. P.2-4. Renewable Fuels Association and National Corn Growers Association. Washington, D.C. and St. Louis, MO. Wu, Y., Rosati, R., Sessa, J., Brown B., 1995. Evaluation of corn gluten meal as a protein source in Tilapia diets. Journal Agricultural Food Chemistry. 43, 1585-1588. 183 INGREDIENTES PROCEDENTES DE ORGANISMOS UNICELULARES 184 a) LEVADURAS García-Galano, Tsai Nombre común (científico): levadura torula (Candida utilis) Número Internacional del Alimento: 7-05-534 Nombre común (científico): levadura de cerveza (Sacharomyces cerevisiae) Número Internacional del Alimento : 7-05-527 Nombre común (científico): levadura láctica: Kluyveromyces fragilis Número Internacional del Alimento: No registrado 1. Diagnóstico Las levaduras son un grupo de microorganismos bastante homogéneo, cuya definición es aún difícil. Son hongos unicelulares, generalmente de forma esférica, ovoide o elíptica, que se multiplican por gemación o por escisión y generalmente tienen la capacidad de producir la fermentación alcohólica de los azúcares (Zambonelli, 1998). Pueden encontrarse en frutas, granos y otros alimentos que contienen azúcar. Están en el suelo, en el aire, en la piel, etc. En los círculos industriales, las levaduras se han clasificado a partir de su conducta en los cultivos empleados para la fermentación. De acuerdo con esta clasificación pueden ser: Verdaderas: son las empleadas en la panadería y en la industria de la fermentación. Falsas: son las que causan reacciones de fermentación indeseables y muchas tienen importancia en medicina. En este grupo están las levaduras que fermentan y crecen en los desechos de la pulpa de madera y muchas se recomiendan como fuentes de alimento o suplemento dietético (ej: torula). Silvestres: aparecen normalmente en las uvas y otras frutas en su estado natural y están involucradas en la producción del vino. Cerveceras: se separan en las que sedimentan y en las que flotan. Una de las especies mas comúnmente empleada es Sacharomyces cerevisiae. Existen al menos 100 líneas separadas que pueden ser usadas para la producción de cerveza, pan, vino, destilerías o en cultivos de laboratorio. La conducta, desarrollo y calidad de una línea de levadura está influenciada por factores genéticos y ambientales (Moo-Young, 1985). Desde el punto de vista alimentario, según la Asociación Americana de Control Oficial de los Alimentos (AAFCO), pueden clasificarse en activas e inactivas, perteneciendo las levaduras de cerveza, torula y láctica al último grupo. Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 185 2. Procesos de manufactura Las levaduras se cultivan en diferentes medios, obteniéndose un producto que finalmente puede ser secado para su utilización posterior, por lo que se hacen inactivas. Durante el proceso de secado, algunas células pueden romperse y los nutrientes que contienen se tornan mas accesibles para los organismos que las ingieren. Las fases de producción varían notablemente de un productor a otro, según la tecnología empleada, pero el principio es idéntico. El sustrato de fermentación empleado (tabla 1), la calidad del agua en la fermentación y la cantidad de químicos utilizados durante el proceso, tienen efecto en el producto final. En la fermentación de la cerveza se usa la levadura cervecera; durante este proceso las levaduras sintetizan proteínas y vitaminas y absorben minerales y otros nutrientes del mosto cervecero. La levadura láctica Kluyveromyces fragilis crece en el suero y otros líquidos de desechos del procesamiento de la leche. La torula se cultiva en el líquido obtenido después que la pulpa de madera es macerada para obtener la celulosa. También puede utilizarse como sustrato a las melazas y a otras materias orgánicas (figura 1). Tabla 1. Uustratos empleados en la producción de levaduras. Fuente: 1 Moo-Young, 1985; 2 Tacon, 1989; 3 Moo-Yong, 1985; 4 Moo-Yong, 1980; 5 Chanda y Chakrabarti, 1996; 6 Gómez y Santiesteban, 2000 186 Hiiura 1. Esquema del proceso de elaboración de la levadura torula a partir de las mieles hinales de la caña de a|úcar. Huente: Ióme| { Dlanco, 2000 3. Parámetros de referencia. El producto debe estar libre de grumos o tortas así como de partículas quemadas. El color puede variar de castaño claro, a gris crema. La humedad no debe de exceder el 10%. Las levaduras secas deben estar libres de salmonelas y organismos coliformes. Tabla 2. Cnálisis químico prozimal de diherentes levaduras ngxcdutc egtxgegtc Sacharomyces cerevisiae áctica Mluveromices fragilis torula Candida utilis Mctgtkc ugec Ptqtgîpc etudc Ezttcetq gtêtgq Fkdtc etudc Cgpkzc Fugptg 93.0 91.4 90.8 43.8 45.0 46.8 0.8 1.2 5.7 2.9 3.9 1.6 6.6 7.0 6.2 NRC, 1984 , Tacon , 1989 , Tacon , 1989, ----- 46.3 0.7 5.7 8.4 Chinappi y Sánchez Crispín, 2000,, 93.0 93.0 91.7 92-94 90.1 49.1 48.0 47.3 45-50 43.1 1.6 2.7 5.2 1-1.5 1.8 2.3 2.1 1.1 ----1.1 7.7 8.0 7.3 ----1.9 NRC, 1984 , Tacon , 1989 , Tacon , 1989 , Gómez y Blanco, 2000, García et al., 1997 , * Valores expresados como % del peso de alimento ** Valores expresados como % del peso seco 187 Tabla 3. Eontenido de aminoácidos de diherentes levaduras. Valores expresados como 1: % del peso de alimento (NRC, 1993); 2 y 4: % del peso de alimento (Tacon, 1989); 3: % del peso de alimento (NRC, 1984); 5: % de la proteína (Forrellat et al., 1988); 6: g/100g de materia seca (Otero, 1985) Tabla 4. Eontenido de minerales de diherentes levaduras. Valores expresados como alimento y en base seca (100% materia seca) Fuente: NRC, 1984 188 Tabla 5. Eontenido de vitaminas de diherentes levaduras. Vktcokpc Materia seca *'+ Biotina Colina Acido Fólico Niacina Acido Pantoténico Vit. B6 Rivoflavina Tiamina Vit. B12 Vit. E Cgtxgzc *ugec+ Uccjctqo{ceu"cetexiuice 93 1.01 3949 9.6 450 110.7 37.1 35.6 92.7 1.0 2.0 100 -08 4227 10.3 4.82 118.4 39.8 38.1 99.2 1.0 2.0 Tqtunc *ugec+ Ecndidc"wviniu 93 1.37 3005 24.2 489 93.8 36.3 44.4 6.2 4.0 100 1.47 3223 26.0 525 100.6 38.9 47.6 6.6 4.0 Valores expresados en mg/kg de alimento y en base seca (100% materia seca) Fuente: NRC, 1984 4. Valor alimenticio Las levaduras tienen un alto valor proteico, son ricas en vitaminas del complejo B y tienen una composición de minerales que es adecuada para los camarones. El elevado contenido de ácidos nucleicos las convierte en una fuente importante de obtención de nucleótidos. Los ß glucanos de la pared celular se emplean ampliamente en acuicultura como inmunoestimuladores. Un factor limitante para su uso es la palatabilidad, por ello, los niveles de inclusión en la dieta dependen de la especie de camarón y del tipo de levadura utilizada. 6.1 Dkigutkdknkdcd Tabla 6. Diiestibilidad aparente de la proteína de la levadura de cerve|a en diherentes especies de camarones peneidos. Fuente:Lee y Lawrence, 1997 Tabla 7. Diiestibilidad in vitro de la proteína de las levaduras torula(1, 2) { láctica(3) Fuente: 1 Forrellat et al., 1988; 2 Forrellat et al., 1990, 3 Chinappi y Sánchez Crispín, 2000 189 6.2 Ipenuukóp dg gp nc dkgtc Tabla 8. Respuesta de camarones peneidos a la inclusión de levaduras en la dieta. Eurgekg Ipitgdkgptg Mqdcnkdcd Litopenaeus schmitti Torula Sustitución de 100' de pescado y hasta un 74' de soya Litopenaeus schmitti Torula Litopenaeus schmitti Litopenaeus schmitti Litopenaeus setiherus Litopenaeus st{lirostris Litopenaeus st{lirostris Combinación con las microalgas Torula Sustitución 100' harina de camarón o de girasol o de carne o de soya Torula Sustitución parcial de harina de pescado Levadura de Sustitución cerveza parcial de calamar, salvado de arroz y soya Levadura de Sustitución cerveza parcial de calamar, salvado de arroz y soya Levadura de cerveza Eutcdkq dg Nkxgn dg Dgucttqnnq Ipenuukóp *'+ Larvas 10, 20 y Primeras 30 Postlarvas Larvas 1g1t1día Fugptg Melor crecimiento en protozoeas y Pl con 30' inclusión García et al., 1997 Melor supervivencia y crecimiento Buen crecimiento Gelabert et al., 1988 Juveniles 30 Juveniles 5-30 Los melores resultados con 15-25 ' Fraga et al., 1998 Juveniles 12.5 Buen crecimiento Fenucci et al.,1980 Juveniles 12.5 Buen crecimiento Fenucci et al., 1980 Juveniles 5=10=20= 30 Melor crecimiento con 5 y 10' Buen potencial de crecimiento Buen potencial de crecimiento Buen potencial de crecimiento Cuzón, 1994 Camarones peneidos Levadura láctica Juveniles 20 Camarones peneidos Torula Juveniles >15 Camarones peneidos Levadura de cerveza Juveniles 10-15 190 Rguuntcdqu Fraga et al., 1996 Aquacop y Cuzón, 1986 Aquacop y Cuzón, 1986 Aquacop y Cuzón, 1986 5 Consideraciones generales La levadura Saccharomyces cerevisiae se emplea en la alimentación humana, siendo considerada como “generalmente segura” (GRAS) por las autoridades de los Estados Unidos (Jonvel, 1993). La levadura torula se utiliza ampliamente en la alimentación animal. Referencias Aquacop, Cuzón, G., 1989. Selected ingredients for shrimp feed. Advances Tropical Aquaculture. IFREMER. Actes de Colloque 9,405-412. Chanda, S., Chakrabarti, S.,1996. Plant origin liquid waste: a resource for single cell protein production by yeast. Bioresource Technology 57(1),51-54. Chinappi, I., Sánchez Crispín, J.A., 2000. Producción de biomasa de Kluyveromices fragilis en suero de leche desproteinizado. Acta Científica Venezolana, 51,223-230. Cuzón, G., 1994. Utilización de levaduras por camarones penaeidos. 303-310. En: Mendoza, R., E. Cruz Suárez y D. Ricque. Avances en Nutrición Acuícola II. Memorias del Segundo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. Monterrey, México. Fenucci, J., Zein-Eldin, Z., Lawrence, A., 1980. The nutritional response of two peneid species to varies levels of squid meal in a prepared feed. Proc. World Maricult. Soc. 11,403-409. Forrellat, A., González, R., Carrillo, O., 1988. Evaluación de la calidad proteica de alimentos para camarones. Rev. Invest. Mar. 9(1),71-80. Forrellat, A., González, R., Collazo, T., Gallardo, N., Carrillo,O., 1990. Caracterización y estabilidad de la hepatopancreatina de Litopenaeus schmitti para ser utilizada como reactivo biológico. Rev. Invest. Mar. 11(1),81-66. Fraga, I., Galindo, J., Reyes, R., Alvarez, S., Gallardo, N., Forrellat, A., González, R., 1996. Evaluación de diferentes fuentes proteicas para la alimentación del camarón blanco Penaeus schmitti. Rev. Cubana Investigaciones Pesqueras 20(1),6-9. Fraga, I., Reyes, R., Galindo, J., Alvarez, J., Jaime, B., 1998. Evaluación de la levadura torula en dietas para camarón. Fondo de Manuscritos, ACC. García, T., Márquez, G., Carrillo, O., Gelabert, R., Vidal, L., Becquer, U., 1997. Evaluación de la levadura torula seca en dietas artificiales para la alimentación de larvas y postlarvas de camarón blanco Penaeus schmitti. En: Memorias IV Congreso Ecuatoriano de Acuicultura, Guayaquil, Oct. 97. Gelabert, R., Alfonso, E., Leal, S., 1988. Experiencias de alimentación de larvas de camarón Penaeus schmitti con levaduras obtenidas industrialmente. Rev. Invest. Mar. 9(1),59-70. Gómez , R., Blanco, R., 2000. Levadura torula I. En: Galvez Tempre (Ed). Manual de los derivados de la caña de azúcar. ICIDCA, Cuba, 243-246. Gómez, R., Santiesteban, C., 2000. Levadura torula II. En: Galvez Tempre (Ed). Manual de los derivados de la caña de azúcar. ICIDCA, Cuba. Pp:247-249. Jonvel, S., 1993. Use of yeast in monogastrics. Feed Mix, 1(4). Lee, P.G., Lawrence, A.L., 1997. Digestibility. En: D’Abramo, L.R., Conklin, D.E. Y Akiyama, 191 D.M. (Eds.). Crustacean Nutrition 6:194-240. Moo.Young, M. , Chahal, D.S., Vlach, D., 1980. Utilization of cattle manure for torula yeast production from straw hydrolysates. Animal Feed Science and Technology 5(3),175182. Moo-Young, M., 1985. Comprehensive Biotechnology . Pergamon Press. Vol. 3 y 4.,1165 y 1-1136. NRC., 1984. Nutrient requirement of warmwater fishes and shellfishes. National Research Council. Nat. Acad. Press, Washington.102 pp. NRC., 1993. Nutrient requirement of warmwater fishes and shellfishes. National Research Council. Nat. Acad. Press, Washington.102 pp Otero, M.A.,1985. Proteína unicelular para consumo humano. Instituto Cubano sobre los Derivados de la Caña de Azúcar. Editorial Científico Técnica,118 pp. Tacon, A., 1989. Nutrición y alimentación de peces y camarones cultivados. Manual de capacitación. FAO, Documento de campo 4, 1-551. Tacon, A., 1993. Feed ingredients for crustaceans natural food and processed feedstuffs. FAO Fisheries Circular 886:1-67. Zambonelli, C., 1998. Microbiologia e biotecnologia dei vini. Edagricole, Bologna.300 pp. 192 b) MICROALGAS Barbarito, Jaime Nombre común (científico): Spirulina (Spirulina spp.) Número Internacional del Alimento: 5-19-931 Nombre común (científico): (Schizochytrium spp.) Número Internacional: No hay registro 1. Diagnóstico Las microalgas constituyen la principal fuente de alimento en el cultivo de todos los estadios de los bivalvos marinos, de los estadios larvales de algunos gasterópodos marinos, de las larvas de un gran número de especies de peces marinos, camarones peneidos y zooplancton (Coutteau, 1996). Se han aislado y sometido a cultivo intensivo un gran número de especies de microalgas, que incluyen diatomeas, flagelados, algas verdes y algas verde-azules filamentosas, en rangos de tamaños desde pocos hasta más de 100 mm. Entre las algas más empleadas en la alimentación de larvas de camarones se encuentran representanes de la Clase Bacillariophyceae, Géneros Skeletonema, Thalassiosira, Phaeodactylum, Chaetoceros y Cylindrotheca, de la Clase Haptophyceae, Género Isochrysis, de la Clase Prasinophyceae, Género Tetraselmis y de la Clase Cyanophyceae, Género Spirulina. El alto costo del cultivo de microalgas vivas, las variaciones de su composición en nutrientes y los riesgos de contaminación han determinado la búsqueda de alternativas para su sustitución en la larvicultura de camarones peneidos. La posibilidad de cultivar de manera intensiva algunas especies de microalgas en grandes volúmenes a la intemperie, de preservarlas a costos relativamente bajos en condiciones climatológicas óptimas y el uso de un sistema costo/beneficio favorable, ha permitido el desarrollo de alimentos a base de “harina de algas” de un limitado número de especies, como Spirulina spp. , Dunaliella salina, Scenedesmus sp. (Nose, 1960; Stanley y Jones, 1976; Matty y Smith, 1978; Tsai, 1979) y recientemente Schizochytrium spp. (Barclay y Zeller, 1996). Actualmente se aplican técnicas de producción a gran escala con algunas especies de microalgas marinas en condiciones heterotróficas de cultivo, con el empleo de carbono orgánico en lugar de luz como fuente de energía. Con este método se pueden alcanzar concentraciones 1000 veces mayores que las de cultivos fotoautotróficos que pueden ser preservadas mediante secado por aspersión. Desafortunadamente estas técnicas de producción masiva se han podido realizar sólo con pocas especies de microalgas; muchas de ellas, con un alto valor nutricional, son incapaces de crecer en la oscuridad (ej. Chaetoceros sp., Isochrysis sp., Skeletonema sp., Thalassiosira sp., Monochrysis sp., etc.). Por ello es importante desarrollar, a futuro, técnicas de cultivo y de preservación que permitan mejorar la composición bioquímica y el rango de microalgas secas (Coutteau, 1996). Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 193 Göhl (1991) consigna que las harinas de microalgas constituyen una fuente de alimentación alternativa en la cría de animales, y que, aunque aportan poca energía, pueden cubrir sus necesidades nutricionales. En el hemisferio occidental, las harinas más empleadas, en la alimentación de los primeros estadios larvales de camarones peneidos, son las de diferentes especies del Género Spirulina y la de Schizochytrium spp. Spirulina spp. es una cianobacteria filamentosa característica de lagos someros salinos y alcalinos de aguas cálidas de África y América; su velocidad de crecimiento es mayor a la de cultivos agrícolas y cercana a la de otros microorganismos como levaduras y bacterias, duplicando su biomasa en 3-5 días. En estas condiciones se pueden producir 25t/ha/año de la microalga, equivalente a 15 toneladas de proteína (Richmond, 1988; Göhl, 1991). En general, su perfil de aminoácidos es adecuado, aunque es deficiente en aminoácidos sulfurados y triptofano. Es rica en ácidos grasos de la serie linoleica y linolenica; contiene cantidades importantes de pigmentos (clorofila a, carotenoides y xantofilas, ficobiliproteinas, cficocianina y aloficocianina), y es extremadamente rica en tiamina, niacina, piridoxina y cianocobalamina. Contiene niveles importantes de pantotenato de calcio, ácido fólico, inositol, b-carotenos y tocoferoles y bajo contenido de ácidos nucleicos, en comparación con otros microorganismos (Richmond, 1988). Debido a estas características contribuye a mejorar las condiciones y salud de los peces alimentados con esta microalga (Mustafa et al., 1994). Schizochytrium spp. es un Género de algas unicelulares que pertenece al Phylum Eunicetes, Clase Oomycetes, Familia Thraustochytriaceae (De Gruyter, 2002). Son microalgas principalmente saprotróficas que se distribuyen en todo el mundo en ambientes marinos y estuarios. Son alimento de organismos filtradores como almejas y mejillones y no existe ningún informe sobre toxicidad asociada con este Género (Anónimo, 2002a). En la actualidad se utilizan también para la producción comercial del ácido docosahexaenoico y como suplemento dietético para niños (Ashford y Barclay, 2005). 2. Proceso de manufactura El método de obtención de altas concentraciones de microalgas cultivadas en condiciones económicas factibles, su concentración y posterior secado por aspersión o con estufa, ofrece las siguientes ventajas: Eliminación del método costoso y laborioso de producción de alimento vivo. · Regularidad de suministro y composición de alimento. · Fácil almacenamiento y distribución. · Manipulación mínima en la instalación de acuicultura. · Reducción del riesgo de transmisión de enfermedades infecciosas, por parásitos y biotoxinas, debido a la temperatura del proceso de fabricación. 194 CULTIVO DE LA MICROALGA Eutcpsugu dg 6 o2 q oâu eqp rtqfupdkdcd ogdkc dg 15 eo y eqp upc eudkgttc tkrq kpxgtpcdgtq. Ggpgtcnogptg gp ogdkq dg euntkxq Æ\cttqumÆ *Cquttgcu. 1;;8+. CONCENTRACION A ttcxêu dg fknttcdq ogeâpkeq ogdkcptg ocnncu y rqt itcxgdcd SECADO *Chkpk/\kttgnnk ev"cn.. 1;;8+ Mgdkcptg curgtukóp Ep dcpdglcu c 92√ C ENSACADO Ep tgekrkgptgu q dqnucu rnâutkecu ttcunûekdcu. Hiiura 1. Esquema del proceso de obtención de la harina de microalias. Tabla 1. Valores de parámetros abióticos recomendados para el cultivo de Spirulina sp. Fuente: Zarrouk,1966. En los estanques se realiza un control constante de los parámetros abióticos, agitación y control del crecimiento microbiano, que son fundamentales para optimizar la producción. Se considera como producción eficiente 10g/ m2/ día. 3 Parámetros de referencia. En general la calidad proteica de las microalgas es alta. La composición en carbohidratos es variable y en algunos casos puede afectar su valor nutricional. Muchas microalgas son ricas en uno o en ambos ácidos grasos polinsaturados eicosapentaenoico y docosahexaenoico, fundamentales en la nutrición animal (Brown y Jeffrey, 1992; Dunstan et al., 1992). Las microalgas del Género Spirulina son, en general, fuente natural de gran valor proteico (55-70%), vitaminas, aminoácidos esenciales, minerales, ácidos grasos y pigmentos 195 antioxidantes, como los carotenoides (Belay et al.,1996; Falquet, 1996). Poseen, además, un alto valor nutricional y son efectivas para la protección de la radiación e inmunomoduladoras (Takeuchi et al., 2002). Schizochytrium sp. es un alimento nutricionalmente balanceado, rico en aminoácidos, ácidos grasos con un elevado contenido de ácido docosahexaenoico (DHA), vitaminas y minerales. La harina es no grasosa y su suspensión presenta una elevada estabilidad garantizando una buena calidad de agua en las condiciones de cultivo En las tablas 2 a 11 se presentan datos del análisis químico proximal, la composición de aminoácidos, ácidos grasos, vitaminas, minerales y otros índices de interés sobre las harinas de las microalgas Spirulina y Schizochytrium. Tabla 2. Earacterísticas orianolépticas de la harina de la microalia Spirulina sp. Fuente: Anónimo, 2005 Tabla 3. Eomposición prozimal de la harina de Spirulina sp. Valores expresados como % de peso seco Fuente: 1: Anónimo, 2002b; 2: Anónimo, 2002c; 3: Anónimo, 2005; 4: Tacon, 1989; 5: NRC, 1983 Tabla 4. Eomposición prozimal de la harina de Schizochytrium sp. Valores expresados como % de peso seco Fuente: Anónimo, 2005 196 Tabla 5. Eontenido de aminoácidos de la harina de Spirulina sp. Valores expresados como porcentaje de peso seco Fuente: 1: Anónimo, 2002b; 2: Anónimo, 2002c; 3: Anónimo, 2005; 4: Tacon, 1989; 5: NRC, 1983 Tabla 6. Eontenido de aminoácidos de la harina de Schizochytrium sp. Valores expresados como mg/100 g de peso seco Fuente: Anónimo, 2005 197 Tabla 7. Eontenido de vitaminas { minerales de la harina de Spirulina sp. Valores expresados como porcentaje de peso seco 1: Anónimo, 2002b; 2: Anónimo, 2005 Tabla 8. Eontenido de vitaminas de la harina de Schizochytrium sp. Fuente: Anónimo, 2005 198 Tabla 9. Eontenido de ácidos irasos de la harina de Spirulina sp. Valores expresados como porcentaje de peso seco 1: Anónimo, 2002b; 2: Anónimo, 2005 Tabla 10. Eomposición en esteroles { lecitina de la harina de Schizochytrium sp. Valores expresados como mg/100g de peso seco Fuente: Anónimo, 2005 Tabla 11. Eomposición de ácidos irasos de la harina de Schizochytrium sp. Valores expresados como porcentaje del total de ácidos grasos Fuente: Anónimo, 2005 199 4. Valor alimenticio 6.1 Dkigutkdknkdcd Tabla 12. Ehiciencia de asimilación { diiestibilidad proteica in vitro de aliunas microalias 6.2 Ipenuukóp gp nc Dkgtc Tabla 13. Niveles de sustitución de microalias vivas por harinas de microalias en camarones peneidos. 5. Consideraciones Generales Protocolo de uso como sustituto de microalgas vivas en la alimentación de larvas: Para preparar el alimento, el polvo seco debe ser hidratado con agua dulce y mezclado en una licuadora eléctrica durante 2 minutos. Eliminar la presencia de proteínas en la espuma pasándola a través de una malla de 50μm. Para obtener la emulsión no usar más de 30g del producto seco/litro. Modo de almacenamiento del producto para ambos casos Para mantener la calidad ambos productos deben almacenarse en un local fresco y seco, evitando su exposición a altas temperaturas y humedad. No deben usarse después de 4 meses de almacenados. 200 Referencias Anónimo 2002a. Initial ACNHP opinion on DHA GoldTM Ander the EC Novel Food Regulation. Agenda item 9. Scientific Advisory Comité on Nutrition. SACN/02/15. pp. 22. Anónimo 2002 b. Características generales del polvo de Spirulina platensis. Empresa de Producción y Comercialización de Microalgas y sus Derivados, GENIX – CNIC. Cuba, 25 pp. Anónimo 2002c. Características generales del polvo de Spirulina platensis. Empresa Norteamericana Earthrise. EEUU. Anónimo 2005. BIO’MARINE Spirulina. Disponible en URL: http://www.aquafauna.com. Ashford, A., Barclay, W. R., 2005. Electron microscopy may reveal structure of docosahexaenoic acid rich oil within the stramenopile, Schizochytrium sp. Department of Biology. University Colorado, Denver, USA. pp 60. Barclay, W., Zeller, S., 1996. Nutritional enhancement of n-3 and n-6 fatty acids in rotifers and Artemia nauplii by feeding spray-dried Schyzochytrium sp. Journal of the World Aquaculture Society 27, 314-322. Belay, A., Kato, T., Ota, Y., 1996. Spirulina (Arthrospira): Potential application as an animal feed supplement. Journal of Applied Phycology 8, 303-311. Boeing, P., 2005. Partial replacement of live algae in the laviculture of Litopenaeus vannamei with microencapsulate and spray-dried algae Schizochytrium sp. [visitado el 26 de mayo de 2005]. Disponible en URL: http://www.aquafauna.com/pt-TechnicalPaper&Trials. Brown, M.R., Jeffrey, .S.W., 1992. Biochemical composition of microalgae from the classes Chlorophyceae and Prasinophyceae. 1. Aminoacids, sugars and pigments. Journal Experimental Marine Biology and Ecology 161, 91-113. Chini Zittelli G, Tomasello V, Tredici M., 1996. “Outdoor cultivation of Spiurlina platensis during autumn and winter in temperate climates”. J. Appl. Phycol., 8, 293-301. Condrey, R.E., Gosselink, J.G., Bennet, H.J., 1972. Comparison of the assimilation of different diets by Penaeus setiferus and Penaeus aztecus. Fisheries Bulletin 70,1281-1292. Coutteau, P., 1996. Micro-algae. Manual on the production and use of live food for aquaculture. FAO. Lavens P. y P. Sorgeloos (Eds.): 9-60. De Gruyter, W., 2002. Taxonomical Index. Botánica Marina 45. Berlin – New York. pp 910. Dunstan, G.A., Volkman, J.K., Jeffrey, S.W., Barret, S. M., 1992. Biochemical composition of microalgae from the green algae classes Chlorophyceae and Prasinophyceae. II. Lipids classes and fatty acids. J. Exp. Mar. Biol. Ecol 161,115-134. Falquet, J., 1996. “Spiruline, Aspects nutritionnels”, Antenna Technologie, Genève. Göhl, B. (1991): Tropical feeds.FAO/Oxford Computer Journal LTD.Ver 1.7 Jaime B., Hernández-Llamas A., García-Galano T., y H. Villarreal. 2006. Substitution of Chaeotceros muelleri by Spirulina platensis meal in diets for Litopenaeus schmitti larvae. Aquaculture 260, 215–220. 201 Jaime-Ceballos, B., 1999. Evaluación de microalgas secas en la alimentación de protozoeas del camarón blanco Litopenaeus schmitti. Tesis en opción al grado de Magíster en Ciencias. Centro de Investigaciones Marinas, Universidad de La Habana, Cuba. 81 pp. Matty, A.J., Smith, P., 1978. Evaluation of yeast, a bacterium and algae as protein source for rainbow trout. I. Effect of protein level on growth, gross conversion efficiency and protein conversion efficiency. Aquaculture 14, 235-246. Moriarty, D.J.W., 1976. Quantitative studies on bacteria and algae in the food of the Mollet Mujil cephalus and the prawn Metapenaeus bennettae. J. Exp. Mar. Biol. Ecology 22, 131-143. Mustafa,M., Takeda, T., Umino, T., Wakamatsu, S., Nakagawa, H., 1994. Effects of Ascophylum and Spirulina meal as feed additives on growth performance and feed utilization of Red Sea bream, Pagrus major. J. Fac. Appl. Biol. Sci., Horoshima Univ. 33:125-132. Narciso, L. F., 1995. The influence of the diet on the growth and survival of Penaeus kerathurus larvae. En: Fish and Shellfish Larviculture Symposium. Larvi’95. P. Lavens, E. Jasper e I. Roelants, (Eds.). pp: 420-425. Nose, T., 1960. On the effective value of freshwater green algae, Chlorella ellisoidea, as a nutritive source to gold fish. Bulletin Freshwater Fish. Lab 10, 1-10. NRC., 1983. Nutrient requirements of warmwater fishes and shellfishes. National Academy Press. Washington, D.C., pp. 102. Richmond, A. 1988. Spirulina. En: M.A. Borowitzka y L.J. Borowitzka (Eds.) Microalgal Biotechnology. Cambridge University Press, Cambrige.pp 85-121.Stanley, J.G., Jones, J.B., 1976. Feeding algae to fish. Aquaculture 7, 219-223. Tacon, A.G.J., 1989. Nutrición y alimentación de peces y camarones cultivados. Manual de Capacitación. Proyecto Aquila II. Documento de Campo 4, 572 pp. Takeuchi, T., Lu, J., Yoshizaki, G., Satoh, S., 2002. Effect on the growth and body composition of juvenile tiolapia Oreochromis niloticus fed raw Spirulina. Fisheries Science 68, 3440. Tsai, P., 1979. Evaluation of Spirulina platensis a protein source in fish and shrimp nutrition. Suisanzoshoku 2, 32-39. Zarrouk, C. 1966. Contribution à l’étude d’une cyanophycée. Influence de divers facteurs physiques et chimiques sur la croissance et la photosynthèse de Spirulina maxima. Tesis Universidad de Paris, Francia. 150 pp. 202 203 ADITIVOS 204 a) ATRAYENTES Galindo, José Los organismos acuáticos utilizan un sinnúmero de señales químicas en diversos procesos fisiológicos, que determinan su comportamiento, tanto al momento de reconocer a sus depredadores como para alimentarse. Estas señales químicas o ?estímulos? son reconocidas y diferenciadas por células especializadas, a pesar de la gran cantidad y complejidad de sustancias y/o estímulos que componen el medio acuático (Lee y Meyers, 1997). De esta forma la percepción de estímulos químicos específicos por parte de los organismos acuáticos juega un papel vital. Si se considera la nutrición, un alimento es de poco valor si no es consumido por el camarón; por lo tanto la atractabilidad y la palatabilidad son críticas. Cuando se alimenta a los camarones, las sustancias atrayentes del alimento balanceado que se liberan son detectadas por quimiorreceptores distribuidos en la parte anterior del cuerpo, ya que los camarones detectan el alimento por el olor y no por la vista (Mendoza et al., 1999). Los atrayentes son ingredientes químicos sintéticos o naturales que contienen sustancias que promueven una respuesta óptima hacia el alimento en peces y camarones, en el sentido de propiciar una rápida localización y un aumento significativo del consumo. Se han identificado como los aspectos más importantes relacionados con la disminución de los costos de producción de las empresas acuícolas y, por lo tanto, con una mayor rentabilidad, la necesidad de optimizar la tasa de conversión del alimento y de reducir los desperdicios (Galicia, 2003). La importancia que tienen los atrayentes en la formulación de alimentos comerciales ha sido ampliamente reconocida como medio para incrementar la respuesta de las diferentes especies hacia cierto alimento y reducir el desperdicio del mismo debido a una mala palatabilidad (Costero y Meyers, 1993). El uso de atrayentes en los alimentos balanceados ha adquirido una enorme importancia ecológica, ya que mediante su utilización se puede reducir el desperdicio del alimento, lo cual influye directamente sobre la calidad del ambiente de cultivo. Por otra parte permite la incorporación de fuentes proteicas vegetales, que como la harina de soya, al ser incluidas en proporciones importantes en la formulación provocan la disminución de los niveles de ingestión (Lee y Meyer, 1996; 1997). Se pueden considerar dos tipos de estimulantes alimenticios para el uso en la camaronicultura: ingredientes que provienen de recursos naturales o estimulantes alimenticios (subproductos animales) que exhiben propiedades atrayentes o derivados químicos o sintéticos (compuestos purificados) que son responsables de las propiedades atrayentes de los ingredientes naturales (Tacon, 1989). Tanto los atrayentes químicos sintéticos como los naturales se pueden diferenciar por el efecto atrayente, incitante o estimulante que provocan sobre las especies acuáticas. En base a esta diferenciación los atrayentes o estimulantes son clasificados de acuerdo con la conducta Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 205 que ocasionan en los animales frente a una fuente alimenticia (Lenhoff y Lindstedt, 1974; Mackie y Mitchell, 1985; Métallier y Guillaume, 2001). Los atrayentes, repelentes y aprehensores típicamente funcionan a distancia (olfato) y son detectables a muy bajas concentraciones. Por el contrario, los incitantes, supresores, estimulantes y disuasivos, actúan por el contacto directo de la fuente alimenticia con el quimiorreceptor (gusto). Una amplia revisión sobre estimulantes alimenticios en crustáceos y en camarones peneidos se puede consultar en Costero y Meyers (1993), Lee y Meyers (1997), Mendoza et al. (1999), Chamberlain y Hunter (2001), Montemayor et al. (2004) y Smith et al. (2005). La categoría de subproductos animales utilizados como atrayentes incluye harinas de crustáceos, subproductos de calamar y extractos de bajo peso molecular obtenidos de peces y de carne. También se encuentran en este grupo la carne de mejillón, lombrices marinas, gusanos de sangre (sanguijuelas), ciertas lombrices terrestres, aceites de peces marinos, harina de pescado e hidrolizados de proteína de pescado y de soya. El rango de adición de la mayoría de estos aditivos se encuentra en el orden de 3 – 5 % (tabla 1). Tabla 1. Uubproductos de oriien animal empleados como atra{entes en las dietas para camarones. Fuente: 1: Chamberlain y Hunter, 2001; 2: Galicia-González et al., 2004 La inclusión de los subproductos como atrayentes dentro de la formulación de los alimentos implica ciertos problemas debido a la variabilidad del producto en cuanto a su composición y capacidad de atractabilidad, determinada a su vez por la especie utilizada, la posición geográfica de pesca, estado fisiológico en la captura, manejo postcaptura y tipo de procesamiento, entre otros aspectos (Mendoza et al., 1999). (tabla 2). 206 Tabla 2. Ventajas { desventajas de la inclusión de subproductos de oriien animal en las dietas para camarones. Se ha determinado que las sustancias purificadas o sintéticas que actúan como atrayentes incluyen mezclas de L aminoácidos (particularmente mezclas de aminoácidos que contienen glicina, alanina, prolina, histidina y ácido glutámico), mezclas de L aminoácidos y compuestos cuaternarios de amonio tales como betaína, cloruro de amonio y oxido de trimetilamina, los nucleótidos como inosina 5 monofosfato, uridina 5 monofosfato y guanosina 5 monofosfato, el hidrocloruro de trimetil amonio y las aminas biogénicas cadaverina y putrescina (tabla 3), (Tacon, 1989; Costero y Meyers 1993; Mendoza et al., 1999). Tabla 3. Eompuestos atra{entes purihicados empleados en dietas para camarones. Fuente : 1 : Chamberlain y Hunter (2001), 2 : Shiau y Chou (1994), 3 : Coman et al. (1996), 4 : Mendoza et al. (1999) Investigaciones recientes han determinado que los L aminoácidos, la amina cuaternaria betaina y las sustancias purificadas de extractos marinos de peso molecular inferior a 700 Da, son los mayores efectores del comportamiento alimenticio y en menor grado, los nucleótidos, nucleósidos, ácidos grasos, compuestos lipídicos y algunos azúcares. Una gran variedad de atrayentes, que incluyen mezclas de extractos animales y compuestos 207 purificados, están disponibles para su utilización en la acuicultura. A medida que se avance en el conocimiento de la quimiorecepción de los camarones será posible que se desarrollen nuevos atrayentes purificados de alta potencia como sustitutos o suplementos de los subproductos animales. Referencias Alvarez, I., 2003. Tasa de ingestión y conducta alimenticia de reproductores de L. vannamei: Efecto de atractantes/estimulantes alimenticios sintéticos en dietas. Tesis en opción al grado de Magíster en Ciencias. Escuela Superior Politécnica del Litoral, Facultad de Ingeniería Marítima y Ciencias del Mar, Guayaquil, Ecuador, 65 pp. Chamberlain, G.W., Hunter, B., 2001. Feed Additives: Global Shrimp OP:2001 – Preliminary Report. Global Aquaculture Advocate 4(4), 61-65. Coman, G.J., Sarac, H.Z., Fielder, D., Thome, M., 1996. Evaluation of crystalline amino acids, betaine and AMP as food attractants of the grant tiger (Penaeus monodon). Comp. Biochem. Fisiol. 113 A(3), 247-253. Costero, M., Meyers, S.P., 1993. Consideraciones sobre atrayentes químicos y estimulantes de la alimentación del camarón de cultivo Penaeus vannamei. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Mendoza, R., (Eds.), Memorias Primer Simposium Internacional de Nutrición y tecnología de Alimentos Acuícolas. Asociación Americana de Soya y Facultad de Ciencias Biológicas Universidad Autónoma de Nuevo León, México, pp. 355-364. Cruz Suárez, L.E., Guillaume, J., 1983. Facteur de croissance inconmu de la farine de calamar pour la crevette japonaise: localization de ce facteur. ICES Council Meeting (Collected papers). Copenhagen, 13 pp. Cruz Suárez, L.E., Guillaume, J., 1987. Squid protein effect on growth of four penaeid shrimp. J. World Aquacult. Soc. 18, 209. Galicia-González, A., , 2003. Utilización de hidrolizado de langostilla (Pleuroncodes planipes) como aditivo en alimentos para juveniles de camarón Litopenaeus . Tesis en opción al grado de Maestro en Ciencias. Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, La Paz, B.C.S., México, 131 pp. Galicia-González, A., R. Civera-Carcedo, H. Nolasco-Soria, L. Ocampo-Victoria y E. Goytortúa-Bores 2004. Nivel óptimo de inclusión de hidrolizado de langostilla (Pleurocondes planipes) en alimentos para Litopenaeus vannamei. En: Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Nieto-López, M.G., Villarreal Carazos, D.A., Scholz, U., GonzálezFéliz, M.L. (Eds.), VII Simposio Internacional de Nutrición Acuícola. Libro de Resúmenes, 16-19 de Noviembre de 2004. Monterrey, Hermosillo, Sonora, México, pp. 54. Lee, P.G. y S.P. Meyers 1996. Chemoattraction and feeding stimulation in crustacea. Aquacult. Nutr. 2, 157-164. Lee, P.G. y S.P. Meyers 1997. Chemoattraction and feeding stimulation. En: D’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (Eds.), Crustacean Nutrition. Advances in World 208 Aquaculture. Volume 6. World Aquaculture Society, pp. 292-351. Lenhoff, L., Lindstedt, D., 1974 en Heinen, J.M., 1980. Chemoreception in decapod crustacea and chemical feeding stimulants as potential feed additives. Proc. World Maricult. Soc. 11, 319-334. Mackie, A.M., Mitchell, A.I., 1985. Identification of gustatory feeding stimulants for fishapplications in aquaculture. En: Cowey, C.B., Mackie, A.M., Bell, J.G. (Eds.), Nutrition and feeding in fish. Academic Press. Hardourt Brace Jovanovich, Publishers, pp. 177189. Mendoza, R., Montemayor, J., Verde, J., Aguilera, C., 1999. Quimoatracción en crustáceos: papel de moléculas homologas. En: Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Mendoza, R. (Eds.), Avances en Nutrición Acuícola III. Memorias del Tercer Simposium Internacional de Nutrición Acuícola, 11-13 de Noviembre de 1996. Monterrey, Nuevo León, México, pp. 365-401. Métallier,R., Guillaume, J., 2001. Part IV. Feeding of fish: Applications. Raw materials and additives used in fish foods. En: Guillaume, J., Kaushik, S., Bergot, P., Métallier, R. (Eds.), Nutrition and Feeding of Fish and Crustaceans. Praxis Publishing, pp. 279-295. Montemayor-Leal, J., Mendoza-Alfaro, R., Aguilera-González, C., Rodríguez-Almaraz, G., 2004. Moléculas sintéticas y extractos animales y vegetales como atractantes alimenticios para el camarón blanco Litopenaeus vannamei. Revista AquaTIC 22, 1-10. Textos completes. http://revistaaquatic.com/aquatic/art.asp?t=p&c=183. Consulta en línea 23 de Septiembre de 2004. Shiau, S.Y., Chou, B.S., 1994. Grass shrimp Penaeus monodon, growth as influenced by dietary taurine supplementation. Comp. Biochem. Physiol. 108 A(1), 137-142. Smith, D.M., Tabrett, S.J., Barclay, M.C., Irvin, S.J., 2005. The efficacy of ingredients included in shrimp feeds to stimulate intake. Aquacult. Nutr. 11, 263-272. Tacon, A.G.J., 1989. Nutrición y alimentación de peces y camarones cultivados. Manual de Capacitación. Proyecto Aquila II. Documento de Campo No. 4, 572 pp. 209 b) AGLUTINANTES Galindo, José La estabilidad del alimento en el agua es un factor importante a tener en cuenta en la elaboración de alimentos para especies acuícolas y es particularmente crítico en especies con hábitos alimenticios bentónicos, en especial los camarones que son comedores lentos. Para que todo el alimento sea consumido es necesario mantener su integridad en el agua; si no es estable, se desperdiciará, produciendo una mala conversión alimenticia y contaminando el agua (Akiyama y Chwang, 1993). La mayor estabilidad de un alimento balanceado se logra por medio del uso de agentes aglutinantes o ligantes (Campabadal y Celis, 1999). Los aglutinantes son sustancias empleadas en los alimentos utilizados en la acuicultura para incrementar la eficiencia de manufactura, reducir el desperdicio durante los procesos de peletizado, manejo y transportación, así como para aumentar la estabilidad del alimento en el agua (Tacon, 1989; Akiyama et al., 1992). La efectividad de los agentes aglutinantes dependerá del tamaño de partícula de los ingredientes, de la tecnología de fabricación, del diámetro y grosor del dado, así como de la composición de la dieta. Mientras más fino y homogéneo sea el tamaño de partícula de los ingredientes, mas elevada será la estabilidad del alimento pues la mezcla se compacta mejor. Bigliani (1993) recomienda una textura máxima de 420 a 250 μm (40-60 mesh). La adición de agua y el aumento de la temperatura en el acondicionador de la peletizadora o del extrusor, así como en el cilindro del extrusor, ayuda a desarrollar las propiedades naturales de los ingredientes (carbohidratos y proteínas), favoreciendo la dureza del alimento y su estabilidad en el agua. Una adecuada aglutinación del alimento depende más de la técnica del proceso que de la mera adición de un agente aglutinante. La selección del agente aglutinante más adecuado dependerá de su costo, disponibilidad en el mercado y de su interacción con los ingredientes que constituyen la formula (New, 1987). Los agentes aglutinantes pueden clasificarse como nutritivos y no nutritivos (tabla 1), (Muñoz, 2004). El poder aglutinante dependerá de su estructura y propiedades adhesivas. En los nutritivos se incluyen productos de plantas ricas en almidón (almidón de palma sagu, almidón de papa, harinas de trigo, arroz y maíz), proteínas crudas de plantas o animales, tales como gelatinas, caseína, plasma de sangre y gluten de trigo. Dentro de los ligantes no nutritivos se encuentran hidrocoloides, geles como alginatos y carrageninas, mezclas de lignina y polímeros, entre otros. Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 210 Tabla 1. Cilutinantes usados comúnmente en alimentos para crustáceos. Fuente: Cuzon et al., 1994 La mayoría de las investigaciones han estado encaminadas a estudiar la influencia de los agentes aglutinantes en la estabilidad de los alimentos balanceados (Meyer y Zein-Eldin, 1972; Pascual et al., 1978; Pascual y Sumalangcay, 1982; Murai et al., 1982). Otros autores han realizado además pruebas biológicas (Forster, 1972; García et al.,1992; Dominy y Lim, 1994), brindando una información más completa sobre la efectividad de los mismos. La tecnología de elaboración de alimentos por el sistema de extrusión es más eficiente que el peletizado; Muñoz (2004) presenta una detallada comparación entre ambos métodos; en Latinoamérica, la segunda es la más utilizada por los fabricantes de alimentos balanceados. El proceso de extrusión, a diferencia de la peletización, incluye un proceso de cocción a alta temperatura y presión en corto tiempo, mejora la digestibilidad, permite la inactivación de factores antinutritivos e incrementa la resistencia de los alimentos a su degradación en el 211 agua. Es un proceso muy efectivo pero muy costoso y en consecuencia se ha estimulado la búsqueda de productos que hagan más duraderos a los alimentos peletizados. Los productos de almidón, los alginatos, la carragenina, el agar, las gomas de plantas, la harina de trigo rica en gluten y otros potencian la aglomeración, pero tienen la desventaja de ser muy costosos y ocupar mucho volumen en la formulación (Hourser y Akiyama, 1997). Productos tales como la policarbamida, la urea-formaldehido y mezclas de calcio sulfato tienen probada efectividad como ligantes y no ocupan tanto lugar en una formulación. La harina de trigo es el aglutinante que se usa con más frecuencia en los alimentos para camarones debido a su efectividad y costo (Peñaflorida y Golez, 1996). El almidón de trigo tiene una menor temperatura de gelatinización que la del maíz, la del arroz y la de otros granos. La fuerza de aglutinamiento del trigo depende de su contenido de gluten y del tamaño de partículas finas; la harina de trigo debe tener un mínimo de 12 % de proteína y 30 % de gluten húmedo. Usualmente, los niveles de gluten y harina de trigo en los alimentos comerciales oscilan entre 3–8 y 20–30%, respectivamente. El gluten de trigo posee una especial propiedad viscosa y elástica que contribuye a las características reológicas de la masa, determinando su efectividad como agente aglutinante. De acuerdo con la composición de la fórmula puede ser necesario adicionar más de un agente aglutinante con la finalidad de proporcionar una buena estabilidad en el agua, particularmente si los procesos de manufactura no incluyen una molienda fina y pre y post acondicionamiento. Las técnicas avanzadas de manufactura incrementan los niveles de gelatinización del almidón hasta un 50–60%. En la industria de alimentos balanceados para camarones se emplean diferentes tipos de aglutinantes (tabla 2). Según Chamberlain y Hunter (2001), el mayor tonelaje en términos de ventas anuales corresponden a los polímeros de urea formaldehído, gluten de trigo y los sulfonatos de lignina. Tabla 2. Cilutinantes empleados a escala industrial en la elaboración de alimentos balanceados para camarones peneidos. Ainutkpcptg Ameri Bond 2000 Ameri Bond D-357 Aquabind AP - 520 Aquafirm 1A Aquafirm 2 A EZ - 5819 EZ - 5820 RE - 9556 RE 9556 1 9557 Gampro Gampro plus Nutribinder Nutriflez 40 Mega Pel – Plus 250 A Pel – Plus 100 Basfin 212 Ptkpekrkq cetkxq *c+ q pctutcngzc suîokec *d+ Lignosulfonato *a+ Lignosulfonato modificado *a+ Polímero químico *a+ Proteína de plasma *a+ Resina de urea formaldehído *a+ Resina de urea formaldehído *a+ Zantano y goma de frílol de locusta *a+ Zantano y goma de frílol de locusta *a+ Mezcla de carragenanos *a+ Mezcla de carragenanos *a+ Gluten de trigo *a+ Gluten de trigo modificado *a+ Millo modificado *a+ Proteína de colágeno *a+ Mineral nutriente reactivo *a+ Mineral nutriente reactivo *a+ Polimetilcarbamida *a+ Nkxgn dg kpenuukqp *'+ 2 2 4 4 1 1 1 0.43 0.50 0.50 4 4 5 0.25 4 3 1 Ptkpekrkq cetkxq *c+ q pctutcngzc suîokec *d+ Ainutkpcptg MaziBond AQUA – TEC II Carragenina Goma guar Goma de frilol de locusta Resina de urea formaldehido Gluten de trigo Sorgo pregelatinizado Lignosulfonato Urea formaldehído1sultato de cálcio *a+ Polimetilcarbamida - sulfato de sodio y diozido de silicona *a+ Hidrocoloide *b+ Hidrocoloide *b+ Hidrocoloide *b+ Polímero *b+ Proteico *b+ Almidón *b+ Derivados de madera *b+ Nkxgn dg kpenuukqp *'+ > 0.5 0.1 – 0.75 0.1 2 0.5 - 1 0.5 - 1 0.3 – 0.5 3 8 5 - 15 0.1 - 1 Fuente: Datos tomados de Dominy y Lim, 1994 y de Chamberlain y Hunter, 2001 Ningún aglutinante, usado a un nivel razonable, será efectivo en un alimento no convenientemente procesado o que contenga ingredientes con bajos niveles de aglutinación. La selección adecuada de los ingredientes y del proceso de aglomeración permitirá que el empleo de los aglutinantes ayudae a producir un balanceado que permanezca el mayor tiempo en el agua con su máximo valor nutricional e integridad física. Se debe consultar con el proveedor de los aglutinantes las condiciones requeridas en el proceso de producción para que el aglutinante sea efectivo (Tan y Dominy, 1997). Referencias Akiyama, D.M., Dominy, W.G., Lawrence, A.L., 1992. Panaeid shrimp nutrition. En: Fast, A.W., Lester, J. (Eds.), Marine Shrimp Cultura: Principles and Practices. Elsevier, Ámsterdam, pp. 535-567. Akiyama, D., Chiang, N., 1993. Requerimientos nutricionales del camarón y manejo del alimento. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Mendoza, R. (Eds.), Memorias Primer Simposium Internacional de Nutrición y tecnología de Alimentos Acuícolas. Asociación Americana de Soya y Facultad de Ciencias Biológicas Universidad Autónoma de Nuevo León, México, pp. 479-491. Argüello, W., 2003. Efecto del tipo y concentración de aglutinantes sobre la estabilidad del alimento preparado, tasa de ingestión y desarrollo gonadal de Litopenaeus vannamei. Tesis en opción del Título de Biólogo. Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Naturales, Escuela de Biología, Guayaquil, Ecuador, 75 pp. Bigliani, J.R., 1993. El proceso de peletización para la producción de alimentos para la acuicultura. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Mendoza, R. (Eds.), Memorias Primer Simposium Internacional de Nutrición y tecnología de Alimentos Acuícolas. Asociación Americana de Soya y Facultad de Ciencias Biológicas Universidad Autónoma de Nuevo León, México, pp. 393-414. Campabadal, C., Celis, A., 1999. Factores que afectan la calidad de los alimentos acuícolas. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Mendoza, R. (Eds.), Avances en Nutrición Acuícola III. Memorias del Tercer Simposium Internacional de Nutrición Acuícola, 1113 de Noviembre de 1996. Monterrey, Nuevo León, México, pp. 523-540. 213 Chamberlain, G.W., Hunter, B., 2001. Feed Additives: Global Shrimp OP:2001 – Preliminary Report. Global Aquaculture Advocate, 4(4): 61-65. Cuzon, G., J. Guillaume y Ch. Cahu 1994. Composition, preparation and utilization of fedds for Crustacea. Aquaculture 124, 253-267. Dominy, W., Lim, C., 1993. Rol de los ligantes en el alimento peletizado para camarones. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Mendoza, R. (Eds.), Memorias Primer Simposium Internacional de Nutrición y tecnología de Alimentos Acuícolas. Asociación Americana de Soya y Facultad de Ciencias Biológicas Universidad Autónoma de Nuevo León, México, pp. 365-382. Republicado: 1994. Stabilising influence. Internacional Milling Flour & Feed, December 1994, pp 22-27. Forster, J.R.M., 1972. Some methods of binding prawn diets and their effects on growth and assimilation. J. Cons. Int. Explor. Mer. 34(2), 200-216. García, T.,Jaime, B., García, V., 1992. Crecimiento de postlarvas de camarón blanco. Penaeus schmitti, utilizando diferentes aglutinantes en las dietas. Rev. Invest. Mar. 13(1), 87-91. Houser, R.H., Akiyama, D.M., 1997. Feed formulation principles. En: D’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (Eds.), Crustacean Nutrition. Advances in World Aquaculture. Volume 6. World Aquaculture Society, pp. 520-549. Meyers, S.P., Zein Eldin, Z.P., 1972. Binders and pellet stability in development of crustacean diets. Proceedings of the Annual Workshop. World Mariculture Society, pp. 351-364. Muñoz Latuz, O., 2004. Comparación entre Extruído y Pelletizado en Alimentos de Camarones. En: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Nieto López, M.G., Villarreal, D., Scholz, U., González, M. (Eds.), Avances en Nutrición Acuícola VII. Memorias del VII Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 16-19 Noviembre, 2004. Hermosillo, Sonora, México, pp. 397-417. Murai, T., Sumalangcay, A., Pascual, F.P., (1982). The water stability of shrimp diets with various polysaccharides as binding agents. .Res.Rep.SEAFDEC Aquacult.Dep. 5(2), 1822. New, M.B., 1987. Feed and feeding of fish and shrimp – A Manual on the Preparation and Presentation of Compound Feeds for Shrimp and Fish in Aquaculture. Aquaculture Development and Coordination Programme ADCP/REP/87/26, FAO, 1987, 275 pp. Pascual, F.P.,Bandomil, L., Destajo, W.H., 1978. The effect of different binders on the water stability of feeds for prawn. Q.Res.Rep.SEAFDEC Aquacult.Dep., Tigbauan, Iloilo, Phil., pp. 31-35. Pascual, F.P., Sumalangcay, A., 1982. Gum Arabic, carrageenan of various types and sago palm starch as binders in prawn dietas. Fish. Res. J. of the Phil., pp. 54-58. Peñaflorida, V., Golez, N., 1996. Use of seaweed meals from Kappaphycus alvarezii and Gracilaria heteroclada as binders in diets for juvenile shrimp Penaeus monodon. Aquaculture 143, 393-401. Tacon, A.G.J., 1989. Nutrición y alimentación de peces y camarones cultivados. Manual de Capacitación. Proyecto Aquila II. Documento de Campo No. 4. 572 pp. Tan, R.K.H., Dominy, W.G., 1997. Commercial pelleting of crustacean feeds. En: D’Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (Eds.), Crustacean Nutrition. Advances in World Aquaculture. Volume 6. World Aquaculture Society, pp. 520-549. 214 c) HORMONAS Forrellat, Alina Las hormonas y los factores de crecimiento tienen un rol importante en el control del crecimiento debido a que modifican el ciclo celular y la supervivencia de la célula (Conlon y Raff, 1999). La identificación en los invertebrados de hormonas y péptidos biorreguladores homólogos a los de los vertebrados, tales como: la insulina, la gastrina/colecistoquinina, la vasopresina/oxitocina y el factor de crecimiento epidérmico, entre otros, ha aumentado considerablemente en los últimos años. De esta forma se amplían los conocimientos acerca de los mecanismos de transmisión de señales al interior celular y sobre la regulación del metabolismo intermediario en estas especies (Gallardo et al., 2003; Conlon y Raff, 1999; Guillaume, 1997; Hew y Cuzón, 1982; Le Roith et al., 1980; Sanders, 1983; Favrel et al., 1991; Geraerts et al., 1992; Sevala, et al., 1993, Chuang y Wang, 1994; Cancre et al., 1995 y Chen etal., 1996). El objetivo es conocer las posibilidades de incidir en la aceleración del crecimiento, acortar los períodos de maduración, aumentar la viabilidad y la resistencia a las enfermedades (Ratafia, 1995). Para la acuicultura es muy beneficioso profundizar en el conocimiento de los factores que regulan el metabolismo de los crustáceos y poder suministrar por vía oral, péptidos estimuladores del crecimiento cuya antigenicidad sea mínima. Si estos factores provienen del propio animal o de especies evolutivamente muy cercanas se pueden evitar interferencias con las primeras líneas de defensa del organismo, alcanzando el efecto esperado (Sire y Vernier, 1992). El uso de hormonas de vertebrados como aditivos alimentarios en dietas para crustáceos requiere de un estudio cuidadoso de los residuos en las partes comestibles del animal. El uso de péptidos semejantes a hormonas obtenidos de crustáceos con el propósito de su utilización posterior como aditivos alimentarios en dietas para camarón necesita de un trabajo de ingeniería genética con el objetivo de hacerlo económicamente rentable (Carrillo et al., 2000). El papel de los ecdisteroides y de la hormona inhibidora de la muda ha sido ampliamente estudiado. La presencia en el pedúnculo ocular de factores estimuladores de la síntesis proteica en el hepatopáncreas fue demostrada in vivo en Palaemon serratus (Van Wormhoudt, 1978). Van Wormohoudt (1980) también demostró la existencia de un factor estimulador correspondiente a un ecdisteroide secretado por el pedúnculo ocular de P. serratus que también fue fue citado por Hopkins (1988) para Uca pugilator. La vía oral está limitada por la acción hidrolítica de las enzimas digestivas del tracto gastrointestinal. No obstante se ha demostrado en varias especies animales que ciertos péptidos y proteínas llegan al torrente sanguíneo en forma activa o que sus fragmentos después de la digestión intestinal mantienen su actividad sobre los tejidos blancos. Probablemente en este proceso de tránsito transmucosal de péptidos intactos están implicadas Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 215 rutas transcelulares y paracelulares (Grimble y Blakwell, 1998). Por otra parte el uso de dietas microencapsuladas para camarones puede ayudar a proteger a los péptidos activos de la degradación proteolítica. Tabla1. Jormonas como aditivos alimentarios en dietas para camarones peneidos 216 Referencias Cancre, I.; Van Wormhoudth, A.; Le Gal, Y. 1995. effect of celluar growth factors on crustacean hepatopáncreas cel suspensions. J. Mar. biothecnol.2. 83-87. Carrillo, O; Vega-Villasante, F.; Nolasco, H. y Gallardo, N. (2000). Aditivos alimentarios como estimuladores del crecimiento de camarón. IN Cruz-suárez, L.E.; Ricque-Marie, R; Salazar, M; Olvera-Novoa, M.A. y Civera –Cerecedo, R., (Eds.). Avances en Nutrición Acuícola V. memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola.19-22 nov. 2000. Mérida. Yucatán. México. Charmantier, G; Charmantier-Daures, M.; aiken, D.E. (1989). Accelerating lobster growth with human growth hormone. World Aquaculture. Vol.20(2): 52-53. Chuang, N.N.; Wang, P.C. 1994. characterization of insulin receptor from the muscle of the shrimps Penaeus japonicus (Crustacea : Decapoda) Comp. Biochem. Physiol. 108, 289297. Conlon, I; Raff, M. 1999. size control in animal development. Cell96, 235-244. Cuzon, G. 1994. Utilization of yeast by penaeid shrimps II simposium Internacional de nutricón Acuicola. Monterrey, México. Favrel, p. Kegel, g.; Sedmeier, D; Keller, r.; Wan Wormhoudt, A. 1991. Structure and biological activity of crustacean gastrointestinal peptides identified with antibodies to gastrin/ cholecystokinin. Biochimie. 73, 1233-1239. Fernández, I, Van wormhoudt, A; Edemar, R; Beltrame, E, vinatea, E, Olivera, A. 1995. Efecto de las hormonas esferoidales sobre la síntesis proteica (in vitro) en Palaemon serratus y el crecimiento (in vivo) en el camarón blanco Penaeus schmitti. Primer Taller Internacional: La Bioquímica en la Biotecnología Marina. La Habana, Cuba. Fernández, I. 1998. Enzymes digestives, croissance et aquaculture des crevettes Penaeus schmitti et Penaeus notialis. These de Docteur du Museum National d´histoire Naturelle. 188 pp. Galindo, J.G; Gallardo, N.; Medina, A.; Villagrana, G.1995. An inmunoreactive insulin from lobster as a growth factor for the shrimps Penaeus vannamei. Revista Italiana Acquacolture. 30, 159-162. Gallardo, N., Carrillo, O., Moltó, E., González, R., Carrascosa, J.M., Ross, M. y Andrés, A. Isolation and biological characterization o f a 6 kDa protein from hepatopancreas of lobster Panulirus argus with insulin-like effects. General and Comparative Endocrinology 131: 284-290 2003 Gallardo, N; Sotomayor, H.; Rodríguez, J.; González, R.; Carrillo,O. y González-suárez, R. 1994. Insulina inmunoreactiva aislada de la langosta Panulirus argus para ser utilizada como factor de crecimiento en crustáceos. Publicado en soporte magnético por la empresa SOFCAL. Gallardo,N. 1998. Péptidos similares a la insulina de los mamíferos en la langosta Panulirus argus Latrellite (Crustacea, Decapada): Análisis de la actividad biológica y caracterización de los posibles receptores. Tesis presentada en opción al grado de Doctor en Ciencias Biológicas. Universidad de la Habana, Cuba. 217 Geraerts, W.P.M.; smit, A.B.; Li, K.W.; Hordijk, P.L.1992.the light green cells of Lymnaea: A neuroendocrine model system for stimulus induced expression a multiple peptide genes in a single cell type. Experience., 48,464-473. Grimble, G.K., Backwell, F.R.C.1998. Peptides in Mammalian Protein Metabolism. Tissue utilization and clinical targeting. Portland Press, London. Hew, M.; cuzon, G. 1982. Effect of dietary lysine and arginine levels and their ratio on the growth of Penaeus japonicus juveniles. J. World Mar. Soc.13., 154-156. Hopkin, P.M. 1988. Localization of ecdysteroids in the eyestalk ganglio of the fiddler crac. Uca pugilator, during anecdysis and proecdysis. J. Exp. Zool., 248, 160-167. Le Roith, D., Shiloach,; Roth, J., Lesnik, M.A.1980. Evolutionary origin of vertebrate hormones: substances very similar to mammalian insulins are native to unicellular eukaryotic. Proc.Nat.Acad.Sci.77,6184-6188. Ratafia,M. 1995. Aquaculture today a World Wide status report World Aquaculture.26(2),1824. Sambhu,C.; Jayaprakas, V. 1994. Effect of hormones on growth, food conversión and proximote composition of the white prawn penaeus indicus. Indian. J. Mar. Sci., 23.232235. Sambhu,C.; Jayaprakas, V. 1997. impactof human chorionic gonadotropin on digestive enzymes activity and nucleic acid contents of pearlspot, Etroplus suratensis (Bloch)and whiteprawn, Penaeus indicus (M. Edwards). Porc. Indian natn. Sci. Acad. B63No.6:515522. Sanders, B.1983. Insulin-like peptides in lobster Homarus americanus. Insulin-like biological activity. Gen. Com.Endocrinol. 50, 374-377. Sevala, V.M.; Sevala, V.L.; Saleuddin, A.S.M. 1993. Hemolymph insulin-like peptides (ILP) titers and the influence of ILP and mammalian insulin on the aminoacid incorporation in the mantel collar in Vitro in Helisoma (Mollusca). Biol.Bull. 185, 140-148. Sire, M.F. y Vernier, J.M.(1992). Intestinal absortion of protein in teleost fish. Comp. Biochem. Physiol. 103A(4),771-780. Tolluec, J.V ; Le Moullac, M., Cuzón, G., Van Wormhoudt, A., (1991). Inmunoreactive human growth hormona like peptides in tropical penaeid and the effect of dietary HGC on Penaeus vannamei larval development. Aquat. Living reosur., 4, 125-132. Van Wormhoudt, A., Bellon, C.; Leroux, A. (1978). Influence des formations endocrines sur l’ incorporation de leucine tritiée dans les protéines de ‘l hepatopancréas de crevettes Palaemon serratus. Pennant. Gen. Comp. Endocrinol., 35,263-273. Van Wormhoudt, A. (1980). Regulation d’activé de l’a-amylase a diferentes températures d’adaptation et en fonction de l’ablation des peduncules oculaires et du stade de mue chez Palaemon serratus. Biochem Syst. Ecol. ,8, 193-203. 218 d) ENZIMAS Forrellat, Alina Las investigaciones relacionadas con la adición de enzimas exógenas a las dietas han dado muy buenos resultados. Se realizan con la finalidad de incrementar la velocidad de crecimiento en aquellas edades de los animales donde el aporte de enzimas endógenas podría ser limitante, como consecuencia de los cambios ontogenéticos que ocurren después de la metamorfosis a postlarva. Van Wormhoudt (1980) planteó que el suministro de enzimas digestivas puras a la dieta de camarones es muy importante aunque su proceso de obtención y purificación es muy engorroso y costoso. Maugle et al. (1983) sugirieron que la energía para el metabolismo intermediario podía derivarse de los carbohidratos o de las proteínas, dependiendo de la enzima que se utilizara como aditivo y atribuyeron el efecto promotor del crecimiento a la activación de los zimógenos endógenos. La incorporación de enzimas a las dietas de camarones y otras especies acuáticas que se cultivan, requiere que el tratamiento tecnológico del alimento durante su elaboración no afecte la actividad de las enzimas empleadas como aditivos. Con este objetivo se han utilizado técnicas de microencapsulación que se desarrollan a temperaturas que no afectan la actividad enzimática, con el empleo de cubiertas que mantienen su integridad en el agua pero son biodegradables en el tracto digestivo de los camarones (Pedroza-Islas, et al., 1999, PedrozaIslas, 2000). Una gran cantidad de enzimas, al ser utilizadas como aditivos alimentarios en la nutrición animal, provocan efectos beneficiosos sobre el proceso digestivo, por ejemplo, las ßglucanasas y pentonasas, son capaces de disminuir la viscosidad de la digesta promovida por los componentes de la dieta tales como la cebada y el trigo. Otras, como las proteasas, amilasas y celulasas facilitan la digestión mediante la liberación de los nutrientes intracelulares, benefician a aquellos animales cuya función digestiva no es eficiente; favorecen la digestión de los componentes estructurales de las células vegetales, reducen la necesidad de adición de fosfatos inorgánicos a la dieta y eliminan el efecto antinutricional de los fitatos (Headon y Walsh, 1993). Los fitatos son considerados factores antinutricionales en la alimentación de peces y camarones pues forman complejos con los aminoácidos, afectan la actividad de las enzimas digestivas, disminuyen la biodisponibilidad de las proteínas y, particularmente, porque los camarones carecen de fitasas en su tracto digestivo (RicqueMarie et al., 2004). En sentido general las enzimas proteolíticas han sido utilizadas como aditivos alimentarios considerando las siguientes hipótesis: - Aumentan la actividad proteolítica en el tracto digestivo Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 219 - Aumentan la digestibilidad del alimento - Activan los zimógenos de las proteasas endógenas - Ayudan a eliminar las descamaciones tisulares - Disminuyen los procesos inflamatorios Tabla 1. En|imas utili|adas como aditivos en dietas para camarones peneidos Fqtoc dg kpenuukópy ftgeugpekc Epzkoc Otkigp Ccptkdcd Eurgekg y gutcdkq dg dgucttqnnq Tripsina y amilasa Páncreas bovino 2 mol1L Juveniles de MicroencapsuO. lada japonicus Hepatopáncreas de camarón 1= 2' PL de L. schmitti Microencapsuladas *cubierta gelatina – goma de acacia+ Hepatopáncreas de camarón 0.5= 1' PL de H. Microparticuladas Mezcla de enzimas 0.25' R. monodon Bromelina y papaína 0.1= 0.2' creatina creatina Fitasas 220 Comercial 1000 PU1mg alimento L. vannamei Disuelta en agua e incorporada a la dieta Rguuntcdqu Rgfgtgpekc Maugle et al., 1983 Incremento significativo del incremento en peso y la velocidad de crecimiento= elevada supervivencia Incremento significativo de la ganacia en peso y la velocidad de crecimiento, elevada supervivencia Incremento de la ganancia en peso y menor FCA Promueve descamaciones del epitelio y disminuyó procesos inflamatorios Incrementa la biodisponibilidad del fosforo enlazado a los fitatos de la dieta. Melora la digestibilidad de las proteinas Forrellat et al., 1998 Forrellat, 1998 Buchanan, et al., 1997 Amiyama et al., 1991 Denis RicqueMarie et al., 2004 Referencias Akiyama, D; Dominic, W. y Lawrence, A.L. (1991). Penaeid shrimp nutrition for the comercial feed industry: revises in: Proceedings of the Aquaculture Feed Proceeding and Nutrition Workshop. American soybean Association. Akiyama, D. y Tan, R. Eds.pp. 8098. Buchanan, J.; Sarac, H.Z.; Poppi, D. y Cowan, R.T. (1997). Effect of enzyme addition to canola meal in prawn diets. Aquaculture 151: 29-35. Carrillo, O.; Forrellat, A. y González, R. (1994). Procedimiento de obtención de Hepatopancreatina de camarón. Patente de Invención C12N9/94. Cruz-Ricque, E.L. y Guillaume, J. (1987). Squid protein. Effect on growth of four Penaeid shrimp. Journal of the Aquaculture Society. Vol 18.No.4: 209-217. Forrellat, A. (1998). El hepatopáncreas de camarón: fuente de enzimas digestivas en la camaronicultura. Tesis presentada en opción al grado de Doctor en Ciencias Biológicas. Universidad de la Habana. 100pp. Forrellat, A; Blake, S. y Carrillo, O. (1998). Utilización de Hepatopancreatina como aditivo alimentario en dietas para postlarvas de P. schmitti.(I). Rev.Inv.Mar.19(2-3):137-141. Headon, D. y Walsh, J.M. (1993). Enzyme in animal Nutrition. Proceeding of the 1st Symposium Kantause, Ittenger, Switzerland. Oct. 13-16. Ed. C. Werb and M. Bolsunger. Maugle, P.D.; Deshimaru, D.;Katayama,T.; Nagatani, T. y Simpson, K.L. (1983). Effect of microencapsulated amylase and bovine trypsin dietary supplement on growth and metabolism of shrimp. Bull.Jap.Soc.Sci.Fish. 49: 1421-1427. Pedroza-Islas, R., Vernon-Carter, E.J., Duran-Domínguez, C. and Trejo-Martínez, S. (1999). Using biopolymer blends for shrimp feedstuff microencapsulation. I. Particle size, morphology and microstructure of microcapsule. Food. Res. Int. 32(5): 367-374. Pedroza-Islas, R. (2000). Estudios difusionales en mocroencapsulados para larvas de crustáceos. Tesis de Doctorado. UNAM. Ricque-Marie, D.; L. Elizabeth Cruz-Suarez, Brenda M. Zavala-Chavez, Martha Nieto-Lopez, Claudio Guajardo, Mireya Tapia-Salazar, Ian M.McCallum and Rex Newkirk. 2004. Effect of a Phytase Product on Protein and Phosphorus Digestibility in Shrimp Litopenaeus Vannamei Fed an Air Classified Pea Protein Flour (Ppf) Based Diet. In: Cruz Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Nieto López, M.G., Villarreal, D., Scholz, U. y González, M. 2004. Avances en Nutrición Acuícola VII. Memorias del VII Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 16-19 Noviembre, 2004. Hermosillo, Sonora, México. Tanaka, N.; Takino, S.; Utsumi, I. (1963). A new oral gelatinized sustained-release dosage form. J. Pharm. Sci. 52 : 664. Van Wormhoudt, A. (1980). Adaptation des activites digestives de leurs cycles et de leur controle, aux facteurs du milieu chez Palaemon serratus (Crustacea: Decapoda: Natantia). These presen-tee a l’Universite d’Aix-Marseilli II pour obtenir le grade de Doctor d’Etat es Sciences. 221 e) INMUNOESTIMULANTES Pascual, Cristina En los últimos años han proliferado como aditivos para la acuacultura en productos de muy diverso origen, con la finalidad de proporcionar una mayor inmunidad a los camarones y favorecer la reducción del uso de antibióticos. Los compuestos que tienen una influencia directa sobre el sistema inmunitario de los camarones constituyen una familia muy heterogénea si se considera su origen, naturaleza química y actividad biológica específica. En la tabla 1 se resumen los principales grupos de inmuno-aditivos clasificados según su acción principal. En esta sección se van a revisar los principales agentes inmunoestimulantes y algunos inmunomoduladores, a los cuales se les atribuye la función de aumentar la resistencia contra enfermedades infecciosas causadas por virus y bacterias. Tabla 1. Tipos de compuestos que aumentan la capacidad de dehensa de los animales hrente a microorianismos patóienos En la literatura acerca de la prevención de infecciones en crustáceos existe confusión entre las expresiones vacunación e inmunoestimulación. Vacunación es un término que debe aplicarse solamente al esquema de inmunidad adaptativa (Smith et al., 2003). Actualmente se considera que la respuesta adaptativa está asociada a la maduración celular y la generación de anticuerpos que caracterizan la alta especificidad y memoria inmunológica de los vertebrados superiores; los camarones, no presentan anticuerpos y dependen de la respuesta innata. 1. Sistema inmunitario de los crustáceos Los mecanismos de defensa de los invertebrados contra organismos invasores incluyen barreras físicas pasivas y una respuesta activa. En los crustáceos, las barreras físicas pasivas están representadas por el rígido exoesqueleto y la membrana peritrófica que envuelve el bolo alimenticio protegiendo al epitelio del sistema digestivo (Dunn, 1990), mientras que la respuesta activa implica normalmente un rápido cambio en el número de células sanguíneas Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 222 o hemocitos, y el tipo o concentración de proteínas en la sangre o hemolinfa (Destoumieux et al., 2000; Johansson et al., 2000). Los hemocitos se consideran la primera línea de defensa, ya que participan directamente en los procesos de reconocimiento, procesamiento y amplificación de la respuesta inmunitaria (Söderhal, 1982; Söderhäll y Häll, 1984; Johansson y Söderhall, 1988; Jiravanichpaisal et al., 2006). La amplificación de esta respuesta está asociada al sistema profenoloxidasa (proFO) que se encuentra compartamentalizado en el interior de los gránulos de los hemocitos (Söderhal, 1982; Söderhall y Smith, 1983). El sistema es liberado directamente por estimulación de los hemocitos con beta-glucanos (ßG) o lipopolisacaridos (LPS) de hongos y bacterias (Söderhäll y Häll, 1984) o a través de proteínas séricas de reconocimiento que alertan a los hemocitos (Vargas-Albores et al., 1996; 1997). El sistema proFO al activarse genera algunos factores que estimulan a los hemocitos para eliminar el material extraño por medio de procesos como fagocitosis, formación de nódulos y encapsulamiento (Söderhäll y Häll, 1984; Sung et al., 1998). Uno de los mecanismos más importantes de la respuesta inmunitaria realizada por los hemocitos es la fagocitosis. Durante el proceso se origina el fagolisosoma y se liberan sustancias líticas como el peroxido, superóxido y derivados del óxido nítrico, los cuales son biológicamente muy reactivos (Muñoz et al., 2000; CampaCórdova et al., 2002). Este proceso es conocido como estallido respiratorio y juega un papel muy importante en la actividad microbicida de los hemocitos (Song y Hsieh, 1994). Las evaluaciones del sistema inmunitario mas utilizadas para determinar un efecto positivo de los inmunoestimulantes sobre los mecanismos de defensa incluyen la concentración de hemocitos, la capacidad fagocítica y la actividad de fenoloxidasa (Raa, 1996; Smith et al., 2003). 2. Tipos de inmunoestimuladores y mecanismo de acción Los inmunoestimulantes son compuestos que mayormente presentan elementos estructurales derivados de bacterias, hongos y levaduras. La capacidad del sistema inmunitario para responder a los componentes de la superficie microbiana es resultado del proceso evolutivo, durante el cual los animales han desarrollado mecanismos para detectar estructuras químicas comunes de microorganismos potencialmente patógenos y usar estas estructuras como “señales de alarma” para poner en marcha los mecanismos de defensa. Estas señales están altamente conservadas, por lo cual, diferentes grupos de organismos (plantas, invertebrados y vertebrados) responden a un inmunoestimulante como si fueran desafiados por un patógeno. La activación de diversos componentes del sistema inmunitario prepara a los organismos ante una infección posterior. La naturaleza química y el modo de acción de los principales inmunoestimulantes usados en acuacultura ha sido descrita por Raa (2000) y Smith et al. (2003). En la mayoría de los casos la eficiencia de los compuestos ha sido evaluada a través de cambios en algunos componentes de la respuesta inmunitaria y la tasa de supervivencia ante desafíos infecciosos. En la tabla 2 se enumeran los que han recibido mayor atención por su capacidad para aumentar la resistencia ante patógenos que afectan a los cultivos. 223 Tabla 2. Inmunoestimulantes que aumentan la inmunidad de los orianismos acuáticos. Bacterias vivas o atenuadas *bacterinas o antígenos bacteriales+. Elementos estructurales de bacterias y hongos *lipopolisacáridos, peptidoglicanos, glicoproteinas y muramilpéptidos+. -1,3 -glucanos de bacterias *Curdlan+ y hongos *Mrestin, Lentinan, -1,311,6-glucanos de la pared celular de la levadura del pan *MacroGard, Betafectin+. Carbohidratos de estructura complela *glucanos, fucoidinas+ de varias fuentes biológicas incluyendo algas. Peptidos derivados de eztractos de origen animal o vegetal. A. Bacterias En la mayoría de los estudios realizados con bacterias vivas o atenuadas (por calor, frío o con formol) se han utilizado cepas del Género Vibrio, con la inmersión e inyección como principales rutas de administración (Sung et al., 1996; Teunissen et al., 1998; Alabi et al., 2000). Es de suma importancia considerar la ruta para lograr el éxito de un tratamiento profiláctico a nivel comercial. Diversos autores señalan la inyección como la vía más eficaz, sin embargo, representa una práctica comercial de muy elevado costo, además de generar un estrés adicional a los organismos. Desde esta perspectiva las rutas alternativas de inmersión y como integrante del alimento son las opciones consideradas más factibles en condiciones de el cultivo (Huang et al., 2006). Las investigaciones en las que los inmunoestimulantes han sido suministrados a través del alimento abarcan principalmente el uso de polisacáridos naturales como glucanos, peptidoglicanos y lipopolisacáridos. En la Tabla 3 se presentan los principales efectos sobre la inmunidad de los juveniles de camarón al usar este tipo de aditivos. B. Glucanos Dentro de los compuestos de naturaleza polisacárida, la estructura ß-1,3 glucano parece ser un pre-requisito básico para que este tipo de sustancias sean inmunoestimulantes. Las ramificaciones de glucosa unidas a esta estructura por enlace ß-1,3 le confieren más potencia (Engstad y Robertsen, 1994). Existen receptores para ß-1,3 glucanos en los hemocitos, lo cual activa la respuesta celular vía el sistema fenoloxidasa y la proliferación de hemocitos en la hemolinfa (Söderhäll y Häll, 1984). La pared celular del hongo Schizophyllum commune y el de la levadura del pan Saccharomyce cerevisiae es rica en ß-1,3 glucanos y ha sido utilizada como fuente para su extracción (Chang et al., 2003; Burgents et al., 2004). Los ß-1,3/1,6-glucanos se consideran como uno de los inmunoestimulantes más prometedores por tener una estructura química bien conocida y un modo de acción sobre el 224 sistema inmunitario bastante estudiado. Estas condiciones han permitido que los ß glucanos sean reconocidos como seguros (GRAS, Generally Reconized As Safe) por la Food and Drug Administration (Raa, 2000). No obstante, faltan muchos aspectos por resolver en cuanto a la dosis y el tiempo del tratamiento para evitar efectos negativos vinculados a una posible sobreestimulación del sistema inmunitario (Scholz et al., 1999; López et al., 2003; Smith et al., 2003). C. Fucoidan El fucoidan es un polisacárido sulfatado que se extrae de las algas pardas, que aumenta la actividad fagocítica y genera una mayor resistencia ante la infección experimental con el virus de la mancha blanca (Chotigeat et al., 2004) (tabla 3). Se determinó que un tipo de fucoidan del alga Fucus vesiculosus inhibe in vitro al virus de la inmunodeficiencia en humanos (VIH) (Sugawara et al., 1989). Esta actividad se debería a la interacción directa entre el polisacárido y el sitio de unión en las células blanco que utiliza el virus para replicarse (Huang et al., 2006). Los carbohidratos complejos o ficocoloides de las algas pardas se presentan en formas de gomas como alginatos, fucoidinas y manitol (Cruz-Suárez et al., 2000). En estudios recientes se señala que el alginato de sodio aumenta la resistencia de Litopenaeus vannamei ante Vibrio alginolyticus (Cheng et al., 2005). Los resultados obtenidos indican un enorme potencial de este inmunoestimulante al demostrar su actividad antiviral y antibacteriana (Chotige at et al., 2004). No obstante, los diferentes componentes de las algas aumentan la inmunidad por diversas vías, por lo cual se requiere conocer la ruta de activación de cada uno, con la finalidad de generar tratamientos adecuados, considerando las condiciones de cultivo y el estado de desarrollo de los organismos. D. Lipopolisacáridos y peptidoglicanos Los componentes de la pared bacteriana son inmunoestimulantes muy poderosos (pruebas in vitro) que pueden ser tóxicos, aun en dosis ligeramente superiores a las recomendadas (Raa, 2000). Los lipopolisacáridos (LPS) y lipoproteínas son los principales componentes de la pared celular de las bacterias Gram-negativas que pueden llegar a representar el 80% del peso seco de la pared. En los camarones la administración de LPS activa a los hemocitos generando tanto la liberación de los componentes del sistema fenoloxidasa, como el aumento de los metabolitos reactivos de oxígeno asociados al proceso fagocítico (Takahashi et al., 2000). 225 Tabla 3.- Inmunoestimulantes suministrados a través del alimento { su ehecto inmunitario ante una inhección ezperimental. Eurgekg Adktkxq Ttctcokgptq Rgtq Rguuntcdqu Fugptg Renaeus monodon de 6.5 ∑ 0.4 g -1, 3glucanos del hongo Schizophyllum commune Duración 20 días Virus del síndrome de mancha blanca, YSSV Aumento de hemocitos, fagocitosis, actividad de fenolozidasa, producción de anion superózido y super ózido dismutasa en los organismo alimentados con 2, 10 y 20 g Mg-1. Supervivencia significativamente mayor con 10 g Mg 1 Mayor crecimiento con ambos aditivos. Después del reto ambiental una menor actividad de fenolozidasa por células granulares en los organismos del tratamiento con G, seòalando fatiga inmunológica Mayor cantidad de hemocitos, actividad de fenolozidasa y proteínas plasmáticas con alta dosis de vitamina C. Efecto positivo sobre la biomasa y una supervivencia significativamente mayor con las tres levaduras, y en especial con R. rhodo|{ma Menor concentración de bacterias en la hemolinfa de los organismos alimentados con las levaduras que en el control después de 27 horas del reto. Con -glucanos se observaron mayor nûmero de bacterias en la hemolinfa que el control indicando un efecto adverso. Después de tres semanas los organismo alimentados con 1' de ZP presentaron una supervivencia significativamente mayor *74.2 ∑ 1.4'+ que el control *42.9 ∑ 5.5'+. Chang et al, 2003 Mayor crecimiento en camarones alimentados con PG. Indice de fagocitosis y supervivencia significativa mente mayor en los organismos alimentados con PG al ser retados con ambos patógenos. IItami et al, 1998 Litopenaeus vannamei de 2.01 ∑ 0.2 g -1, 3glucanos *100' de Stanguard+ Vitamina C, 2mono fosfato *Stay C-35' Roche+ Litopenaeus vannamei de 0.45 g Productos de levaduras: Uaccharom{ce s cerevisiae *Safmez+ Rhahhia rhodo|{ma *Mercm+ U. eziiuus con pigmento de zeazantina *HPPR1+ A -glucanos de U. cerevisiae *LeSaffe+ Litopenaeus vannamei de 0.5 – 2.5 g Suplemento de levadura Uaccharom{ce s cerevisiae *Diamond V ZP Yeast Culture+. japonicus de 0.01 g para crecimiento y de 2-2.5 g para el resto. de Dihidobacterium thermophilum Gram *-+ *\EN-NOH, Tomio+ 0, 0.1, 2, 10, 20 g Mg-1 de G Alimento eztruído Inyección intramuscular Duración 40 días Cambio brusco de salinidad *35–0 Ú+ G 0.2 g Mg-1 Vit. C 1.5 g Mg-1 Control: sin G y 0.2 g Mg-1 de vit. C Duración 49 días U. cerevisiae, R. rhodo|{ma { U. eziiurus 10 g Mg-1 *1'+ -glucanos de U. cerevisiae 1 g Mg-1 *0.1'+ Duración 28 días 0, 5 y 10 g Mg-1 de U. cerevisiae *0, 0.5 y 1'+ Duración 95 días 226 0.2 mg Mg-1 de camarón por día 7 días con PG y 7 días sin PG Bacterias Gram *-+ por inmersión. Vibrio harve{i *cepa BP05+ Suspensión de 107 CFU ml- Inyección semanal con bacterias Gram *-+ Vibrio sp. Cepa *90 3B3+ Dosis LD50 *2.0 × 10-5 g de peso. Reto al día 65 y 95 con V. panaeicida por inmersión. YSSV, 40 días en agua de camarones infectados. López et al, 2003 Scholz et al, 1999 Burgent s et al, 2004 Eurgekg Oarsupenae us japonicus de 14 g Renaeus monodon de 5-8 y de 12 15 g Adktkxq bacterianos de Rantoea aiilomerans Fucoidan del alga parda Uariassum pol{c{stum Ttctcokgptq Rgtq Rguuntcdqu Fugptg Duración 1, 5 y 7 días Virus del síndrome de mancha blanca inyección e inmersión. Valores significativamente mayores en actividad de fenolozidasa e índice de fagocitosis en los organismos alimentados con 0.02 g Mg-1 por siete días, así como supervivencia de 80' contra el 0' del grupo control después de 10 días del reto. Tamaha shi et al, 2000 Las dietas con fucoidan aumentan la actividad fagocítica y reducen significativamente la tasa de mortalidad, 46 y 93 ' en lo camarones de 5-8 y 12-15 g Actividad antibac-terial del después de ser retados con YSSV. fucoidan con Escherichia coli, El eztracto de fucoidan Utaph{lococcus inhibe el crecimiento de las tres bacterias. Estos aureus { V. resultados seòalan la harve{i actividad antibacterial y antiviral del fucoidan Valores significativamente Vibrio mayores en actividad de aliino{iticus fenolozidasa, superozido *CH003+, dismutasa y estallido inyección, 2 respiratorio en los ×106 CFU por organismos alimentados con camarón 2.0 g Mg-1. Tasa de supervivencia significativamente mayor en los tratamientos con alginato de sodio que en el control después de cuatro días de ser infectados Vibrio harve{i Valores significativamente por inyección, mayores en la actividad 30 Al de muscular de lisozima y la tasa de supervivencia en los suspensión a tratamientos con 0.5 y 1' 9.3 ×107 CFU de eztracto después de 60 ml-1 por horas de ser infectados camarón Chotige at et al, 2004 0, 0.0.02, 0.04 y 0.1 mg Mg-1 de camarón por día Duración 4 días antes de la infección 0, 0.1, 0.2 y 0.4 g Mg-1 de camarón Litopenaeus vannamei, peso inicial de 0.34 ∑ 0.02 g y peso final de 12.3 ∑ 1.2 g Alginato de sodio del alga parda Uariassum pol{c{stum *Mimitsu Chemical Industrias+. Duración 5 meses Henneropenaeus chinnensis, de 2.17 ∑ 0.607 g, Eztracto del alga parda Uariassum husihorme Duración 14 días 0, 0.5, 1 y 2.0 g Mg-1 de camarón 0, 0.5, 1 y 2.0 ' Virus del síndrome de mancha blanca por incubación. Cheng et al, 2005 Huang et al, 2006 En las bacterias Gram (+), los peptidoglicanos o mureinas constituyen el principal componente de la pared, son moléculas construidas por un disacárido formado por Nacetilglucosamina y N-acetilmurámico. Los disacáridos generan una estructura rígida y continua, que es la pared celular bacteriana, por medio de los enlaces peptídicos entre los aminoácidos. Los peptidoglicanos suministrados a través del alimento activan a los hemocitos provocando un mayor índice de fagocitosis y una mayor inmunidad ante la infección con Vibrio penaeicida y el virus de la mancha blanca (Itami et al., 1998). 227 3. Contraindicaciones Los inmunoestimulantes activan a la respuesta innata como si el organismo hubiese sido desafiado por un patógeno; de este modo pueden proteger al animal frente a una posible infección. Sin embargo, todavía quedan muchas aspectos sin resolver, entre los que se destacan las relacionadas con la destrucción gástrica, la dosificación, el tiempo de administración, el desgaste energético, etc. A diferencia de los quimiterapéuticos, para inmunoestimulantes la relación dosis/respuesta no es lineal sino que presenta un máximo a una concentración intermedia; a dosis más elevadas pueden no tener efectos o ser tóxicos (Sakai, 1999; Morris et al., 1999; Takahashi et al., 2000). La explicación sobre esta respuesta no está totalmente aclarada pero se podría deber a la competencia por los receptores y a una sobreestimulación que genere una fatiga inmunológica (Scholz et al., 1999; Raa, 2000; López et al., 2003). 4. El uso de inmunoestimulantes con antibióticos Durante una infección el equilibrio entre el proceso invasor del patógeno y las reacciones de defensa del hospedero se inclina en favor del patógeno. Los antibióticos se utilizan para cambiar este equilibrio a favor del hospedero al inhibir o destruir al patógeno. La eficacia de un antibiótico depende de la funcionalidad del sistema inmunitario. Si el sistema está disminuido o dañado, el uso de antibióticos será de importancia marginal y sólo pospone el resultado final. Por el contrario si el sistema inmunitario está activado con antelación o durante la infección, éste puede potenciar la acción del antibiótico. Los inmunoestimuladores son básicamente agentes profilácticos y no se deben utilizar cuando la enfermedad ya está en curso. En este caso el uso de inmunoestimuladores podría incluso agravar los síntomas de la enfermedad, ya que se induce una enfermedad aparente sobre la ya existente (Santomá, 1998). 5. Factores nutricionales El campo de la nutrición de los organismos acuáticos actualmente enfrenta nuevos retos en busca de alimentos que, además de satisfacer los requerimientos nutricionales, propicien un mejor funcionamiento en determinadas condiciones de cultivo. Un alimento funcional es aquel que ha demostrado afectar benéficamente una o mas funciones específicas en el cuerpo, generando efectos positivos sobre el estado de salud o la reducción de riesgo de una enfermedad (Roberfroid, 2000; Vega-Villasante et al., 2004). En el caso de los camarones se ha observado que particularmente los lípidos, los pigmentos y las vitaminas antioxidantes generan un efecto positivo sobre algunos componentes del sistema inmunitario (Raa, 2000). Su modo de acción no es como el de un inmunoestimulante, ya que no genera la activación de los mecanismos de defensa. No obstante, algunos factores nutricionales se interrelacionan con los procesos bioquímicos del sistema inmune, por lo cual se puede observar un mejor estado de salud al ajustar la concentración de tales factores, más allá de los niveles convencionales para evitar síntomas de carencias nutricionales (Cuzon et al., 2004). 228 -Vitaminas antioxidantes Algunos carotenoides (e.g. beta-caroteno, cantaxantina, astaxantina) y las vitaminas E y C actúan como antioxidantes y protegen a la membrana celular del ataque de los radicales libres y de los peróxidos. En un estudio reciente, Lee y Shiau (2004) investigaron el efecto de la vitamina E (DL-a- tocoferol acetato) sobre la ganancia de biomasa y la cantidad de hemocitos de juveniles de P. monodon. Los resultados indican un máximo crecimiento y mejor respuesta inmunitaria cuando fueron alimentados con niveles de 85-89 mg de vitamina E/kg de dieta. En L. vannamei se observó un mayor número de hemocitos y actividad de fenoloxidasa cuando los organismos fueron alimentados con una dosis elevada de vitamina C, (0.2g Kg-1 de ácido ascórbico 2-mono fosfato, Stay C-35% Roche) (López et al., 2003). En ese trabajo se reporta que con una sobredosis de vitamina C las células sanguíneas son protegidas del daño causado por los aniones superóxido. Cuando los camarones fueron expuestos a un cambio brusco de la salinidad se observó que, en los camarones sin vitamina C en exceso, las células sanguíneas disminuyeron en menos de 24 horas, mientras que en los organismos alimentados con una sobredosis de vitamina C, las células sanguíneas se recuperaron antes de las 24 horas. Estudios realizados con P. monodon demuestran que las fuentes de vitamina C más estables (L-ascorbil-2-polyfosfato y L-ascorbil-2-polyfosfato-Mg), así como dosis elevadas (cinco veces la recomendada) están asociadas a una mayor concentración de hemocitos y a una reducción en los niveles de H2O2 durante la fagocitosis, lo cual aumenta la capacidad de las células sanguíneas para combatir a bacterias y virus, así como su vida media (Lee y Shiau, 2002; 2003). Estos resultados señalan que las vitaminas C y E coadyudan al sistema inmune al proteger a las células sanguíneas del propio daño potencialmente causado durante las reacciones inmunológicas que ocurren en los camarones en condiciones de estrés o cuando se presenta un patógeno externo. -Ácidos grasos Para incrementar el potencial inmune y la resistencia ante variaciones ambientales (disminución en 4 días de la salinidad de 35 a 10 ‰ y de la temperatura de 28 a 17°C) en juveniles de Penaeus stilirostrys, se ha propuesto la inclusión de altos niveles de n-3 ácidos grasos altamente insaturados en la dieta (14.51 g HUFA /kg de dieta) (Chim et al., 2001). La composición de los lípidos de la membrana afecta las funciones celulares, por eso no sorprende que la actividad de los hemocitos y su vida media se vean afectados por variaciones de la temperatura y la salinidad del medio, así como la composición lipídica de la dieta y los componentes antioxidantes en la misma (Waagbø, 1994). En este sentido hay, aparentemente, una fuerte relación bioquímica entre el metabolismo oxidativo, la conformación de la membrana celular y la función de algunos componentes de la dieta, como, por ejemplo, la función antioxidante del ácido ascórbico y la vitamina E, el efecto peroxidativo del hierro y el nivel de ácidos grasos poliinsaturados. La interacción entre estos aditivos representa un desafío para lograr determinar las dosis adecuadas, pero también la posibilidad de generar una mayor inmunidad. 229 6. Consideraciones generales La dieta representa la oportunidad de brindar a los organismos los elementos necesarios para lograr un mejor desempeño en determinadas condiciones de cultivo. En este contexto, lograr una mayor inmunidad depende fuertemente del uso adecuado de los factores nutricionales y los aditivos que permitan estimular y modular a los componentes del sistema inmunitario de los camarones. Para establecer las dosis adecuadas se requiere un mayor conocimiento sobre el efecto metabólico e inmunológico que tienen los distintos compuestos y su relación con importantes procesos biológicos como el crecimiento, la reproducción y la compensación fisiológica ante la variación de los parámetros ambientales. Un adecuado conocimiento de los requerimientos de ácidos grasos, vitaminas y pigmentos, así como el efecto de dosis altas sobre el estado de salud de los camarones permitiría alternar diferentes tratamientos profilácticos para aumentar la inmunidad en las etapas del cultivo, cuando los organismos se muestran más vulnerables a las infecciones. A partir de estos resultados es evidente que el concepto sobre los requerimientos de micro y macro nutrientes deberá de ser ajustado tomando en consideración que los camarones podrían tener requerimientos más elevados de determinados nutrientes debido a las condiciones de cultivo. Actualmente algunas características comunes de los sistemas de producción están directamente relacionadas con una mayor susceptibilidad ante las infecciones, como es el manejo de altas densidades e importantes variaciones ambientales. (Fjalestad et al., 1999; Le Moullac y Haffner, 2000; Argue et al., 2002; Gitterle et al., 2005). Finalmente, es importante considerar que ningún compuesto, por si solo, puede llegar a solucionar el problema de las enfermedades durante el cultivo y que la posible solución incluye diversas alternativas: mayor conocimiento sobre la maduración del sistema inmunológico de los camarones, adecuados programas de mejoramiento genético, el uso de inmunoaditivos durante las fases mas vulnerables del cultivo, aunado a buenas prácticas de manejo. Referencias Alabi,A.O., Latchford,J.W., Jones,D.A., 2000. Demonstration of residual antibacterial activity in plasma of vaccinated Penaeus vannamei. Aquaculture 187, 15-34. Argue,B.J., Arce,S.M., Lotz,J.M., Moss,S.M., 2002. Selective breeding of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) for growth and resistance to Taura Syndrome Virus. Aquaculture 204, 447-460. Burgents,J.E., Burnett,K.G., Burnett,L.E., 2004. Disease resistance of Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei, following the dietary administration of a yeast culture food supplement. Aquaculture 231, 1-8. Campa-Córdova,A.I., Hernández-Saavedra,R., De Philippis,R., Ascencio,F., 2002. Generation of superoxide anion ond SOD activity in haemocytes and muscle of American 230 white shrimp (Litopenaeus vannamei) as a response to b-glucan and sulphated polysaccharide. Fish & Shellfish Immunology 12, 353-366. Chang,C.F., Su,M.-S., Chen,H.-Y., Liao,I.-C., 2003. Dietary b-1,3,glucan effectively improves immunity and survival of Penaeus monodon challengen with withe spot syndrome virus . Fish and Shellfish Immunology 15, 297-310. Cheng,W., Liu,C.-H., Kuo,C.-M., Chen,J.-C., 2005. Dietary administration of sodium alginate enhances the immune ability of white shrimp Litopenaeus vannamei and its resistance against Vibrio alginolyticus. Fish and Shellfish Immunology 18, 1-12. Chim,L., Lemaire,P., Delaporte,M., Le Moullac,G., Galois,R., Martin,J.L.M., 2001. Could a diet enriched with n-3 highly unsaturated fatty acids be considered a promising way to enhance the immune defences and the resistance of Penaeid prawns to environmental stress? Aquac Research 32, 91-94. Chotigeat,W., Tongsupa,S., Supamataya,K., Phongdara,A., 2004. Effect of Fucoidan on Disease Resistance of Black Tiger Shrimp. Aquaculture 233, 23-30. Cruz-Suárez ,L.E., Ricque-Marie,D., Tapia-Salazar,M., Guajardo-Barbosa,C., 2000. Uso de harina de kelp (Macrocystis pyrifera) en alimentos para camarón. In: Cruz -Suárez,L.E., Ricque-Marie,D., Tapia-Salazar,M., Olvera-Novoa,M.A., Civera-Cerecedo,R. (Eds.), Avances en Nutrición Acuícola V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola Mérida, Yucatán, México. Cuzon,G., Lawrence,A., Gaxiola,G., Rosas,C., Guillaume,J., 2004. Nutrition of Litopenaeus vannamei reared in tanks or in ponds. Aquaculture 235, 513-551. Destoumieux,D., Moñoz,M., Bulet,P., Bachere,E., 2000. Peneidins, a family of anitimicrobial peptides from penaeid shrimp (Crustace, Decapoda). Cellular and Molecular Life Sciences 57, 1260-1271. Dunn,P.E., 1990. Humoral immunity in insect. Bioscience 40(10), 738-758. Engstad,R.E., Robertsen,B., 1994. Specificity of a b-glucan receptor on macrophages from Atlantic salmon (Salmo salar L.). Developmental and Comparative Immunology 18(5), 397-408. Fjalestad,K.T., Carr,W.C., Lotz,J., Sweeney,J.N., Gjedrem,T., 1999. Genetic variation and selection response in body weight and disease resistance in Pacific white shrimp (Penaeus vannamei). Aquaculture 173, 10. Gitterle,T., Saltec,R., Gjerde,B., Cock,J., Johansen,H., Salazar,M., Lozano,C., Rye,M., 2005. Genetic (co)variation in resistance to White Spot Syndrome Virus (WSSV) and harvest weight in Penaeus (Litopenaeus) vannamei. Aquaculture 246, 139-149. Huang,X., Zhou,H., Zhang,H., 2006. The effect of Sargassum fusiforme polysaccharide extracts on vibriosis resistance and immune activity of the shrimp, Fenneropenaeus chinensis. Fish and Shellfish Immunology 20, 750-757. Itami,T., Asano,M., Tokushige,K., Jubono,K., Nakagawa,A., Takeno,N., Nishimura,H., Maeda,M., Kondo,M., Takahashi,Y., 1998. Enhacement of disease resistance of karuma shrimp, Penaeus jaopinicus, after oral administration of peptidoglycan derived from Bifidobacterium thermophilum. Aquaculture 164, 277-288. Jiravanichpaisal,P., Leeand,B.L., Söderhäll,K., 2006. Cell-mediated immunity in arthropods: 231 Hematopoiesis, coagulation, melanization and opsonization. Immunobiology 211(4), 213236. Johansson,M.W., Keyser,P., Sritunyalucksana,K., Söderhall,K., 2000. Crustacean hemocytes and haematopoiesis. Aquaculture 191, 45-52. Johansson,M.W., Söderhall,K., 1988. Isolation and purification of a cell adhesion factor from crayfish blood cells. The Journal of Cell Biology. 106, 1795-1803. Le Moullac,G., Haffner,P., 2000. Enviromental factors affecting immune responses in Crustacea. Aquaculture 191, 121-131. Lee,M.-H., Shiau,S.-Y., 2002. Dietary vitamin C and its derivatives affect immune responses in grass shrimp, Penaeus monodon. Fish and Shellfish Immunology 12, 119-129. Lee,M.-H., Shiau,S.-Y., 2004. Vitamin E requirements of juvenile grass shrimp, Penaeus monodon, and effects on non-specific immune responses. Fish and Shellfish Immunology 16, 475-485. Lee,M.H., Shiau,S.-Y., 2003. Increase of dietary vitamin C improves haemocyte respiratory burst response and growth of juvenile grass shrimp, Penaeus monodon, fed with high dietary copper. Fish & Shellfish Immunology 14, 305-315. López,N., Cuzon,G., Gaxiola,G., Taboada,G., Valenzuela,M., Pascual,C., Sánchez,A., Rosas,C., 2003. Physiological, nutritional and immunological role of dietary â 1-3 glucan and ascorbic acid 2-monophosphate in Litopenaeus vannamei juveniles. Aquaculture. Morris,H., Martínez,C., Abdala,R., Campos,D., 1999. Adyuvantes Inmunológicos. Rev Cubana Invest Biomed 18(2), 130-137. Muñoz,M., Cedeño,R., Rodríguez,J., van der Knaap,W., Mialhe,E., Bachére,E., 2000. Measurement of reactive oxygen intermediate production in hemocytes of the peneid shrimp, Penaeus vannamei. Aquaculture 191, 89-107. Raa,J., 2000. The use of immune-stimulants in fish and shellfish feeds. In: En: Cruz Suárez,L.E., Ricque-Marie,D., Tapia-Salazar,M., Olvera-Novoa,M.A., CiveraCerecedo,R. (Eds.), Avances en Nutrición Acuícola V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola Mérida, Yucatán, Mexico.. Raa,J., 1996. The use of immunostimulatory substances in fish and shellfish farming. Rewieus in Fisheries Science 4(3), 229-288. Roberfroid,M.B., 2000. Concepts and strategy of functional food science: the European perspective. Am. J. Clin. Nutr. 71(6), 1664-1669. Sakai,M., 1999. Current research status of fish immunostimulants. Aquaculture 172, 63-92. Santomá,G., 1998. Estimuladores de la inmunidad. In: Rebollar,P.G., de Blas,C., Mateos,G.G. (Eds.), XIV Curso de Especialización FEDNA: Avances en Nutrición y Alimentación Animal. Fira de Barcelona, España, pp. 117-140. Scholz,U., Garcia Diaz,G., Ricque,D., Cruz-Suarez,L.E., Vargas-Albores,F., Latchford,J., 1999. Enhancement of vibriosis resistance in juvenile Penaeus vannamei by supplementation of diets with different yeast products. Aquaculture 176, 271-283. Smith,V.J., Brown,J.H., Hauton,C., 2003. Immunostimulation in crustaceans: does it really protect against infection? Fish and Shellfish Immunology 15, 71-90. Söderhal,K., 1982. Prophenol oxidase system and melanization: a recognition mechanisms 232 in arthropods. Com. Inmunol. 6, 601-611. Söderhäll,K., Häll,L., 1984. Lipopolysaccharidae-induced activation of prophenoloxidase activating system in crayfish hemocyte lysate. Biochimica et Biophisica Acta 797, 99104. Söderhall,K., Smith,J.V., 1983. Separation of the hemocyte populatrion of Carcinus maenas and other marine decapods and prophenoloxidase distribution. Dv. Comp. Inmunol. 7, 229-239. Song,Y.L., Hsieh,Y.-T., 1994. Immunostimulation of tiger shrimp (Penaeus monodon) hemocytes for generation of microbicidal substances: Analysis of reactive oxygen species. Developmental & Comparative Immunology [Dev. Comp. Immunol. ] 18(3), 201-209. Sugawara,I., Itoh,W., Kimura,S., Mori,S., Shimada,K., 1989. Further characterization of sulfated homopolysaccharide as anti-HIV agent. Experientia 45, 996-998. Sung,H.-H., Yang,Y.L., Song,Y.L., 1996. Enhancement of microbicidal activity in the tiger shrimp, Penaeus monodon, via immunostimulation. Journal of Crustacean Biology 16, 278-284. Sung,H.H., Chang,H.J., Her,C.H., Chang,J.C., Song,Y.L., 1998. Phenoloxidase activity of hemocytes derived from Penaeus monodon and Macrobrachium rosenbergii. Journal of Invertebrate Pathology [J. Invertebr. Pathol. ] 71(1), 26-33. Takahashi,Y., Kondo,M., Itami,T., Honda,T., Inagawa,H., Nishizawa,T., Soma,G.-I., Yokomizo,Y., 2000. Enhancement of disease resistance against penaeid acute viraemia and induction of virus-inactivating activity in haemolymph of kuruma shrimp, Penaeus japonicus, by oral administration of Pantoea agglomerans lipopolysaccharide (LPS). Fish and Shellfish Immunology 10, 555-558. Teunissen O.S.P., Faber.,R., Booms,G.H.R., Latscha,T., Boon,J.H., 1998. Influence of vaccination on vibriosis resistance of the giant black tiger shrimp Penaeus monodon (Fabricius). Aquaculture 164, 359-366. Vargas-Albores,F., Jiménez-Vega,F., Söderhäll,K., 1996. A plasma protein isolated from brown shrimp (Penaeus californiensis) which enhances the activation of prophenoloxidase system by Beta-1,3-glucan. Develop. Comp. Immunol. 20, 299-306. Vargas-Albores,F., Jiménez-Vega,F., Yepiz-Plascencia,G., 1997. Purification and comparison of ß1,3glucan binding protein from white shrimp (Penaeus vannamei). Comp. Biochem. Physiol. 116(B), 453-458. Vega-Villasante,F., Nolasco-Soria,H., Chong-Carrillo,O., Fallarero,A., Carrillo-Farnés,O., 2004. Functional feeds in shrimp nutrition: the new research? Theorical concept and practical approach. Panorama Acuícola 9, 22-27. Waagbø,R., 1994. The impact of nutritional factors on the immune system in Atlantic salmon, Salmo salar L.; a review. Aquaculture and Fisheries Management 25, 175-197. 233 f) FOSFOLÍPIDOS Y COLESTEROL 1. Fosfolípidos Fenucci, Jorge L. y Harán, Nora S. Cctcetgtkzcekóp y rtqrkgdcdgu Se los denomina también lípidos de membrana. Son polares: tienen como estructura básica glicerol, dos ácidos grasos y en la posición 3 un grupo ortofosfato unido a una base nitrogenada que incrementa su carácter iónico. Por otra parte su alta insaturación se debe a la presencia de ácidos de C20 y C22 altamente insaturados (HUFA). Según la base nitrogenada se conocen cuatro clases principales de fosfolípidos (FL): fosfatidilcolina (FC), fosfatidiletanolamina (FE), fosfatidilinositol (FI) y fosfatidilserina (FS) (Gong et al., 2004). Estos compuestos son componentes estructurales de las membranas celulares y entre otras funciones contribuyen al mantenimiento de su fluidez y flexibilidad. En los crustáceos tienen importancia en la digestión y absorción de los lípidos y en su transporte en la hemolinfa. En los camarones los FL no sólo incrementan la digestión, emulsificación y absorción del colesterol, sino que facilitan su transporte y movilización; por otra parte un incremento de FL en la dieta reduce los requerimientos de colesterol en las mismas (Gong et al., 2000a). Fugptgu dg fqufqnîrkdqu Están presentes, en mayor o menor cantidad, en los productos de origen animal y vegetal. Entre los vegetales ricos en fosfolípidos se puede citar al poroto de soja, a las semillas de girasol, al rape y al maíz. Entre los productos de origen animal se encuentran en la yema de huevo, el cerebro y los tejidos oculares (Hertrampf, 1991). Los huevos de peces contienen también gran cantidad de fosfolípidos (González-Félix et al., 2004). En la actualidad el aceite de soja es la principal fuente comercial de fosfolípidos, aunque algunos microorganismos tales como bacterias, algas, hongos y levaduras pueden considerarse como fuentes potenciales. (González-Félix et al., 2004; Hertrampf, 1991) Ptqdueekóp dg ngektkpc dg uqlc De acuerdo con Cruz-Suárez et al. (1999) y Hertampf (1991) la lecitina se define como un complejo de lípidos polares y neutros. Los lípidos polares constituyen al menos un 60%; la fracción polar es insoluble en acetona. La lecitina de soja se obtiene a partir del poroto de soja que contiene entre 0,5 y 2% de este compuesto. El poroto se limpia, se descascara y se rompe en copos con una prensa. La ruptura de las células permite una extracción eficiente del aceite, que es de color amarillo y contiene la lecitina. La lecitina de soja es un producto procesado del aceite de soja. Es una mezcla de Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 234 fosfatidilcolina, fosfatidilinositol, fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina, cuya composición puede variar de acuerdo con el grado de pureza y origen (Gong et al., 2001). La mezcla aceite-lecitina se calienta suavemente y se agrega agua en forma de vapor; la lecitina se puede separar del aceite debido a su capacidad de hidratarse. Esta mezcla contiene 12% de aceite de soja, 33% de fosfolípidos y 53% de agua. Para obtener la fracción con lecitina el residuo se deshidrata en forma cuidadosa (Cruz- Suárez et al., 1999). La lecitina pura se obtiene por precipitación de la mezcla antedicha en acetona; posteriormente el precipitado es lavado con acetona, secado y separado en forma de granos (Gurkin y Othoefer, 1993). En la tabla siguiente se presentan datos sobre la composición de la lecitina liquida utilizada por Cruz Suárez en dietas comerciales para evaluar el crecimiento del camarón Litopeneaus vannamei. Tabla 1.- Eomposición de la lecitina líquida (Riceland Leciprim N lote N°2981 OHI). Fuente: Cruz-Suárez et al., 1999 Utknkzcekóp dg fqufqnîrkdqu gp nc puttkekóp dg ecoctqpgu Luego de los triglicéridos los fosfolípidos representan los mayores componentes de la grasa y los aceites de un organismo (Tacon, 1987), constituyendo aproximadamente el 50% de los lípidos totales. Se pueden encontrar en la literatura varias revisiones que han tratado la acción de estos compuestos sobre diversas especies de crustáceos: Coutteau et al. (1997); Teshima (1997) y Gong et al. (2004). Kanazawa et al. (1979) determinaron una mayor tasa de crecimiento de juveniles de Marsupenaeus japonicus cuando se alimentaron con una dieta que contenía 1% de fosfatidilcolina (88% de pureza, extraída de la almeja Tapes phillipinarun) y 7% de aceite de hígado de abadejo Pollachius pollachius. Para la misma especie Kanawazawa et al. (1985) y Teshima et al. (1986) registraron efectos beneficiosos de los fosfolípidos utilizando dietas semipurificadas. Piedad Pascual (1985 y 1986) observó un mayor crecimiento y factor de conversión (tasa alimenticia) en postlarvas de Penaeus monodon alimentadas con piensos con distintas fuentes de lípidos: aceites de hígado de bacalao, desgomado de soja y refinado de soja, suplementados con 2% de lecitina; los mejores resultados se obtuvieron con 8% de aceite desgomado de soja. En Litopenaeus vannamei, González Félix et al. (2002), determinaron la misma respuesta trabajando con juveniles de Litopenaeus vannamei con 235 dietas que contenían 5% de distintos aceites, suplementadas con 3% de lecitina respecto de las no suplementadas. En la misma especie, Clark y Lawrence (1988) reportó que los mejores resultados en crecimiento y supervivencia se conseguían con el agregado de entre 2 y 8% de lecitina a una dieta semipurificada en base a caseína. Otros efectos de la adición de los fosfolípidos a los alimentos son: aumento de la resistencia al estrés osmótico (Coutteau et al., 2000; Gong et al., 2000a) y mejoramiento de la capacidad reproductiva de los camarones ( Bray et al., 1989; Alava et al., 1993; Cahu et al., 1994). Se considera que los fosfolípidos son fuente de colina, inositol y ácidos grasos esenciales, especialmente durante los estadios tempranos del desarrollo de los camarones (Coutteau et al., 1997). Si bien los crustáceos pueden sintetizar estos compuestos, sus tasas de síntesis no satisfacen la demanda y es por ello que deben obtenerlos de los alimentos (D´Abramo et al., 1981). Son numerosas las investigaciones acerca de los componentes activos de la lecitina necesarios para el buen crecimiento de los camarones: Coutteau et al. (1997) indican que la capacidad de los FL para incrementar el crecimiento de las larvas se debe a la FC y al FI; los mismos resultados obtuvo Teshima (1997) trabajando con M. japonicus. Sin embargo,con L. vannamei, Gong et al. (2000b) determinaron que el agregado de FC hasta un 4.2% en dietas semipurificadas no mejora el crecimiento, pero la suplementación con 1.84% de FI y FE incrementa la tasa de crecimiento Por lo expuesto queda claro que son necesarias más investigaciones para determinar cuales son los componentes activos de la lecitina. Por otra parte, parecería existir una interacción entre la fosfatidilcolina y los ácidos grasos altamente insaturados de la serie linolénica, que fue demostrada en M. japonicus. Kanazawa et al. (1985) determinaron que el incremento de fosfatidilcolina de soja con un consecuente aumento de los HUFA de 0 a 1% en las dietas, aumentó el crecimiento y la supervivencia de los camarones, mientras que con 2% de HUFA y 3% de lecitina observaron el efecto contrario. También parecería existir una relación entre el requerimiento de fosfolípidos y la cantidad de lípidos totales en la dieta. Hertrampf (1991) y Cruz Suárez et al. (1999) han resumido dichas relaciones y efectuaron recomendaciones que se presentan en la tabla 2. Tabla 2.- Recomendaciones sobre el contenido total de hosholípidos en dietas para camarones. Fuente: Hertrampf, 1991 y Cruz-Suárez et al., 1999 236 Tabla 3. Eontenido de hosholípidos de alimentos utili|ados en diversas especies de camarones en distintas etapas de su ciclo de vida. a: adultos; j: juveniles l: larvas; pl: postlarvas * contiene 96,6% de insolubles en acetona con 25,7% de fosfatidiletanolamina, 21,7% de fosfatidilcolina y 8,8% de fosfatidilinositol. 237 2. Esteroides Cctcetgtkzcekóp y rtqrkgdcdgu Los esteroides incluyen un grupo importante y ampliamente distribuido de lípidos insaponificables: esteroles, ácidos y sales biliares, hormonas adrenales y hormonas sexuales. Estructuralmente derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano). Los distintos esteroides se distinguen por el grado de saturación del esterano, la existencia de cadenas laterales diversas y la presencia de grupos funcionales sustituyentes. Los esteroles son los esteroides más abundantes; se consideran derivados del colestano (27 carbonos), se presentan habitualmente en la membrana plasmática de todos los seres vivos (excepto las eubacterias) y su función es regular la fluidez de la membrana celular. Los camarones no pueden sintetizar el anillo esteroide, en consecuencia el colesterol se considera un nutriente esencial que se obtiene de la dieta (Teshima y Kanazawa, 1971). Aunque se estima que una dieta que contiene harina y aceite de pescado y camarón podría cubrir los requerimientos de colesterol por lo que su inclusión en la dieta no sería necesaria (Cruz Suárez et al., 1999). Además de su función en las membranas, el colesterol es precursor de hormonas, en particular de la hormona de la muda (Teshima, 1982). También desempeña un papel importante en la absorción de ácidos grasos en el intestino y su transporte en la hemolinfa, donde se combina con los ácidos grasos formando ésteres de colesterol. El colesterol es el precursor metabólico de otros esteroides como calciferoles, hormonas esteroideas y sales biliares (Kanazawa, 2001). Fugptgu dg eqngutgtqn El colesterol es el esterol de mayor abundancia en los crustáceos (Kanazawa, 2001). Los crustáceos obtienen colesterol directamente de la dieta o por conversión de otros esteroles, ya que son incapaces de sintetizar este compuesto a partir de acetato o mevalonato (Tacon, 1987). Se considera que las harinas y los aceites de invertebrados marinos son excelentes fuentes de colesterol (Akiyama 1992). Akiyama et al. (1991) establecieron los porcentajes de colesterol/lípidos totales en ingredientes usados en la preparación de alimentos para camarones (tabla 4) Tabla 4. Rrincipales huentes de colesterol. 238 Fuente: Akiyama et al., 1991 Requerimientos de colesterol de diversas especies de camarones penaeoideos Según Akiyama et al. (1991) los porcentajes de colesterol que se utilizan en dietas para camarones varían entre 0.25 y 0.40% de acuerdo con el peso de los individuos (tabla 5). Tabla 5.- Niveles de colesterol recomendados en dietas para camarones. Fuente: Akiyama et al., 1991 En algunos casos estos valores no concuerdan con los resultados obtenidos por otros autores. Como se puede observar en la tabla 6, el requerimiento de colesterol en el alimento varía entre 0,16 y 3 % según la especie y el estadio de desarrollo, Tabla 6: Requerimiento de colesterol dietario en diherentes especies de camarones peneidos. Eurgekg Eutcdkq ' órtkoq dg eqngutgtqn Mglqtc gp Rgfgtgpekc O. japonicus *l+ 0.5 - 1.5g 0.5 - 1.0 Crecimiento O. japonicus *l+ 0.62 - 0.80g 2.1 Crecimiento O. japonicus O. japonicus *l+ *l+ 0.45 - 0.54 05 0.5 R. monodon *l+ 0.45g 0.5 R. monodon *l+0.27g 0.19 - 0.81 R. monodon \oea= Mysis= PL *postlarva+ 1.0 R. pennicillatus R. meriuiensis *l+ 1.0g *l+ 0.1g 0.50 o más No es necesario suplemento en dietas con 0 6 Crecimiento Incremento en peso Incremento en peso Peso y supervivencia Crecimiento, supervivencia y resistencia al estrés osmótico Crecimiento Nulo Manazaya et al., 1971 Deshimaru y Muromi, 1974 Teshima et al., 1997 Teshima et al., 1997 Chen, 1993 Sheen et al., 1994 Paibulmichamul et al., 1998 Chen y Jenn, 1991 Thongrad y Boonyaratpalin, 1998 239 Eurgekg Eutcdkq L. vannamei L. vannamei R. meraturus Crtemesia loniinaris Crtemesia loniinaris Rleoticus muelleri *l+ 1 0g *l+ 0.21g Pl 60 *l+ 0.7g ' órtkoq dg eqngutgtqn 02–04 0 16 10 05 *l+ 1.84 - 1.96g 0.5 - 2.0 *l+ 2.65 - 3.4g 1-3 Mglqtc gp Rgfgtgpekc Crecimiento Crecimiento Supervivencia Crecimiento y supervivencia Supervivencia Duerr y Yalsh, 1996 Castille et al., 2004 Bianchini, 1984 Petriella et al., 1984 Incremento en peso Martínez Romero et al., 1991 Harán y Fenucci, 1996 (J): Juveniles En varias especies de camarones se ha observado que el aumento del colesterol dietario, en un porcentaje mayor que el óptimo, produce efectos deletéreos en el crecimiento y/o supervivencia (tabla 7). Tabla 7.- Ehectos neiativos del colesterol en distintas especies de camarones. Eurgekg Pguq *i+ ' dg eqngutgtqn gp nc dkgtc Efgetq pgictkxq uqdtg Rgfgtgpekc O. japonicus 0.5 -1.5 5 Crecimiento 10 10 Crecimiento Manazaya et al., 1971 Duerr y Yalsh, 1996 Litopenaeus vannamei Crtemesia loniinaris R. meraturus 1 84 - 1.96 3 Supervivencia Pl 60 3 Supervivencia Martinez Romero et al., 1991 Bianchini, 1984 Aeekóp dg dkutkptqu tkrqu dg gutgtqngu Las especies de camarones carnívoros parecen tener un requerimiento exclusivamente de colesterol; mientras que los omnívoros y herbívoros necesitarían en la dieta los mismos niveles de esteroles, que pueden ser una combinación de colesterol y fitosterol o sólo fitosterol (D´Abramo y Conklin, 1995). Los fitosteroles no son tan efectivos para el crecimiento como lo es el colesterol. En la tabla 8 se presentan los resultados cuando se utilizan distintos esteroles en los alimentos de especies de camarones Tabla 8.-Ehecto sobre el incremento en peso { la supervivencia de diherentes esteroles en las dietas de camarones peneidos. O. japonicus *J+ O. japonicus *J+ O. japonicus *L+ O. japonicus *L+, O. japonicus *J+ Peso Sup. Peso Sup. --- --- --- --- Peso Sup. ---- Peso Sup. --- --- -- -- --- --- --- -- -- --- --- , -- --- C. loniinaris --*J+ ---- --- --- - - --- Peso Sup. Peso Sup. --- --- - ---- -- Referencia Manazaya et al., 1971 Teshima et al., 1989 Teshima et al., 1989 Teshima et al., 1983 Teshima y Manazaya, 1986 Harán y Fenucci, *Con 22-dehidrocolesterol, ß-sitosterol, stigmasterol, fucosterol y lanosterol no llegaron a postlarva L: larvas, J: juveniles, Sup: supervivencia 240 Dkigutkdknkdcd dgn eqngutgtqn Hay pocos estudios para determinar la digestibilidad de esteroles en camarones penaeoideos: Teshima et al. (1974) establecieron que Marsupenaeus japonicus digiere el 82.6% del colesterol y entre 77.3 y 98.3% de los fitosteroles como ergosterol, 24metilencolesterol, brasicasterol, ß-sitosterol. Estos autores plantean la existencia de una relación entre la digestión del colesterol y la composición del alimento. En el camarón Artemesia longinaris la digestibilidad máxima de colesterol es de 87.5% (Martinez Romero et al., 1991), mientras que en el langostino Pleoticus muelleri es del 80.1% (Harán y Fenucci, 1996). Teshima et al. (1974) determinaron que la digestibilidad aparente del colesterol en las dietas con 0.5 a 1%, es mayor en relación a los resultados obtenidos con porcentajes del 2 y 5%. Similares resultados obtuvieron Martínez Romero et al. (1991) con el camarón argentino Artemesia longinaris y Harán y Fenucci (2004) con el langostino Pleoticus muelleri. Estos autores establecieron para las dos especies que porcentajes superiores al 2.5 y 2.3 % de colesterol en las dietas disminuyen la digestibilidad de este compuesto. Iptgtceekóp gpttg nqu fqufqnîrkdqu y gn eqngutgtqn Con referencia a la interacción entre los fosfolípidos y el colesterol de la dieta sobre el crecimiento de los camarones los resultados son diversos. Emery (1987, en Castille et al., 2004) halló una interacción entre estos ingredientes sobre el crecimiento de postlarvas de Litopenaeus vannamei; Gong et al. (2000a) observaron que el requerimiento de colesterol en juveniles de L. vannamei es de 0.35% en ausencia de fosfolípidos, pero se reduce a 0.14 y 0.13% al adicionarse respectivamente 1 y 2% de fosfolípidos; pero cuando se agrega 5% de fosfolípidos se necesita sólo 0.05% de colesterol, indicando una interacción entre ellos. Teshima et al. (1982) mostraron que los efectos del colesterol en cuanto a mejorar el crecimiento y supervivencia de larvas de Litopenaeus japonicus no se modifican por el nivel de lecitina de soja en la dieta (entre 0 y 6%). Chen y Jenn (1991) obtuvieron resultados similares con juveniles de F. penicillatus. Paibulkichakul et al. (1998) no encontraron interacción entre la lecitina y el colesterol sobre el crecimiento y la supervivencia de larvas y postlarvas de Penaus monodon. En la tabla 8 se resumen los resultados de trabajos realizados con la finalidad de determinar la posible interacción entre colesterol y la lecitina. 241 Tabla 9. Relación entre la acción del colesterol { los hosholípidos de la dieta Eurgekg Eutcdkq Renaeus monodon \oea, Mysis y Postlarva Renaeus monodon Postlarva 15 Litopenaeus vannamei Postlarva Rleoticus muelleri 6.09 - 6.19g 5.0 3.0 1.5 0.0 1.5 sin efecto Crtemesia loniinaris 1.39 -1.50g 1.5 sin efecto Henneropeneus meriuiensis Juveniles Cqorqpgptg *'+ Lgektkpc 1.0 y 1.5 mayor crecimiento y supervivencia 0.5 - 1.5 mayor crecimiento y supervivencia 1.0 - 2.0 ' mayor crecimiento y supervivencia - y gfgetq Cqngutgtqn 1.0 mayor crecimiento y supervivencia 1.0 mayor tolerancia al estrés osmótico, crecimiento y superviv. 0.05 0.13 0.14 0.35 1.5 mayor crecimiento 1 .5 mayor crecimiento 0.6 normal crecimiento y supervivencia Iptgtceekóp nge1eqn Rgfgtgpekc no no sí, en el crecimiento no no no Referencias Akiyama, D., 1992. Future considerations for shrimp nutrition and aquaculture feed industry. In: J. Wyban (ed.). Proceedings of the Special Session on Shrimp Farming, World Aquaculture Society, Baton Rouge, Louisiana,USA, pp. 198-204. Akiyama, D., W. Dominy and A. Lawrence. 1991. Penaeid Shrimp nutrition for the commercial feed industry: Revised. In: Proceedings of the Aquaculture feed processing and Nutrition Workshop. Akiyama ad Ronnie (Eds.). Thailand and Indonesia, 80-98. Alava, V.R., A. Kanazawa, S.I. Teshima & S. Koshio. 1993. Effect of the dietary phospholipids and n-3 highly dietary fatty acids on ovarian development of Kuruma prawn . Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries (Nippon Suisan Gakkaishi) 59: 345-351. Bianchini, M. 1984. Effect of cholesterol in artificial diets for mediterranean prawns. Quaderni Ist. Idrobiol. Acquacolt. Brunelli, 4(1): 16-25. Bray, W.A., A.L. Lawrence & J.R. Leung-Trujillo. 1989. Reproductive performance of ablated Penaeus stylirostris fed soy lecithin supplement. Journal of the World Aquaculture Society, 20: 19A Cahu, C., J.C. Guillaume, G. Stephan & L.Chiml. 1994. Influence of phospholipids and highly unsaturated fatty acids on spawning rate and egg and tissue composition in Penaeus vannamei fed semi-purified diets. Aquaculture, 126: 159-170. 242 Castille, F., A. Lawrence, P. Buisman & R. Drost. 2004. Effects of sterol supplements (Cholesterol FG, Cholesterol SF, and Sterols M1M) on growth and survival of the shrimp, Litopenaeus vannamei Boone. In Cruz-Suárez L., Ricque Marie, D., Nieto López, M., Villarreal, D., Scholz, U. y González, M. Avances en Nutrición Acuícola VII. Memorias del VII Simposio Internacional de Nutrición Acuícola. 16-19 Noviembre, 2004. Hermosillo, Sonora, México, pp. 504-517. Chen, H.Y. 1993. Requirementes of marine shrimp Penaeus monodon juveniles for phosphatidylcholine and cholesterol. Aquaculture, 109: 165-176. Chen, H.Y. & J.S. Jenn. 1991. Combined effects of dietary phosphatidylcholine and cholesterol on the growth, survival and body lipid composition of marine shrimp Penaeus penicillatus. Aquaculture, 96:167-168. Clark, A.E., & A.L. Lawrence. 1988. Lecithin requirement of postlarval Penaeus vannamei. Journal of the World Aquaculture Society, 19: 23A. Coutteau, P., F. Kontara & P. Sorgeloos. 2000. Comparison of phosphatidylcholine purified from soybean and marine roe in the diet of postlarval Penaeus vannamei Boone. Aquaculture, 181: 331-345. Coutteau, P., I. Geurden, M. Camara, P.Bergot & P. Sorgeloos. 1997. Review on the dietary effects of phospholipids in fish and crustacean larviculture. Aquaculture, 155: 149-164. Cruz Suárez, L.E., D. Ricque Marie & V.P. Domínguez Jiménez. 1999. Utilización de la lecitina en la nutrición acuícola: Crustáceos. En Mendoza-Alfaro, R., L.E. Cruz Suárez & D. Ricque Marie (eds.). Avances en Nutrición Acuícola II. Memorias del segundo Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 7 al 10 de noviembre de 1994. Programa de Maricultura, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, pp.45-79. D´Abramo, L. & D. Conklin. 1995. New developments in the understanding of the nutrition of penaeid and caridean species of shrimp. In: J. Wyban (ed.) Proceedings of the Special Sessionn on Shrimp Farming of the World Aquaculture Society, 95-107. D’Abramo, L.R., C.E. Bordner, N.A. Baum & D.E. Conklin. 1981. Essentiality of dietary phosphatidylcholine for the survival of juvenile lobster. Journal of Nutrition, 111: 231235. Deshimaru, O. & K. Kuroki. 1974. Studies on a purified diet for a prawn. II. Optimun contens of cholesterol and glucosamine in Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 49(4): 421-424. Duerr, E. A. & W.A. Walsh. 1996. Evaluation of cholesterol additions to a soybean mealbased diet for juvenile Pacific white shrimp, Penaeus vannamei (Boone), in an outdoor growth trial. Aquaculture Nutrition, 2: 111-116. Gong,,H. A.L. Lawrence, D. Jiang, D. Gatlin III. 2000b. Lipid nutrition of Litopenaeus vannamei II. Active components of soybean lecithin. Aquaculture, 190: 325-342. Gong, H., D. Jiang, A.L. Lawrence, M.L. González-Félix, M. Perez-Velazquez. 2004. Nuevos avances en el estudio de fosfolípidos nutrimentales para camarón. En Cruz Suárez, L.E., Rique Marie, D., Nieto Lopez, M.G., Villareal, D. Scholz, U. & González (Eds.), M. Avances en Nutrición Acuícola VII. Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 16-19 Noviembre, 2004. Hermosillo, Sonora, México, 329-343. 243 Gong, H. A.L. Lawrence, D.M. Gatlin III, D.H. Jiang & F. Zhang. 2001. Comparison of different types and levels of commercial soybean lecithin supplemented in semipurified diets for juvenile Litopenaeus vannamei Boone. Aquaculture Nutrition, 7: 11-17. Gong, H. A.L. Lawrence, D:H: Jiang, F.L Castille & D.M. Gatlin III. 2000a. Lipid nutrition of juvenile Litopenaeus vannamei I. Dietary cholesterol and de-oiled soy lecithin requirements and their interaction. Aquaculture, 190 : 305-324. González Félix, M.L., A.L .Lawrence, D.M. Gatlin III & M. Perez Velazquez. 2002. Growth survival and fatty acid composition of juvenile Litopenaeus vannamei fed different oils in the presence and absence of phospholipids. Aquaculture, 205: 325-343. González Félix, M.L., A.L .Lawrence, D.M. Gatlin III & M. Perez Velazquez. 2004. The role of essential fatty acids and phospholipids in shrimp nutrition. Aquatunities, 2 (1): 6 pp. Gurkin, U. y F. Orthoefer. 1993. La lecitina en la acuacultura. En Cruz Suárez, L.,Ricque Marie y R. Mendoza Alfaro (eds.), Memorias 1° Simposium de Nutrición y Tecnología de alimentos en acuacultura para organismos acuáticos, Hermosillo, México, 329-343. Harán, N. S. y J. L. Fenucci. 1996. Efectos del colesterol en la dieta del langostino argentino Pleoticus muelleri Bate. Revista Cubana de Investigaciones Pesqueras, 20 (2): 40-43. Harán, & J. Fenucci. 2002. Influence of soy lecithin on growth and cholesterol digestibility in the Argentine prawn Artemesia longinaris Bate (Crustacea, Penaeidae). Book of Abstracts. Aquaculture America 2002. World Aquaculture Society. San Diego. California. January 27– 30, p. 105. Harán, N. S. & J. L. Fenucci. 2003 . Effect of different sterols on the growth and survival of in the Argentine prawn Artemesia longinaris Bate. Book of Abstracts. World Aquaculture 2003. World Aquaculture Society. Salvador, Bahía. Brazil. 19– 23 de mayo del 2003. Vol 1: 263. Harán, N. S. y J. L. Fenucci. 2004. Acción conjunta de la lecitina de soja y el colesterol en la dieta del langostino argentino Pleoticus muelleri Bate (Decapoda, Penaeoidea). Libro de Resúmenes del XXIV Congreso de Ciencias del Mar. Coquimbo, Chile 17-20 de mayo de 2004, p. 202. Hertrampf, J. 1991. Feeding aquatic animals with phospholipids. I. crustaceans. Lucas Meyer publication N° 8. 31pp. Kanazawa, A. 1993. Essential phospholipids on fish and crustaceans. In S.J. Kaushik & P. Luquet (eds.). Fish Nutrition in Practice, 24-27 June, Biarritz , France, Les Colloques, Vol. 61 INRA, Paris, pp. 519-530. Kanazawa, A. 2001. Sterols in marine invertebrates. Fisheries Science, 67: 997-1007. Kanazawa, A., S. Teshima & M. Sakamoto. 1985. Effects of dietary lipids, fatty acids and phospholipids on growth and survival of prawn (Penaeus japonicus) larvae. Aquaculture, 50 : 39-49. Kanazawa, A., S. Teshima, M. Endo & F. Abdel Razem. 1979. Effects of short-necked clam phospholipids on the growth of prawn. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 45: 961-965. Kanazawa, A., N. Tanaka, S. Teshima & K. Kashiwada. 1971. Nutritional requirements of prawn-II: Requirements for sterols. Bulletin of Japanese Society of Scientific Fisheries, 244 37: 211-215. Kontara, E.K.M., P. Coutteau & P. Sorgeloos. 1997. Effect of dietary phospholipid on the requirements for and incorporation of n-3 higly unsaturated fatty acids in postlarval Penaeus japonicus Bate. Aquaculture, 1997 : 305-320. Martínez Romero, P., A. Casal de Fenucci & J. Fenucci. 1991. Dietary cholesterol influence on the growth and survival of the Argentine prawn Artemesia longinaris Bate. Journal of Aquaculture in the Tropics, 6:111-117. Paibulkichakul, C., S. Piyatiratitivorakul, P. Kittakoop. V. Viryakarn, A. Fast & P. Menasveta. 1998. Optimal dietary levels of lecithin and cholesterol for black tiger prawn Penaeus monodon larvae and postlarvae. Aquaculture, 167: 273-281. Petriella, A., M. Muller, J. Fenucci and M. Sáez. 1984. Influence of dietary fatty acids on the growth and survival of the Argentine prawn Artemesia longinaris Bate. Aquaculture, 37: 11-20. Piedad-Pascual, F. 1985. Lecithin requirements of Penaeus monodon juveniles. In J. Primavera, J. Llobrera (eds.), 1 st. International Conference on the Culture of Penaeid Prawns/Shrimps, 4-7 december 1984, Iloilo city, Philipines, p 181. Piedad-Pascual, F. 1986. Effect of supplemental lecithin and lipid sources on the growth and survival of Penaeus monodon juveniles. In: Asia Fisheries Society- Proceedings of the First Asian Fisheries Forum. Manila, Philipines, 615-618 pp. Sheen, S.S., P.C. Liu, S.N. Chen & J.C. Chen. 1994. Cholesterol requirement of juvenile tiger shrimp ( Penaeus monodon). Aquaculture, 125: 131-137. Tacon, A.. G.J. 1987. The nutrition and feeding of farmed fish and shrimp- a training manual I. The Essential nutrients. FAO, Field Doc. 2 : 21-28. Teshima, S. 1982. Sterol metabolism. En: Pruder, Langdon & Conklin (eds.). Proceedings of the Second International Conference on Aquaculture Nutrition. Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana, pp. 205-216. Teshima, S. 1997. Phospholipids and sterols. En: D’ Abramo, L.R., Conklin, D.E., Akiyama, D.M. (eds.), Advances in World Aquaculture. Volume 6.Crustacean Nutrition. World Aquaculture Society, Baton Rouge, Lousiana, USA, pp. 85-107. Teshima, S. and A. Kanazawa. 1971. Biosynthesis of sterols in the lobster, Panulirus japonica, the prawn, Penaeus japonicus, and the crab Portunus trituberculatus. Comparative Biochemistry and physiology, 38B: 597-602. Teshima, S. and A. Kanazawa. 1986. Nutritive value of sterols for the juvenile prawn. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 52: 1417-1422. Teshima, S., A. Kanazawa & Y. Kakuta. 1986. Effects of dietary phospholipids on growth and body composition of the juvenile prawn. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 52: 155-158. Teshima, S., A. Kanazawa & H. Okamoto. 1974. Absorption of sterols and cholesteryl esters in a prawn, Penaeus japonicus. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries 40(10): 1015-1019. Teshima, S., A. Kanazawa & H. Sasada. 1983. Nutritional value of dietary cholesterol and other sterols to larval prawn, Penaeus japonicus Bate. Aquaculture, 31: 159-167. 245 Teshima , S., A Kanazawa, S Koshio & K. Hornouchi.1989. Lipid metabolism of the prawn Penaeus japonicus during maturation: variation in lipid profiles of the ovary and hepatopancreas. Comparative Biochemistry and Physiology, 92B: 45-49. Teshima,S., M. Ishikawa, S. Koshio & A. Kanazawa. 1997. Necessity of dietary cholesterol for the freshwater prawn. Fisheries Sci., 63: 596-599. Teshima, S., A. Kanazawa, H. Sasada & M. Kawasaki. 1982. Requirements of larval prawn, Penaeus japonicus, for colesterol and soybean phospholipids. Memoirs of the Faculty of Fisheries of Kagoshima University, 31: 193-199. Thongrod, S & M. Boonyaratpalin.1998. Cholesterol and lecithin requirement of juvenile banana shrimp. Penaeus merguiensis. Aquaculture, 161 : 315-321. 246 g) HARINA DE KELP Cruz-Suarez, Lucía E.; Tapia-Salazar, Mireya; Nieto-López, Martha y Ricque-Marie, Denis Nombre común (científico): kelp (algas Feofitas de los Ordenes Fucales y Laminariales) Número Internacional del Alimento: 1-08-073 1. Diagnóstico El kelp es un nombre genérico utilizado para denominar a las algas pardas (feofitas) de los ordenes Fucales (e.i. Ascophyllum nodosum, Sargassum spp. y Pelvetia spp.) y Laminariales (e.i. Laminaria hyperborea, Macrocystis pyrifera y Nereocystis luetkaena) (Vásquez, 1999), aunque hay algunos autores que solamente consideran dentro de este término, específicamente a las Laminariales (Kloareg et al., 1999; Vozzhinskaya y Kuzin, 1994). Estas algas generalmente se localizan en zonas de sustratos rocosos cercanas a las costas a profundidades no mayores que 40m, en aguas templadas o frías, claras y ricas en nutrientes. Las especies de algas que son explotadas comercialmente se enumeran a continuación (tabla 1). Tabla 1. Distribución de las especies de alias pardas ezplotadas comercialmente. Fuente: 1: McHugh, 1987; 2: Troell et al., 2006; 3: Fleurence, 1999; 4: Wahbeh, 1997 Manual de ingredientes protéicos y aditivos empleados en la formulacion de alimentos balanceados para camarones peneidos. García-Galano, T., Villarreal-Colmenares, H. y Fenucci, J. L. (Eds.). 2007 . Eudem, ISBN: 978-987–1371-02-0 247 En Oriente, tradicionalmente, las algas son parte de la dieta diaria. Actualmente las algas pardas son las que se consumen en mayor proporción en Asia, principalmente Japón, China y Corea (Dawes, 1998); sin embargo la demanda de algas como alimento también se ha extendido a Norteamérica, Sudamérica y Europa (McHugh, 2003). Las diferentes especies consumidas presentan un gran valor nutricional como fuente de proteínas, carbohidratos, minerales y vitaminas. En Occidente las algas pardas han sido utilizadas principalmente como materia prima para la extracción de fico-coloides como alginatos, que son empleados por la industria de cosméticos, de textiles, de alimentos, de construcción y farmacéutica como: espesantes, emulsificantes, estabilizantes, gelificantes y aglutiantes (Vásquez, 1999; Hennequart et al., 2004). También se han empleado en la formulación de alimentos balanceados para animales por su contenido mineral o por las propiedades funcionales de sus polisacáridos y en pocos casos por el valor nutricional de sus proteínas (Fleurence, 1999). Las especies de algas pardas que mas se han empleado en alimentos balanceados para animales son Macrocystis sp., Ascophyllum nodosum, Sargassum sp., entre otras (McHugh, 1987). Asimismo, las algas pardas son usadas como fertilizantes y agentes acondicionadores del suelo (Robledo y Freile-Pelegrin, 1997). 2. Proceso de manufactura El kelp puede ser cosechado en las áreas naturales donde se desarrolla utilizando barcos con maquinaria especial o bien puede ser colectado a mano en las playas a donde llega por efecto de las corrientes. También puede obtenerse a partir de cultivos, como en el caso de laminaria que se produce a gran escala por acuacultura en Asia. Cuando es colectado a mano, generalmente es prelavado en agua dulce con la finalidad de eliminar impurezas (arena). El kelp proveniente de cosecha o de colecta puede ser secado directamente al sol o empleando secadores especiales; una vez deshidratada el alga es molida y empacada. 3. Parámetros de referencia La composición química de este ingrediente varía de acuerdo con la especie, condiciones ambientales, localización geográfica, estación del año, exposición al oleaje y a las corrientes, concentración de nutrientes presentes en el medio, profundidad a la que se localizan, la temperatura, estado de desarrollo de las algas, etc. (Cruz-Suárez et al., 2000). En las tablas 2 a 7 se presentan los datos sobre la composición proximal, el perfil de aminoácidos y de ácidos grasos así como el contenido de carbohidratos, vitaminas y minerales de algunas especies de algas pardas. 248 Tabla. 2. Eomposición prozimal de diversas especies de alias pardas. Especie Materia seca Proteína cruda Lípidos Ceniza Fibra Carbohidratos 5-10 5.5£ 2-7 0.97£ 15 - 25 26.8£ 8 45 - 60 89-93 6.5 - 14.2 7.5£ 0.5 - 3.8 0.9£ 17.3 - 35.2 29.5£ 3.9 - 6.5 5.5-8.1 21.5 5.13 - 14 13.6 0.5 – 2.0 3.5 31.0 - 45.2 18.1 4.5 - 8.9 46.3 - 50.6 2.0 - 2.2 6.3 - 7.7 0.4 – 2.0 31.0-32.0 5.6 - 9.3 39.0 - 46.0 2.28 8.72 13.10£ 44.3 26.6£ 6.6 3.7 0.7£ 9.2 - 19.9 0.5 - 0.8 13.1 - 30.3 4.8-10.5 52.6 - 68.5 18.0£ 1.1£ 31.2£ 9,10 An 13 He Kelp 13 Lo 1,2 4,5,6,7,8 Mp 15 Pp 3 S 12 Sf 13 Sp Sv 11,14 Up 13 84.2–87 Energía bruta (kcal/g) £ datos en base seca / An: Ascophyllum nodosum; He: Himanthalia elongata; Lo: Laminaria ochroleuca; Mp: Macrocystis pyrifera; Pp: Padina pavonica; S: Sargassum; Sf: Sargassum filipéndula; Sp: Saccorhiza polyschides; Sv: Sargassum vulgare; Up: Undaria pinnatifida Fuente: 1 Feedstuffs, 1995; 2 NOVUS, 1992; 3 Suárez-García, 2006; 4 Cruz-Suárez et al., 2000; 5 Rodríguez-Montesinos y Hernández-Carmona, 1991; 6 Castro-González et al., 1994; 7 Castro González et al., 1991; 8 Productos del Pacifico ficha técnica, 9 Sharp, 1987; 10 Seaweed site © Guiry, 2000; 11 Marinho-Soriano et al., 2006; 12 Robledo y Freile-Pelegrin, 1997 13: Sánchez-Machado et al., 2004; 14 Amico et al., 1976; 15 Wahbeh, 1997 Tabla 3. Eontenido de aminoácidos en diversas especies de alias pardas. Aminoácidos (%) Acido Aspartico Acido Glutamico Alanina Arginina Cisteina Fenilalanina Glicina Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Prolina Serina Tirosina Treonina Triptofano Valina Kelp 1,2 0.10 - 0.33 0.38 0.18 0.37 0.09 - 0.51 0.04 - 0.51 0.1 - 0.2 0.36 0.03 - 0.57 0.11 0.61 6 3 4,5 Pp S Sv 5.2 3.7 5.8 4.8 4.1 9.0 1.1 10.4 7.8 4.8 7.0 7.6 8.4 4.7 9.6 1.31 10.23 4.97 5.35 0.80 2.73 3.28 1.31 3.7 5.33 3.88 1.54 2.62 2.82 2.97 2.95 12.8 16.0 12.3 1.6 0.2 1.2 3.9 0.3 0.7 0.5 1.9 0.3 9.3 1.9 2.2 5.9 4.24 0.8 Pp: Padina pavonica; S: Sargassum; Sv: Sargassum vulgare Fuente: 1 Feedstuffs, 1995; 2 NOVUS, 1992; 3 Suárez-García, 2006; 4 Marinho-Soriano et al., 2006; 5 Amico et al., 1976; 6 Wahbeh, 1997 249 Tabla. 4. Eontenido de ácidos irasos (mi/100 i) en diversas especies de alias pardas. 2 C14:0 C16:0 C16:1?7 C16:2?4 C16:3?4 C18:0 C18:1?9 C18:1?7 C18:2?6 C18:3?3 C18:4?3 C20:1?9 C20:4?6 C20:4?3 C20:5?3 C22:6?3 2 He Lo 5.85 - 9.57 32.53 -36.73 2.79 - 3.00 TR 0.06 - 4.38 0.59 - 0.68 19.96-22.64 4.97 28.51 5.62 0.87 0.34 13.62 4.39 - 5.80 6.77 - 8.79 1.94 - 3.53 6.79 5.15 10.77 9.78 -10.69 0.35 - 0.88 2.77 - 5.50 14.20 0.54 8.62 16 Pp 1 S 2.90 4.1 6.30 18.5 6.7 5.8 3.8 4.0 9.54 19.17 4.39 0.46 2 2 Sp Up 5.75 42.14 9.06 0.11 0.14 0.65 15.01 5.68 2.84 3.36 5.93 3.17 16.51 3.70 TR 2.31 0.69 6.79 6.11 0.20 3.01 15.87 0.70 9.43 6.23 11.97 22.60 He: Himanthalia elongata; Lo: Laminaria ochroleuca; Pp: Padina pavonica; S: Sargassum sp.; Sp: Saccorhiza polyschides; Up: Undaria pinnatifida; TR: trazas Fuente: 1 Suárez-García, 2006; 2 Sánchez-Machado et al., 2004; 3 Wahbeh, 1997 Los carbohidratos presentes varían de acuerdo con la especie; en la tabla 5 se muestran los valores del contenido de carbohidratos presentes en algunas especies de algas pardas marinas. Tabla 5. Eontenido de carbohidratos de aliunas especies de alias pardas. An Ficocoloides (%) Alginatos (%) Fucoidinas (%)* manitol (%) Hemicelulosa (%) Lignina (%) celulosa Laminarin 1 20 - 26 15 - 30 10 4 - 10 5-8 5 - 10 2-5 0 -10 Mp 1 40 18 - 26 0.5 - 2 2 - 22 2,3 S 59 7 - 27 14.56 - 15.71** 8 1.86 - 4.56** 3 7.7 ** 3.64 7.82 7.0 7.52 4 Sv 9.9 1-2 An: Ascophyllum nodosum; Mp: Macrocystis pyrifera; S: Sargassum sp.; Sv: Sargassum vulgare *polisacáridos sulfatados; glucuronoxiloglucan sulfatado; **sargaso mexicano Fuente: 1 Cruz-Suárez et al., 2000; 2 Gorham y Lewey, 1984; 3 Suárez-García, 2006; 4 Amico et al., 1976 250 Tabla 6. Eontenido de vitaminas de diversas especies de alias pardas 8,9 Acido ascórbico (ppm) Acido pantotenico (mg/kg) Acido folico (ug/kg) Biotina (ug/kg) Carotenos (mg/kg) Colina (mg/kg) Niacina (mg/kg) Piridoxina (mg/kg) Riboflavina (mg/kg) Tiamina mg/Kg Tocoferoles (ppm) A UI/g E mg/kg B12 (ppm) K (ppm) An 500 – 2000 Kelp 3,4,5,6,7 1,2 Mp 100 - 2000 7 - 29 0.1 - 0.5ppm 100 - 191 0.1 - 0.4ppm 100 - 400 30 – 60 60 - 86 275 10 – 30 23 - 29 1 5-10 5 - 7.5 1 - 2.7 150 – 300 66 15 - 100 0.004 10 0.1 - 0.5ppm 0.1 - 0.4ppm 30 - 60 10 - 30 5-10 1-5 < 0.004 < 10 An: Ascophyllum nodosum; Mp: Macrocystis pyrifera; * datos en ppm Fuente: 1 Feedstuffs, 1995; 2 NOVUS, 1992; 3 Cruz-Suárez et al., 2000; 4 Rodríguez-Montesinos y Hernández-Carmona, 1991; 5 Castro-González et al., 1994; 6 Castro González et al., 1991; 7 Productos del Pacifico ficha técnica, 8 Sharp, 1987; 9 Seaweed site © Guiry, 2000. Tabla 7. Eontenido de minerales de diversas especies de alias pardas. An Aluminio (ppm) Azufre (%) Barium (ppm) Berilio (ppm) Boro (ppm) Cadmio (ppm) Calcio (%) Cloro (%) Cobre (ppm) Cobalto (ppm) Cromo (ppm) Fósforo (%) Hierro (ppm) Magnesio (%) Manganeso (ppm) Mercurio (ppm) Niquel (ppm) Potasio (%) Plomo (ppm) Selenio (ppm) Sodio (%) Sulfatos (%) Titanio (ppm) Vanadio (ppm) Yodo (%) Zinc (ppm) 9,10 Kelp 1,2 4,5,6,7,8 Mp 20-100 3 S 0.73 - 2 1–3 3.1-4.4 1.2 - 2.5 2-5 0.1 - 0.15 150-1000 0.5 - 0.9 10-50 0.16 - 0.28 550-566 0.78-0.85 62-65 2–3 2.3 - 4 3–4 0.4 2.4 - 3.2 0.0 1 - 0.12 50 20 46 65 15 - 50 <1 80 - 100 <1 1-3 1-8.6 4 - 15 1-10 <1 0.1 - 0.26 150-1000 0.5 - 1.90 10-50 < 0.001 1-5 5.560 3-4 3.114 2-3 3-6 2-5 0.153 5 5006.7* 6.6 448.6* 411.7 7014.3* 52.7 68003.8* 2.2 20668.2* 9.8 An: Ascophyllum nodosum; Mp: Macrocystis pyrifera; S: Sargassum sp.; * datos en ppm Fuente: 1 Feedstuffs, 1995; 2 NOVUS, 1992; 3 Suárez-García, 2006; 4 Cruz-Suárez et al., 2000; 5 Rodríguez-Montesinos y Hernández-Carmona, 1991; 6 Castro-González et al., 1994; 7 Castro González et al., 1991; 8 Productos del Pacifico ficha técnica, 9Sharp, 1987; 10 Seaweed site © Guiry, 2000. 251 4. Valor alimenticio Estos productos se caracterizan por contener una alta concentración de minerales, vitaminas, proteínas y carbohidratos poco digestibles, fibra y bajo contenido en lípidos (Jiménez-Escrig y Goñi-Cambrodon, 1999). En comparación con otras fuentes vegetales la calidad de la proteína y de los lípidos es aceptable, principalmente debido al alto contenido de aminoácidos esenciales y altos valores de ácidos grasos insaturados. El perfil de aminoácidos incluye elementos esenciales para diversas especies, como alanina, leucina y lisina y no esenciales como ácido glutámico, ácido aspártico, ácidos no proteicos como taurina, considerando al kelp como una fuente de proteína complementaria, interesante por este aspecto (Cruz-Suárez et al., 2000). 6.1 Fcetqtgu cptkputtkekqpcngu Las algas pardas contienen algunos factores antinutricioanles como xantófilas, acido tánico y alcaloides. En el kelp se han reportado valores de xantófilas de 350mg (Feedstuffs, 1995; NOVUS, 1992). Para M. pyrifera se han determinado los siguientes valores: 41 mg de xantófilas, entre 0.34 y 0.55mg/g de ácido tánico y cantidades traza de alcaloides (Castro González et al., 1991; Rodríguez-Montesinos y Hernández-Carmona, 1991; Castro-González et al., 1994; Cruz-Suárez et al., 2000). 6.2 Ipenuukóp gp nc dkgtc En diversos estudios se reporta que, además de mejorar el crecimiento, el consumo de alimento y la textura del alimento, reducir la pérdida de materia seca e incrementar la absorción de agua, la inclusión de algas pardas resultó ser un excelente aglutinante de los alimentos balanceados (Cruz-Suárez et al., 2000; 2002a y b; Cerecer-Cota, 2005; SuárezGarcía, 2006). Los niveles de inclusión de harina de M. pyrifera evaluados en dietas para camarones oscilan entre 2 y 8% (Cruz-Suárez et al., 2000; Cruz-Suárez et al., 2002a; Peña-Ortega, 2002; Suárez-García, 2006) y de 2 a 4% para harina de sargaso mexicano Sargassum sp (Rodríguez-Navarro et al., 2002; Cruz Suárez et al., 2003; Suárez-García, 2006) 5. Consideraciones generales Las algas marinas en general, pero en especial las pardas, ejercen diversos efectos fisiológicos tales como anticoagulante (Mauray et al., 1998; Chevolot et al. 1999, Jiménez -Escrig y Goni-Cambrodon, 1999; Millet et al., 1999;), antitrombótico (Chevolot et al., 1999, Millet et al., 1999), antioxidante (Nomura et al., 1997; Xue et al., 1998; Jiménez Escrig y Goni-Cambrodon, 1999; Yan et al. 1999), antitumoral (Teas, 1981; Furusawa y Furusawa, 1985, 1990; Riou et al., 1996; Jiménez -Escrig y Goni-Cambrodon, 1999), antimutagénico (Jiménez -Escrig y Goni-Cambrodon, 1999), actividades inmunomodulatorias asociadas a los niveles de células B en ratones (Okai et al., 1996, 1998), actividad estimulante del sistema inmune (Liu, 1997; Shan et al., 1999), estimulación del metabolismo de los lípidos (Lee et al., 1998), actividad quelante o secuestrante de 252 metales divalentes como plomo (Sharp, 1987), actividad anticolesterol (Sharp, 1987) y mediador neurohormonal (Accorinti, 1992), entre otros. Recientemente se ha reportado que los polisacáridos presentes en estas algas o sus extractos (alginatos, fucoidan, laminarinas) pueden controlar ciertas enfermedades virales y bacterianas de los camarones, tales como el síndrome de la mancha blanca (WSSV) y Vibrio alginoliticus (Takahashi et. al., 1998; Campa-Cordova et al., 2002; Cruz-Suárez et al., 2002a; Hennequart et al., 2004; Cheng et al., 2004; Chotigeat et al., 2004; Hou y Chen, 2005; Balasubramanian et al., 2006; Yeh et al., 2006; Deachamag et al., 2006). Sin embargo, la disminución de la mortalidad debida a infecciones es muy variable y depende de la carga viral o bacteriana con la que fueron infectados los organismos. En la Tabla 8 se presentan los resultados de algunos estudios en los que se evaluó el efecto de algas pardas sobre la respuesta inmune de diferentes especies de camarones. Tabla 8. Resultados de diversos productos de alias pardas sobre la respuesta inmune de diherentes especies de camarones. Especie Producto L. vannamei P. indicus 1,8 2 Administración oral Especie de alga Extractos de algas Inyección 3mg/org. C. racemosa, D. dichotoma, E. compressa, G. crassa, G. edulis, H. clathraus, H. musciformis, P. boergeseni, S. wieghti y T. conoides S. duplicatum; baño: 100, 300, 500mg/l inyectados 2; 6; 10, 20?g/g Harinas de algas M. pyrifera concentración empleada 1-4% L. vannamei 3 Extractos de algas Baño o Inyección L. vannamei 4 Extractos de algas Inyección G. tenuistipitata 4, 6 ∝μg/g 5 Fucoidan Oral C. okamuranos semipuro 60, 100 mg/kg/día Fucoidan Oral S. polycystum 6-12 mg/mL M. japonicus P. monodon 6 Resultados Control parcial de la infección contra WSSV, respuesta variable Algunos extractos de algas inactivaron parcialmente el virus WSSV Incremento el número total de hemocitos, la actividad de la fenoloxidasa (FO), la actividad fagocítica, la supervivencia y la eficiencia de limpieza de camarones infectados con V. alginolyticus. Incremento del número total de hemocitos, la actividad FO, el estallido respiratorio (ER), la actividad fagocítica, la supervivencia y la eficiencia de limpieza de camarones infectados con V. alginoliticus. Control del síndrome de mancha blanca (WSSV), 77% de supervivencia Reducción del impacto de WSSV 253 Especie Producto Administración 7 Fucoidan Inyección L. vannamei 8 Fucoidan oral C. okamuranus, L. japonica 0.4, 0.8% L. vannamei 9 Alginatos Inyección Alginato de sodio 10, 20, 50μg/g L. vannamei 10 Polisacáridos Baño sulfatados Laminaria digitata 2mg/mL. P. monodon Especie de alga concentración empleada Resultados Incremento en la activación del gene RPL26, el cual interviene en el proceso de activación de la proteína del proceso de fagocitosis. Control parcial de la infección contra WSSV; respuesta variable. Incremento en la actividad de la FO y del ER y fagocítica, supervivencia así como de la capacidad de limpieza de camarones infectados con V. alginolyticus Incremento de la generación de aniones superóxido y de la ER. Fuente: 1 Cruz-Suárez et al., 2002a; 2 Balasubramanian et al., 2006; 3 Yeh et al., 2006; 4 Hou y Chen, 2005; 5 Takahashi et.al., 1998; 6 Chotigeat et al., 2004; 7 Deachamag et al., 2006; 8 Datos sin publicar; 9 Cheng et al., 2004; 10 Campa-Córdova et al., 2002. Las algas en general tienen la capacidad de acumular metales pesados, tales como cobre, níquel, aluminio, plomo, zinc, cadmio, mercurio y arsénico, entre otros (Phaneuf et al., 1999; van Netten et al., 2000; McHugh et al., 2003) (tabla 9). Debido a ello, las algas han sido empleadas como bioremediadores para remover metales pesados de aguas de desechos industriales. El contenido de metales pesados, especialmente para las algas pardas grandes, varía de acuerdo con su localización geográfica y en algunas ocasiones con su proximidad a desechos industriales. Tabla 9. Especies de alias con capacidad de absorción de iones de metales pesados. 254 Fuente: 1 Phaneuf et al., 1999; 2 van Netten et al., 2000; 3 McHugh et al., 2003 Referencias Accorinti J. 1992. Tryptamine derivatives and other indolyl compounds in the brown algae Macrocystis pyrifera (L) C. Agardh. Revue internationale D’oceanographie medicale. 107-108, 51-58. Amico, V., Oriente, G., Platelli, M., Tringali, C. 1976. Aminoacids, sugars and some strerols of some Mediterranean brown algae. Biochemical Systematics and Ecology 4, 143-146. Balasubramanian, G., Sudhakaran, R., Syed-Musthaq, S., Sarathi, M., Sahul-Hameed, A.S. 2006. Studies on the inactivation of white spot syndrome virus of shrimp by physical and chemical treatments, and seaweed extracts tested in marine and freshwater animal models. J Fish Dis. 29(9), 569-572. Campa-Cordova, A.I., Hernandez-Saavedra, N. Y., De-Philippis, R., Ascencio, F. 2002. Generation of superoxide anion and SOD activity in haemocytes and muscle of American white shrimp (Litopenaeus vannamei) as a response to beta-glucan and sulphated polysaccharide. Fish Shellfish Immunol. 12(4),353-366. Castro-González, M. I., Carrillo, S., Pérez-Gil, F., Manzano, R., Rosales, E., 1991. Macrocystis pyrifera: Potential resource for animal feeding. Cuban Journal of Agricultural Science, 25(1), 77-81. Castro-González, M. I., Carrillo-Domínguez, S., Pérez-Gil, F., 1994. Chemical composition of Macrocystis pyrifera (Giant Sargazo) collected in summer and winter and its possible use in animal feeding. Ciencias Marinas, 20(1), 33-40. Cerecer-Cota, E. E. 2005. Efecto de la textura y otros parámetros físicos de alimentos 255 paletizados con inclusión de aglutinantes naturales y sintéticos sobre el consumo en camarón blanco del pacifico Litopenaeus vannamei. Tesis de licenciatura. Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo Leon. 61 pp. Cheng, W., Liu, C.H., Yeh, S.T., Chen, J.C. 2004. The immune stimulatory effect of sodium alginate on the white shrimp Litopenaeus vannamei and its resistance against Vibrio alginolyticus. Fish Shellfish Immunol. 17(1), 41-51. Chevolot, L., Foucault, A., Chaubet, F., Kervarec, N., Sinquin, C., Fisher, A. M., BoissonVidal, C., 1999. Further data on the structure of brown seaweed fucans: Relationships with anticoagulant activity. Carbohydrate-Research. 319 (1-4), 154-165. Chotigeat, W., Tongsupa S., Supamataya, K., Phongdara, A. 2004. Effect of Fucoidan on Disease Resistance of Black Tiger Shrimp. Aquaculture 233(1-4), 23-30. Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Guajardo-Barbosa, C., 2000. Uso de harina de kelp (Macrocystis pyrifera) en alimentos para camarón. . In: Cruz -Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Olvera-Novoa, M.A. y Civera-Cerecedo, R., (Eds.). Avances en Nutrición Acuícola V. Memorias del V Simposium Internacional de Nutrición Acuícola. 19-22 Noviembre, 2000. Mérida, Yucatán. Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Guajardo Barbosa, C., Cleveland, Karyn and Ken Hasson. 2002a. Efecto de alimentos con harina de kelp en la prevención de infección viral (WSSV) en camarón blanco L. vannamei. Panorama Acuícola. Mayo/ Junio de 2002. Vol. 7 No. 4. Págs. 16-19. Cruz-Suárez, L.E., Ricque Marie, D., Tapia Salazar, M., Guajardo Barbosa, C., Obaldo, Leonard, Velasco Escudero, M. y A. Carrasco. 2002b. Water Stability and Textura of Shrimp Pelleted Feeds Formulated with Natural and Synthetic Binders. Global Aquaculture Advocate. October, 2002, 44-45. Cruz Suárez, L. E., Ricque Marie, D., Tapia Salazar, M., Casas, M., Águila, R. N., Carrillo, D. S., 2003. XIII Congreso Latinoamericano de Nutrición. Acapulco, México. 9-13 de Noviembre. Uso de alga Sargassum sp. en la elaboración de dietas para camarón y su impacto en los parámetros productivos. Dawes, C. J., 1998. Marine botany. John Wiley & Sons Inc. New York, 480 pp. Deachamag, P., Intaraphad, U., Phongdara, A., Chotigeat, W. 2006. Expression of a Phagocytosis Activating Protein (PAP) gene in immunized black tiger shrimp. Aquaculture 255 (1-4), 165-172. Feedstuffs, 1995. Reference issue, vol 69(30). 262 pp. Fleurence J., 1999. Seaweed proteins: biochemical, nutricional aspects and potentias uses. Trenes in food science & Technology 10, 25-28. Furusawa E., Furusawa S., 1990. Antitumor potential of low-dose chemotherapy manifested in combination with immunotherapy of Viva-natural, a dietary seaweed extract, on Lewis lung carcinoma. Cancer Lett. Apr 9;50(1), 71-8 Furusawa, E., Furusawa, S., 1985. Anticancer activity of a natural product, viva-natural, extracted from Undaria pinnantifida on intraperitoneally implanted Lewis lung carcinoma. Oncology 1985;42(6):364-9 Gorham J., Lewey S.A, 1984. Seafueal changes in the chemical composition of Sargassum muticum, Hampshire, England, marine Biology 80. 103-107.Jiménez-Escrig, A., Goñi256 Cambrodon, I., 1999. Nutritional evaluation and physiological effects of edible seaweeds. Arch Latinoam Nutr., 49(2), 114-120. Hennequart, F., O´Connell, E. O., Tuohy, J. S., Tuohy, M. G. 2004. Brown macro-algae. Aquafeeds: Formulation and beyond. Vol 1(4), 14-18. Hou, W.Y., Chen, J.C. 2005. The immunostimulatory effect of hot-water extract of Gracilaria tenuistipitata on the white shrimp Litopenaeus vannamei and its resistance against Vibrio alginolyticus. Fish Shellfish Immunol. 19(2), 127-138. Jiménez-Escrig, A., Goñi-Cambrodon, I., 1999. Nutritional evaluation and physiological effects of edible seaweeds. Arch Latinoam Nutr., 49(2), 114-120. Kloareg, B., Gall, E.A., Asensi, A., Billot, C., Crepineau, F., Moulin, P., Boyen, C., Valero, M., 1999. Molecular and cellular approaches of reproduction, biology and genetic improvement in laminarialean kelps. World Aquaculture Magazine, 30(1), 23-25. Lee, D. S., Nam., T. J., Pyeun, J. H., 1998. Effect of low molecular alginates on cholesterol levels and fatty acid composition of serum and liver lipids in cholesterol-fed rats. Journalof-the-Korean-Fisheries-Society. 31 (3), 399-408. Liu, J.N., Yoshida, Y., Wang, M.Q., Okai, Y., Yamashita, U., 1997. B cell stimulating activity of seaweed extracts. Int J Immunopharmacol., 19(3), 135-142. Marinho-Soriano, E., Fonseca, P.C., Carneiro, M.A.A., Moreira, W.S.C. 2006. Seasonal variation on the chemical composition of two tropical seaweeds. Bioresource Technology 97, 2402-2406. McHugh, D.J. 1987. Production and utilization of products from commercial seaweeds. FAO Fisheries technical paper 288. Food and agriculture organization of the United Nations, Rome, 1987. Chapter2.- Production, properties and uses of alginates. McHugh, D. J. 2003. A guide to Szeged industry, FAO Fisheries Technical paper, No. 441. Rome, FAO, p 105. Mauray, S., De-Raucourt, E., Chaubet, F., Maiga-Revel, O., Sternberg, C., Fischer, A. M., 1998. Comparative anticoagulant activity and influence on thrombin generation of dextran derivatives and of a fucoidan fraction. Journal-of-Biomaterials-Science-Polymer-Edition. 9 (4), 373-387. Millet, J., Colliec-Jouault, S., Mauray, S., Theveniaux, J., Sternberg, C., Boisson-Vidal, C., Fischer, A. M., 1999. Antithrombotic and anticoagulant activities of a low molecular weight fucoidan by the subcutaneous route. Thrombosis-and-Haemostasis. 81 (3), 391395. Nomura, T., Kikuchi, M., Kubodera, A., Kawakami, Y., 1997. Proton-donative antioxidant activity of fucoxanthin with 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). Biochem Mol Biol Int., 42(2), 361-370. NOVUS, 1992. Raw material compendium: a compilation of worldwide data sources. Primera edicion. NOVUS International Inc. St. Luis MO. 511 pp. Okai, Y., Ishizaka, S., Higashi-Okai, K., Yamashita, U, 1996. Detection of immunomodulating activities in a extract of Japanese edible seaweed, Laminaria japonica (Makonbu).Journal of the Science of Food and Agriculture 72(4), 455-460. Okai, Y., Higashi-Okai, K., Ishizaka, S., Ohtani, K., Matsui-Yuasa, I., Yamashita, U., 1998. 257 Possible immunomodulating activities in an extract of edible brown alga, Hijikia fusiforme (Hijiki). J. of the Science of Food and Agriculture. 76 (1), 56-62. Peña-Ortega L.O. 2002. Tesis: Análisis del Efecto de la Inclusión del Alga Macrocystis pyrifera (L.) C. Agardh, en Alimentos Comerciales para el Camarón Blanco Litopenaeus vannamei Bonne. Phaneuf, D., Cote, I., Dumas, P., Ferron, L.A., LeBlanc, A. 1999. Evaluation of the contamination of marine algae (Seaweed) from the St. Lawrence River and likely to be consumed by humans. Environ Res. 80(2 Pt 2), S175-S182. Riou, D., Colliec-Jouault, S., Pinczon-du-Sel, D., Bosch, S., Siavoshian, S., Le-Bert, V., Tomasoni, C., Sinquin, C., Durand, P., Roussakis, C., 1996. Antitumor and antiproliferative effects of a fucan extracted from Ascophyllum nodosum against a non-small-cell bronchopulmonary carcinoma line. Anticancer Res., 16(3A), 1213-1218. Robledo, D., Freile-Pelegrin, Y. 1997. Chemical and mineral composition of six potentially edible seaweed species of Yucatán. Botanica Marina 40, 301-306. Rodríguez-Montesinos, Y.F., Hernández-Carmona, G., 1991. Variación estacional y geográfica de la composición química de Macrocystis pyrifera en la costa occidental de Baja California. Ciencias Marinas, 17, 3, 91-107. Rodríguez-Navarro A., Tapia-Salazar, M., Casas-Váldez, M. Ma., Ricque-Marie, D., CruzSuárez, L. E. 2002. Sargassum spp. como fuente potencial de alimento para camarón resultados preliminares. Avances en Nutrición Acuícola VI. VI Simposio Internacional de Nutrición Acuícola. 3-6 Septiembre de 2002. Cancún, Quintana Roo, México. Sánchez-Machado, D.I., Lopez-Cervantes, J., Lopez-Hernandez, J., Paseiro-Losada, P. 2004. Fatty acids, total lipis, protein and ash contents of processed edible seaweeds. Food chemistry 85, 439-444. Shan, B.E., Yoshida, Y., Kuroda, E., Yamashita, U., 1999. Immunomodulating activity of seaweed extract on human lymphocytes in vitro. Int. J. Immunopharmacol., 21(1), 5970. Sharp, G., 1987. Ascophyllum nodosum and its harvesting in Eastern Canada. In: Case studies of seven commercial seaweed resources. Doty M.S., Caddy J.F. and Santelices B. 1987. FAO Fisheries Technical paper-281.Food and agriculture organization of the United Nations Rome. Suárez García, H. A. 2006. Efecto de la inclusión de alginato y harina de algas Sargassum sp y Macrocistys pyrifera sobre la estabilidad en agua, digestibilidad del alimento y sobre el crecimiento del camarón blanco Litopenaeus vannamei. Tesis de licenciatura. Facultad de Ciencias Biologicas Universidad Autonoma de Nuevo Leon, Mexico. San Nicolas de los Garza N. L. 51pp. Takahashi Y., Uehra K., Watanabe R., Okumura T., Yamashita T., Omura H., Kawano T., Kanemitsu A., Narasaka H., Susuki, N., Itami T., 1998. Efficacy of oral administration of fucoidan, a sulphated polysaccharide, in controlling white spot syndrome in kuruma shrimp in Japan. In Flegel T.W. (ed) Advances in shrimp biotechnology. National Center for Genetic Engineering and Biotechnology, Bangkok. Teas, J., 1981. The consumption of seaweed as a protective factor in the etiology of breast 258 cancer. Med Hypotheses, 7(5), 601-613. Troell, M., Robertson-Andersson, D., Anderson, R. J., Bolton, J. J., Maneveldt, G., Halling, C., Probyn, T. 2006. Abalone farming in South Africa: An overview with perpectives on kelp sources, abalone feed, potencial foro n-farm Szeged production and socio-economic importante. Aquaculture 257, 266-281. van Netten, C., Hoption-Cann, S.A., Morley, D.R., van Netten, J.P. 2000. Elemental and radioactive analysis of commercially available seaweed.Sci Total Environ. 255(1-3), 169175. Vásquez, J.A., 1999. The effect of harvesting of brown seaweeds: a social, ecological and economical importance resource. World Aquaculture Magazine, 31(1), 19-22. Vozzhinskaya-V-B; Kuzin,V.S., 1994. Productivity of Laminariales in the World Ocean. Izvestiya Akademii Nauk Seriya Biologicheskaya (Moscow) 0(2): 308-312 Xue C., Yu G., Hirta T.,Terao J., Lin H., 1998. Antioxidative activities of several marine polisaccharides evaluated in phosphatidylcholine-liposomal suspension and organic solvents. Biosci. Biotechnol. Biochem. 62(2), 206-209. Yan, X., Chuda, Y., Suzuki, M., Nagata, T., 1999. Fucoxanthin as the major antioxidant in Hijikia fusiformis, a common edible seaweed. Biosci. Biotechnol. Biochem., 63(3), 605607. Yeh, S. T., Lee, C.S., Chen, J. C. 2006. Administration of hot-water extract of brown seaweed Sargassum duplicatum via immersion and injection enhances the immune resistance of white shrimp Litopenaeus vannamei. Fish Shellfish Immunol. 20(3), 332-345. Wahbeh, M. I. 1997. Amino acid and fatty acid profiles of four species of macroalgae from Agaba and their suitability for use in fish diets. Aquaculture 159, 101-109. 259 ANEXOS 260 Tabla 1. Requerimientos dietéticos de proteína en camarones peneidos de Latinoamérica Eurgekg Eutcdkq Rgsugtkokgptq *'+ Rgfgtgpekc Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Litopenaeus vannamei Protozoea Mysis Postlarva Postlarva Juvenil Juvenil Juvenil Juvenil Juvenil Juvenil 30 50 20-25 30-35 32 40 30 36 33-40 15 Durruty et al. 2002 Durruty et al. 2002 Velasco et al. 2000 Colvin y Brand 1977 Muresmy y Davis 2002 Pedrazzoli et al. 1993 Cousin et al. 1991 Smith et al.1985 Rosas et al. 2001 Aranyamananda y Layrence 1993 Litopenaeus setiherus Litopenaeus setiherus Litopenaeus setiherus Litopenaeus setiherus Litopenaeus setiherus Litopenaeus setiherus Litopenaeus setiherus Protozoea Mysis Postlarva Juvenil Juvenil Juvenil Juvenil 30 60 50 28-32 30 27 30 Durruty et al. 2002 Durruty et al. 2002 García et al 1998 Andreys et al 1972 Lee y Layrence 1985 Rosas et al. 2001 Taboada et al. 1998 Litopenaeus schmitti Litopenaeus schmitti Litopenaeus schmitti Postlarva Postlarva Juvenil 60 60 28-33 García y Galindo 1990 Gaziola 1991 Galindo et al. 2002 Litopenaeus st{lirostris Litopenaeus st{lirostris Postlarva Juvenil 44 30 Harhantenaeus brasiliensis Juvenil 18-28 Hidalgo et al. 2000 Harhantepenaeus a|tecus Harhantepenaeus a|tecus Harhantepenaeus a|tecus Juvenil Juvenil Postlarva 40 @40 43-51 Venmataramiah et al. 1975 Balazs et al. 1973 \ein-Eldin y Corliss 1976 Harhantepenaeus paulensis Juvenil 25-35 Ramos Díaz 1995 Harhantepenaeus notialis Juvenil 45 Galindo et al. 2003 Postlarva 50 García et al. 1998 Colvin y Brand 1977 Colvin y Brand 1977 Harhantepenaeus duorarum Harhantepenaeus calihorniensis Harhantepenaeus calihorniensis Postlarva Juvenil 44 35 Colvin y Brand 1977 Colvin y Brand 1977 Fuente: García-Galano, T. 2006. Proteínas pp. 127-141. En: C Rosas, O. Carrillo, R. Wilson y E. R. Andreatta (Eds.).Estado actual y perspectivas de la nutrición de los camarones peneidos cultivados en Iberoamérica. CYTED-UNAM, México. 320 pp 261 Tabla 2. Eomposición aminoacídica del músculo de la cola de Litopenaeus schmitti Aokpqâekdq *i1122i rtqtgîpc+ Arg His Ile Leu Lys Met -Cys Tyr Thr Trp Val 8.96 3.36 4.80 7.99 8.89 2.66 4.72 3.06 1.14 5.00 Fuente: Gallardo, N., R. González, O. Carrillo, O. Valdés y A. Forrellat. 1989. Una aproximación a los requerimientos de aminoácidos esenciales de Penaeus schmitti. Rev. Inv. Mar., 11(2):147-155 Tabla 3. Cbreviaturas de los aminoácidos más comunes Aokpqâekdq Arginina Cistina Triptófano Histidina Leucina Metionina Isolucina Lisina Fenilalanina Tirosina Treonina Valina Glicina Adtgxkctutc Arg Cys Trp His Leu Met Ile Lys Phe Tyr Thr Val Gly Fuente: IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN) and Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NCIUBMB) http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/jcbn/ 262 Tabla 4. Nombres comunes { nomenclatura de los ácidos irasos más comunes ıekdq Gtcuq Adtgxkctutc Sctutcdqu Mirístico Palmítico Esteárico Nq uctutcdqu Palmitoleico Oleico Linoleico Linolénico Araquidónico Eicosapentaenoico Docosahezaenoico 14 : 0 16 : 0 18 : 0 16 : 1n-7 18 : 1n-9 18 : 2n-6 18 : 3n-3 20 : 4n-6 20 : 5n-3 22 : 6n-3 Huente: Iallardo, N., R. Ion|ále|, O. Earrillo, O. Valdés { C. Horrellat. 1989. Una aprozimación a los requerimientos de aminoácidos esenciales de Penaeus schmitti. Rev. Inv. Oar., 11(2):147-155 263