El uso de aminoácidos suplementarios para reducir los niveles de proteína en la dieta de la tilapia del Nilo brinda beneficios económicos y ambientales.

por Karthik Masagounder1, Sofía Engrola2, Rita Teodósio2, 3, Rita Colen2 y Cláudia Aragão2, 3
1 Evonik Nutrition &Care GmbH, Hanau ‐ Wolfgang, Alemania 2 Centro de Ciencias Marinas (CCMAR), Faraón, Portugal 3 Universidade do Algarve, Faraón, Portugal

La producción acuícola mundial de peces ha aumentado progresivamente, y ahora representa casi el 47 por ciento de la producción pesquera total. En una escala global, la tilapia es el segundo grupo de peces más cultivado, con la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) que representa el ocho por ciento del total de peces producidos en 2016. La especie es particularmente popular debido a sus tasas de crecimiento rápido, resistencia a enfermedades, robustez y capacidad de adaptación a diferentes sistemas agrícolas.

En acuicultura, los piensos representan el 50 por ciento del costo total de producción. Un desafío importante es encontrar nuevas estrategias para la formulación de dietas de precisión que minimicen el costo del alimento, al tiempo que aumenta la sostenibilidad. El costo del alimento está determinado en gran medida por las fuentes de proteínas dietéticas y los niveles de inclusión.

En los años pasados, avances en el conocimiento de la nutrición de la tilapia, y la disponibilidad comercial de aminoácidos suplementarios ha permitido a los productores de piensos ser flexibles en el uso de fuentes vegetales para formular dietas equilibradas. Además de permitir que la industria implemente dietas sin harina de pescado, los aminoácidos suplementarios abren ventanas para reducir los niveles de proteínas de la dieta mientras se equilibra la dieta para los niveles de aminoácidos.

En las industrias porcina y avícola, El concepto de bajo contenido de proteínas con el uso de aminoácidos suplementarios ha sido una práctica común durante mucho tiempo. En acuicultura, este concepto no es tan común, y la cantidad de proteínas todavía se utiliza como indicador de la calidad de la dieta. Sin embargo, La calidad de la dieta está determinada más bien por la calidad de las proteínas y no por la cantidad.

Esto requiere una atención adicional sobre los niveles de aminoácidos cuantitativos y cualitativos. La respuesta de la tilapia del Nilo a los niveles de proteína en la dieta se ha estudiado ampliamente y depende del tamaño / edad del pez, perfil de aminoácidos dietéticos y digestibilidad.

Típicamente, Las dietas de iniciación o alevines de tilapia del Nilo contienen un 45 por ciento de proteína cruda, mientras que la dieta de los alevines y el rendimiento óptimo de crecimiento de los juveniles avanzados contienen un 35 por ciento de proteína cruda. Para adultos, Comúnmente se usa entre un 25 y un 30 por ciento de proteína. Las dietas con altos niveles de proteínas pero con un perfil de aminoácidos desequilibrado darán como resultado un mayor catabolismo de aminoácidos y, en consecuencia, mayores pérdidas de nitrógeno.

Dado el volumen de producción de tilapia y el crecimiento esperado de la acuicultura como estrategia para alimentar a nueve mil millones de personas para 2050, es fundamental encontrar dietas que sean rentables y ambientalmente sostenibles.

Realizamos un estudio para reducir los niveles de inclusión de proteínas en las dietas a base de proteínas vegetales para la tilapia juvenil del Nilo, a través de una suplementación adecuada de aminoácidos, para minimizar el impacto ambiental de la dieta y maximizar la eficiencia biológica. Es más, Se realizaron ensayos metabólicos con el objetivo de obtener una instantánea in vivo de la utilización de proteínas en los juveniles de tilapia del Nilo en función del contenido de proteínas de la dieta.

Materiales y métodos

Dietas experimentales

Se formularon cinco dietas isoenergéticas con diferentes niveles de proteína (36%, 34%, 32%, 30% y 28% dieta), utilizando ingredientes vegetales, así como harina de carne y huesos como fuentes de proteínas. Las dietas se formularon para cumplir con los requisitos mínimos de aminoácidos, sobre una base digestible, para los juveniles de tilapia del Nilo según AMINOTilapia (una herramienta desarrollada por Evonik para las recomendaciones de aminoácidos de la tilapia del Nilo).

Los coeficientes de digestibilidad aparente (ADC) de los aminoácidos para los ingredientes utilizados se tomaron de nuestro informe de revisión (Konnert y Masagounder 2017). Las dietas se complementaron con niveles crecientes de aminoácidos indispensables seleccionados y fosfato dicálcico con niveles decrecientes de proteína dietética para evitar desequilibrios de aminoácidos o minerales.

Ensayo de crecimiento

Se utilizaron juveniles de tilapia del Nilo con un peso corporal promedio de 5,91 ± 1,66 g y el experimento se llevó a cabo en CCMAR en Portugal.

Se asignaron al azar tanques por triplicado a uno de los cinco tratamientos dietéticos (D36, D34, D32, D30 y D28). Los peces fueron alimentados a mano hasta la saciedad visual, tres veces al día (09:30, 12:30 y 16:30 horas). Los parámetros de calidad del agua se monitorearon diariamente:temperatura promedio de 25.2 ± 0.1 ° C, el oxígeno disuelto en el agua se mantuvo por encima del 80 por ciento de saturación, El pH se mantuvo entre 7,70 y 8,20 y la concentración de amoniaco sindicalizado y nitritos en agua fue de 0 mg / l durante todo el período experimental. Los peces fueron monitoreados diariamente para detectar cualquier mortalidad y la ingesta de alimento se registró diariamente durante 59 días.

Ensayo metabólico

Después de la prueba de crecimiento, pescado de lo alto, tratamientos dietéticos intermedios y bajos en proteínas (D36, D32 y D28) fueron seleccionados al azar y transferidos al laboratorio de flujo de nutrientes. Las dietas experimentales se marcaron con una mezcla de [U-14C] -L-aminoácidos

La alimentación por sonda se realizó en peces anestesiados, que luego se transfirieron a cámaras de incubación individuales conectadas a trampas de CO2 (Rust et al. 1993; Rønnestad et al. 2001). Cada cámara se selló herméticamente y se le suministró un suave flujo de oxígeno durante las 24 horas de incubación. Al final del período de incubación, cada pescado se pesó y se fileteó para determinar la radiactividad en el músculo.

Resultados y discusión

Rendimiento del crecimiento y utilización del alimento

Todos los peces tuvieron un aumento de cinco veces en el peso corporal al final del experimento, independientemente de la dieta, y no se encontraron diferencias significativas (p> .05) al final del experimento, con valores medios que oscilan entre 29,34 y 31,49 g.

El aumento de peso de los peces no se vio influenciado (p> .05) por los diferentes niveles de proteína en la dieta. El índice de conversión alimenticia (FCR) aumentó con la disminución de los niveles de proteína en la dieta, pero difirió significativamente (p <.05) solo entre el grupo alimentado con D28 (1.30 ± 0.05) y aquellos alimentados con la dieta D36 (1.16 ± 0.05). El índice de eficiencia proteica (PER) aumentó con la disminución de los niveles de proteína dietética; por lo tanto, el grupo D28 presentó el PER más alto (2.60 ± 0.09) y el D36 presentó el más bajo (2.27 ± 0.09).

Los grupos alimentados con D28, Las dietas D30 y D32 no mostraron diferencias significativas entre ellas (p> .05) y fueron significativamente diferentes del grupo alimentado con la dieta D36 (p <.05). No se detectaron diferencias entre tratamientos con respecto a la ingesta diaria voluntaria de alimento. No hubo diferencias significativas (p> .05) en la supervivencia entre los peces alimentados con las dietas experimentales, que en general fue del 98 ± 3 por ciento.

Utilización de proteínas en la dieta

Los peces alimentados con la dieta D30 mostraron una mayor retención de proteínas corporales que los alimentados con la dieta D36 (41 frente al 36% de la ingesta, p <0,05). La retención de la mayoría de los aminoácidos siguió un patrón similar al de la retención de proteínas, con peces alimentados con la dieta D30 presentando una tendencia a valores de retención más altos que aquellos alimentados con la dieta D36.

La excepción a esta tendencia fue la metionina, que presentó la mayor retención en los peces alimentados con la dieta D36, aunque no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos D36 y D30 (p> .05). Esto se debe a que a medida que el nivel de proteínas disminuyó en las dietas del 36 al 28%, el nivel de cisteína (Cys) disminuyó de 0,53 a 0,44 por ciento, lo que dio como resultado que Met + Cys (1,33-1,35%) fuera más limitante que Met (0,82-0,89%) per se.

Debido a la limitación de Cys en las dietas bajas en proteínas, Es más probable que los peces usen Met como precursor de la producción de Cys para satisfacer otras necesidades metabólicas que para la síntesis directa de proteínas. explicando la reducción de la retención de Met en peces alimentados con dietas bajas en proteínas.

La ganancia diaria de nitrógeno fue similar entre los tratamientos, pero hubo diferencias significativas en cuanto a los valores de las pérdidas diarias de nitrógeno. Peces alimentados con dietas bajas en proteínas, D28 y D30, presentó la menor pérdida diaria de nitrógeno aunque solo significativamente diferente del grupo D36 (p <.05).

Los resultados de los ensayos metabólicos dieron una instantánea in vivo de cómo los peces utilizaban las proteínas de la dieta. Los valores más altos de catabolismo de aminoácidos se encontraron para los peces alimentados con la dieta D36 y los valores mostraron una tendencia a la baja a medida que disminuía el nivel de proteína en la dieta. Reflejando la ganancia de N, La retención relativa de aminoácidos en el músculo (mg / g de pescado) fue bastante similar entre los tratamientos y no se encontraron diferencias significativas.

El presente trabajo indica que el contenido excesivo de proteínas en la dieta resulta en última instancia en el uso de aminoácidos como fuente de energía y, en consecuencia, en mayores impactos ambientales. debido al aumento de la producción de nitrógeno.

Conclusiones

En conclusión, el presente estudio demuestra que es posible reducir los niveles de proteína en las dietas de tilapia juvenil del Nilo al 30-32 por ciento sin comprometer el crecimiento de los peces y la FCR, reduciendo al mismo tiempo las pérdidas de nitrógeno al medio ambiente. El uso de suplementos de aminoácidos adecuados en la alimentación de tilapia parece una estrategia aconsejable para minimizar los niveles de proteína en la dieta. y garantizar la producción de tilapia económica y ambientalmente sustentable.