por Karthik Masagounder, Evonik Operations GmbH
Seunghan Lee y Brian Small, Universidad de Idaho
La trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) es muy popular entre los consumidores, especialmente porque está clasificada entre los cinco pescados más saludables para comer, por lo que es una especie importante para los productores de acuicultura. El aumento del costo de la materia prima y el alimento es siempre una preocupación para los productores de peces y alimentos para truchas. El costo de la alimentación depende en gran medida del nivel y las fuentes de proteína en la dieta.
Los niveles de proteína cruda (PC) han oscilado tradicionalmente entre el 42 y el 48 por ciento, dependiendo del tamaño del pez, en piensos comerciales para la trucha arco iris (Hardy, 2002). En la última década, los productores de piensos han reducido significativamente los niveles de harina de pescado (MF) en los piensos, reemplazándolo con fuentes alternativas de proteínas, especialmente los de origen vegetal. Esto ayuda a los productores a hacer frente a la volatilidad de los precios FM, entre otros beneficios.
Sin embargo, no es un intercambio directo. Los perfiles de aminoácidos de las harinas de proteínas vegetales difieren de los de la proteína FM (NRC, 2011), y esto puede limitar sus niveles en los alimentos para peces. Los aminoácidos suplementarios pueden ayudar a cumplir los requisitos fisiológicos para los aminoácidos limitantes y se han utilizado cada vez más en formulaciones de alimentos para peces a base de alimentos con proteínas vegetales.
Minimizar la dependencia de fuentes de proteínas intactas
El pescado requiere una dieta bien equilibrada en aminoácidos, en lugar de CP, per se. Los aminoácidos suplementarios permiten a los productores minimizar la dependencia de fuentes de proteínas intactas para alcanzar el nivel objetivo de aminoácidos individuales en los alimentos y reducir los niveles de PC en la dieta.
Una comprensión más precisa de los requisitos nutricionales de la trucha y la digestibilidad de la materia prima juega un papel importante en la reducción exitosa de los costosos niveles dietéticos de FM y PC y los costos generales de alimentación.
Si bien muchos nutricionistas utilizan los datos del Consejo Nacional de Investigación (2011) como base para los requerimientos de nutrientes de los peces y camarones al formular alimentos, la industria de alimentos acuícolas ha desarrollado, en cierta medida, recomendaciones paralelas más elevadas para amortiguar las necesidades del pescado en condiciones dinámicas de producción.
Los requisitos de nutrientes de los peces no son constantes en condiciones de producción comercial y pueden verse afectados por varios bióticos (por ejemplo:edad, potencia de crecimiento, sexo y condiciones de salud) y factores abióticos (calidad del agua). Los requisitos de ciertos aminoácidos y energía también pueden verse afectados por el estrés asociado con las prácticas de cultivo de peces. como la densidad de población, calificación red, y acarreo de pescado.
Por lo tanto, los requisitos de ciertos nutrientes generados en condiciones ideales de crecimiento pueden volverse limitantes en condiciones de salud desafiantes. No está claro cómo los peces que siguen diferentes historias dietéticas manejan el estrés, especialmente durante períodos de estrés crónico. La posible conexión entre la dieta y el estrés tiene implicaciones importantes para la salud y el bienestar de los peces.
Presumimos que tanto el contenido de PC como de FM en la dieta podrían reducirse sin dejar de mantener el rendimiento del crecimiento y la eficiencia de la alimentación. si se cumplieran los requisitos de aminoácidos esenciales (EAA). Sin embargo, El contenido reducido de PC y FM en la dieta puede afectar el rendimiento de los peces en condiciones de estrés crónico, ya que los requisitos de ciertos aminoácidos funcionales pueden volverse limitantes.
Por lo tanto, realizamos un estudio para evaluar los efectos de reducir los niveles de FM y PC en la dieta, manteniendo los niveles de EAA, sobre el rendimiento del crecimiento, composición corporal, expresión de genes metabólicos musculares, y respuesta al estrés crónico de la trucha arco iris, con y sin manejo del estrés.
Evaluación del rendimiento del crecimiento en condiciones de cría en laboratorio
Se formularon ocho dietas experimentales (isocalóricas) con un diseño factorial 4 × 2 para contener dos niveles de FM (20%, 5%) y cuatro niveles de PC (48%, 45%, 42%, 39%). Las dietas se complementaron con niveles crecientes de aminoácidos limitantes para mantener los niveles de EAA en la dieta. La reducción de la harina de pescado (en un 15%) en la dieta se compensó aumentando el concentrado de proteína de soja (en un 8-10%), concentrado de proteína de maíz (en ~ 3%) y harina de subproductos de aves de corral (en ~ 2%).
El nivel de proteína dentro de cada nivel de FM se redujo al reducir los niveles de inclusión de fuentes de proteína (principalmente harina de subproductos avícolas, DDGS, concentrado de proteína de maíz) y el aumento de los niveles de harina de trigo y aceite de pescado. Los aminoácidos se equilibraron aumentando los niveles de fuentes suplementarias.
Todas las dietas se formularon para tener una energía digestible constante de 17,8 MJ / kg. Trucha (~ 35 g, peso corporal inicial) se alimentaron hasta saciedad aparente dos veces al día durante nueve semanas para evaluar el rendimiento del crecimiento en condiciones de cría de laboratorio, y luego durante seis semanas adicionales con y sin exposición al estrés de manipulación (30 segundos de persecución seguidos de 30 segundos de exposición al aire en red) dos veces por semana.
La prueba de crecimiento de nueve semanas demostró que la reducción de los niveles de FM en la dieta del 20 por ciento al 5 por ciento redujo significativamente el crecimiento de los peces y aumentó la tasa de conversión alimenticia (P <0.05). La reducción de los niveles de PC en la dieta del 48 por ciento al 42 por ciento no afectó el crecimiento de la trucha, ingesta de alimento o FCR, al tiempo que muestra mejoras significativas en la relación de eficiencia de las proteínas y la eficiencia de retención de proteínas.
Sin embargo, una mayor reducción de la PC al 39 por ciento provocó una caída en el peso corporal, aunque también resultó en una mejora adicional en la retención de proteínas. Un nivel de FM en la dieta del 20 por ciento aumentó significativamente la materia seca de todo el cuerpo, PC y EAA totales (P <0,05) en comparación con el 5 por ciento de inclusión de FM, mientras que el aumento del nivel de PC en la dieta disminuyó significativamente la materia seca, grasa cruda, y energía bruta, pero aumentaron los EAA totales (P <0,05).
Aunque el nivel de energía digestible (17,8 MJ / kg) se mantuvo constante en todas las dietas, Reducir el nivel de proteína en la dieta Mayor contenido de grasa corporal Pescado (13% de grasa para una dieta con 48% de PC versus 15% de grasa para una dieta de 39% de PC, sobre una base húmeda). Se sabe que la utilización de energía es menor para las proteínas en comparación con los lípidos en la trucha (Schrama et al. 2018), lo que podría haber influido en el aumento de la deposición de grasas en la dieta reducida en proteínas.
El manejo del estrés aumentó significativamente los índices de estrés plasmático, incluido el cortisol, actividad de glucosa y lisozima. Sin embargo, la reducción de los niveles de FM y PC no tuvo ningún efecto sobre los índices de estrés medidos (P> 0,05). La expresión de ARNm de genes en la vía gcn2 / eif2α / atf4 en el tejido muscular (normalizado frente a arp), se sabe que se desencadena en respuesta a la inanición de proteínas o aminoácidos, fueron evaluados.
El control general no suprimible 2 (gcn2) disminuyó al aumentar el nivel de PC en la dieta por encima del 42 por ciento (P <0.05), pero no hubo efectos dietéticos (niveles de FM o CP) sobre la expresión de eif2α (factor de iniciación eucariota 2α) o atf4 (factor de transcripción activador 4). En total, Los resultados de la expresión génica sugieren limitaciones de aminoácidos en el metabolismo de las proteínas musculares como resultado de una alimentación con dietas inferiores al 42 por ciento de PC. incluso cuando se complementa con EAA sintéticos para cumplir con los requisitos dietéticos conocidos. El crecimiento reducido de los peces con una mayor expresión de gcn2 a CP por debajo del 42 por ciento sugiere la posibilidad de mayores requerimientos de ciertos aminoácidos.
Mejorando la sostenibilidad de la producción de truchas
Este estudio demostró que el 5 por ciento de FM dietética es insuficiente para un rendimiento de crecimiento máximo, posiblemente debido a la reducción de estimulantes de la alimentación, y promotores de crecimiento no identificados asociados con FM. También, No se pueden descartar diferencias en la digestibilidad de los nutrientes entre las dietas.
Las dietas balanceadas para EAA muestran una oportunidad para reducir el nivel de PC del 48 por ciento al 42 por ciento en el alimento para truchas juveniles sin ninguna reducción en el rendimiento del crecimiento. composición corporal, Suficiencia de aminoácidos metabólicos o tolerancia al estrés crónico. al tiempo que mejora la utilización de proteínas en la dieta. Los resultados de este estudio se pueden utilizar para ayudar a mejorar la sostenibilidad de la producción de truchas.
