Portad
a
UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIA CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA
Unidad de Integración Curricular previo a la obtención del título de Ingeniero Agropecuario.
Título de la Unidad de Integración Curricular:
“HISTOLOGÍA HEPÁTICA EN JUVENILES DE TILAPIA ROJA (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) CON INCLUSIÓN DE β-GLUCANO EN DIETA”
Autor:
Chóez López Marcos Jair
Director de Unidad de Integración Curricular:
Dr. Méndez Martínez Yuniel, Ph.D.
Quevedo – Los Ríos - Ecuador 2021
ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS
Yo, Chóez López Marcos Jair, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Técnica Estatal de Quevedo, puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su reglamento y por la normatividad institucional vigente.
____________________________________
Chóez López Marcos Jair C.I. 094162355-5
AUTOR
iii
CERTIFICACIÓN DE CULMINACIÓN DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
El suscrito, Ing. Méndez Martínez Yuniel PhD, Docente de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, certifica que el estudiante, Chóez López Marcos Jair, realizó el Proyecto de Investigación de grado titulado“HISTOLOGÍA HEPÁTICA EN JUVENILES DE TILAPIA ROJA (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) CON INCLUSIÓN DE β- GLUCANO EN DIETA”, previo a la obtención del título de Ingeniero Agropecuario, bajo mi dirección, habiendo cumplido con las disposiciones reglamentarias establecidas para el efecto.
Atentamente,
________________________________________________
Dr. Méndez Martínez Yuniel, PhD
DIRECTOR DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Acreditada
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
CAMPUS UNIVERSITARIO LA MARÍA Km. 7 ½ Vía Quevedo-El Empalme, Entrada a Mocache Teléfonos : FCP (Fax) 783 487 UTEQ (593-05) 750 320 / 751 430 / 753 302
Fax UTEQ : (593 –05) 753 300 / 753 303 / 752 177
[email protected] /[email protected] Quevedo – Los Ríos – Ecuador
CASILLAS Guayaquil
:10672 Quevedo : 73 La Primera Universidad Agropecuaria del País. Acreditada
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CERTIFICADO DEL REPORTE DE LA HERRAMIENTA DE PREVENCIÓN DE COINCIDENCIA Y/O PLAGIO
ACADÉMICO
Mocache, 9 de noviembre del 2021 Ingeniera
Diana Veliz Zamora
COORDINADORA DE CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA De mi consideración:
Dado que el suscrito es conocedor que el proyecto de investigación titulado
“HISTOLOGÍA HEPÁTICA EN JUVENILES DE TILAPIA ROJA (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) CON INCLUSIÓN DE β-GLUCANO EN DIETA”, de autoría del señor Chóez López Marcos Jair, estudiante de la carrera de INGENIERÍA AGROPECUARIA, del cual fui designado Profesor Tutor de Trabajo de Investigación.
Proyecto que ha sido analizado a través de la herramienta URKUND, no incluyendo las listas de fuentes de comparación entre las cuales se encuentran las paginas preliminares de caratula, declaración de auditoria, certificación, agradecimientos, dedicatoria, índices, entre otras fuentes que no son utilizadas en el texto de la tesis.
Por lo expresado, CERTIFICO que el porcentaje validado por el URKUND es de 2% de similitud (Figura 1), el mismo que es permitido por el mencionado Software, por lo cual solicito la continuación con los trámites pertinentes para solicitar fecha de sustentación del proyecto de investigación del señor Chóez López Marcos Jair.
Figura 1. Certificación del porcentaje de confiabilidad (98%) y similitud (2%) de URKUND.
Dr. Méndez Martínez Yuniel, PhD
DIRECTOR DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
v
UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Título de la Unidad de Integración Curricular:
Título:
“HISTOLOGÍA HEPÁTICA EN JUVENILES DE TILAPIA ROJA (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) CON INCLUSIÓN DE β-GLUCANO EN DIETA”
Presentado a la Comisión Académica como requisito previo a la obtención del título de Ingeniera Agropecuaria.
Aprobado por:
____________________________________
Ing. Emma Torres Navarrete PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
__________________________ __________________________
Dr. Jorge Rodríguez Tobar MIEMBRO DEL TRIBUNAL
Dr. Orly Cevallos Falquez MIEMBRO DEL TRIBUNAL
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AGRADECIMIENTO
En estas líneas quiero agradecer a todas las personas que hicieron posible esta investigación y que de alguna manera estuvieron conmigo en los momentos difíciles, alegres, y tristes. Estas palabras son para ustedes. A mi madre, Edita Choez por todo su amor, comprensión y apoyo, pero sobre todo gracias infinitas por la paciencia que me han tenido. No tengo palabras para agradecerles las incontables veces que me brindó su apoyo en todas las decisiones que he tomado a lo largo de mi vida, unas buenas, otras malas, otras locas.
Gracias por darme la libertad de desenvolverme como ser humano.
A mis hermanas por llenarme de alegría, por todos los consejos brindados, por compartir momentos maravillosos y la misma vez tristes, gracias, por tanto.
A mi novia Joselyn quien también fue artífice en mi carrera universitaria ayudándome en mi vida personal, emocional y espiritual gracias por el aprecio y cariño siempre estaré agradecido con la vida haberte conocido.
Al Dr. Méndez Martínez Yuniel por guiarme y compartir sus conocimientos durante todo el proceso de la tesis.
A mis amigos. Con todos los que compartí́ dentro y fuera de las aulas. Aquellos amigos de la universidad, que se convierten en amigos de vida y aquellos que serán mis colegas, gracias por todo su apoyo y brindarme momentos únicos que siempre estarán guardados en mi corazón.
vii
DEDICATORIA
Esta tesis está dedicada a:
A Dios quien ha sido mi guía, fortaleza y su mano de fidelidad y amor han estado conmigo hasta el día de hoy. A mi madre Edita Choez quien con su amor, paciencia y esfuerzo me han permitido llegar a cumplir hoy un sueño más, gracias por inculcar en mí el ejemplo de esfuerzo y valentía, de no temer las adversidades porque Dios está conmigo siempre. A mis hermanas por su cariño y apoyo incondicional, durante todo este proceso, por estar conmigo en todo momento gracias. A toda mi familia porque consejos y palabras de aliento hicieron de mí una mejor persona y de una u otra forma me acompañan en todos mis sueños y metas.
A mi novia Joselyn por apoyarme y brindarme su amor y paciencia en cada momento siempre estaré agradecido contigo. Finalmente quiero dedicar esta tesis a todos mis compañeros, por apoyarme cuando más las necesito, por extender su mano en momentos difíciles y por el amor brindado cada día, de verdad mil gracias, compañeros, siempre las llevo en mi corazón
viii
RESUMEN
El hígado en los peces realiza funciones tanto hepáticas como pancreáticas; es el órgano metabolizador por excelencia de todas las sustancias que le llegan por vía sanguínea por ello es empelado como referente histológico para el análisis celular en función a dietas o ambientes. El estudio tuvo como objetivo determinar la respuesta histológica hepática en juveniles de tilapia roja (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) alimentados con seis niveles de inclusión de β-glucanos en la dieta, se aplicaron seis niveles de inclusión de β- glucanos como tratamientos los cuales fueron 0, 1, 2, 3, 4, 5 y 6% y se establecieron tres repeticiones por tratamiento las cuales tuvieron una densidad de 20 juveniles/tanque. Para ello se emplearon 9 tanques operados en 90 L de agua evaluando un total de 180 peces. El periodo de cultivo tuvo una duración de 55 días, posterior se disecaron los hígados y procesaron por histología. En la variable índice hepatosomático no se reportaron diferencias significativas (p<0.05), la inclusión de β-glucanos no afectaron las reservas energéticas del hígado. Con respecto a los diámetros de los hepatocitos las variables área de hepatocito µm2, diámetro de hepatocito µm y volumen de hepatocitos µm3 si se registraron diferencias estadísticas (P≤0.05). Los mayores promedios se registraron en el T6 con (5% de β-glucanos en la dieta) con valores de 95.56 µm2, 10.59 µm y volumen 724.82 µm3 respectivamente. Al evaluar las variables área del citoplasma, volumen del citoplasma, si existió diferencia estadística.
Destaco el T6 (5% de β-glucanos en la dieta). La variable relación de hepatocitos área citoplasma/ área nuclear µm2, se determinó que si existió diferencia estadística (p<0.05)los mayores valores se registraron en los tratamientos en el T3 (2% de β-glucanos en la dieta).Mientras en las variables relacionadas a los sinusoides, como área µm2 y diámetro de sinusoide µm, los mayores promedio se reportaron en el T6 (5% de β-glucanos) y T5( 4%
de β-glucanos) con valores en área de 56.75 y 49.65 µm2 y en diámetro con valores de 7.99 y 7.90 µm, se concluye que adicción de β-glucanos mejoro la hispatología hepática.
Palabras clave: Hepatocitos, Índice hepatosomático, Núcleo celular, Nutrición, Sinusoides.
ix
ABSTRACT
The liver in fish performs both hepatic and pancreatic functions; It is the metabolizing organ par excellence of all the substances that reach it through the blood, which is why it is used as a histological reference for cell analysis depending on diets or environments. The study aimed to determine the hepatic histological response in juvenile red tilapia (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) fed with six levels of inclusion of β-glucans in the diet, six levels of inclusion of β-glucans were applied as treatments which were 0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6% and three repetitions per treatment were established which had a density of 20 juveniles / tank. For this, 9 tanks operated in 90 L of water were used, evaluating a total of 180 fish. The culture period lasted 55 days, then the livers were dissected and processed by histology. In the variable hepatosomatic index no significant differences were reported (p<0.05), the inclusion of β- glucans did not affect the energy reserves of the liver. With respect to the diameters of the hepatocytes the variables hepatocyte area μm2, diameter of hepatocyte μm and volume of hepatocytes μm3 if statistical differences were recorded (P≤0.05). The highest averages were recorded in T6 with (5% of β-glucans in the diet) with values of 95.56 μm2, 10.59 μm and volume 724.82 μm3 respectively. When evaluating the variables cytoplasm area, cytoplasm volume, whether there was a statistical difference. I highlight T6 (5% of β-glucans in the diet). The variable ratio of hepatocytes cytoplasm area / nuclear area μm2, it was determined that if there was a statistical difference (p<0.05) the highest values were recorded in the treatments in the T3 (2% of β-glucans in the diet). While in the variables related to sinusoids, such as μm2 area and μm sinusoid diameter, the highest average were reported in T6 (5% of β-glucans) and T5( 4% of β-glucans) with values in area of 56.75 and 49.65 μm2 and in diameter with values of 7.99 and 7.90 μm, it is concluded that addiction of β-glucans improved liver hispathology.
Key words: Hepatocytes, Hepatosomatic Index, Cell Nucleus, Nutrition, Sinusoids.
x
TABLA DE CONTENIDO
Contenido Pág.
Portada ... i
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS ... ii
CERTIFICACIÓN DE CULMINACIÓN DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN ... iii
AGRADECIMIENTO ... vi
DEDICATORIA ... vii
RESUMEN ... viii
ABSTRACT ... ix
CÓDIGO DUBLIN ... xvii
INTRODUCCIÓN ... 1
CAPÍTULO I. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 1.1. Problema de investigación. ... 4
1.1.1. Planteamiento del problema. ... 4
1.1.2. Formulación del problema. ... 5
1.1.3. Sistematización del problema. ... 5
1.2. Objetivos. ... 6
1.2.1. Objetivo general. ... 6
1.2.2. Objetivos específicos. ... 6
1.3. Justificación. ... 7
CAPÍTULO II. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LA INVESTIGACIÓN 2.1. Marco conceptual. ... 9
2.1.1. Hígado. ... 9
2.1.2. Betaglucanos. ... 9
2.1.3. Análisis hepático... 9
2.1.4. Histología del hígado. ... 9
2.1.5. Juveniles de tilapia. ... 10
2.2. Marco referencial... 10
2.2.1. Tilapia roja. ... 10
2.2.2. Morfología externa. ... 11
2.2.3. Morfología interna de la tilapia... 11
2.2.4. Características de la tilapia roja. ... 12
2.2.5. Alimentación. ... 13
2.2.6. Hábitos alimenticios. ... 13
2.2.7. Alimentación de juveniles de tilapia. ... 13
xi
2.2.8. Parámetros fisicoquímicos del cultivo de tilapia... 14
2.2.9. Sistema inmune de la tilapia. ... 14
2.2.10. Sistemas de defensa. ... 15
2.2.10.1. Sistema de defensa innato. ... 15
2.2.11. Sistema Digestivo. ... 17
2.2.12. Sistema Hepático de la Tilapia. ... 17
2.2.14. Patógenos que afectan el sistema hepático de la tilapia. ... 18
2.2.15. Metabolismo hepático. ... 20
2.2.16. Alimentos funcionales. ... 20
2.2.17. Betaglucanos. ... 21
2.2.18. Propiedades de los Betaglucanos. ... 22
2.2.19. Betaglucanos como suplemento en alimentación de peces ... 22
2.2.20. Betaglucanos y su aplicación en la acuicultura. ... 23
CAPÍTULO III. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 3.1. Localización. ... 27
3.1.1. Características Agro-climatológicas del lugar Experimental. ... 27
3.2. Tipo de investigación. ... 27
3.3. Métodos de investigación... 28
3.3.1. Método inductivo. ... 28
3.3.2. Método analítico ... 28
3.4. Fuentes de compilación de información. ... 28
3.5. Diseño de la investigación. ... 28
3.6. Instrumentos de la investigación. ... 29
3.6.1. Condiciones experimentales. ... 29
3.6.3. Obtención de las muestras hepáticas. ... 31
3.6.4. Histológica por tinción Hematoxilina y Eosina (H&E). ... 31
3.6.4.1. Fijación. ... 31
3.6.4.2. Deshidratación y aclaración ... 31
3.6.4.3. Inclusión. ... 32
3.6.4.4. Corte. ... 32
3.6.4.5. Coloración con Hematoxilina – Eosina. ... 32
3.6.4.7. Variables evaluadas. ... 33
3.7. Tratamiento de los datos. ... 35
3.8. Recursos humanos y materiales. ... 36
3.8.1. Talento humano. ... 36
xii
3.8.2. Insumos... 36
3.8.3. Reactivos. ... 36
3.8.4. Equipos. ... 37
3.8.5. Materiales de oficina... 37
CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Resultados. ... 39
4.1.1. Índice hepatosomático. ... 39
4.1.2. Hepatocitos... 40
4.1.3. Sinusoides. ... 45
CAPITULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. Conclusiones. ... 48
5.2. Recomendaciones. ... 49
CAPÍTULO VI. BIBLIOGRAFÍA 6.1. Bibliografía ... 51
CAPITULO VII. ANEXOS 7.1. Anexos ... 60
7.1.1. Análisis de varianza de variables ... 60
xiii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Taxonomía de la tilapia roja. ... 10 Tabla 2. Condiciones Agroclimáticas de “El Vergel “ ... 27 Tabla 3 Análisis de varianza del experimento ANOVA. ... 29 Tabla 4. Formulación y composición química de dietas experimentales con
suplementación de β-glucanos... 30 Tabla 5 . Descripción de los tratamientos experimentales... 36 Tabla 6. Parámetros de los hepatocitos de tilapia juvenil con seis niveles de inclusión de
β-glucanos en dieta. ... 44
xiv
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Índice hepatosomático con inclusión de β-glucanos en distintos
porcentajes al 0, 1, 2, 3, 2, 4,5% ... 39 Gráfico 3. Diámetro de sinusoides µm de tilapia juvenil con inclusión de distintos
porcentajes de β-glucanos en la dieta. ... 46 Gráfico 2. Área de sinusoides µm2 de tilapia juvenil con inclusión de distintos
porcentajes de β-glucanos en la dieta. ... 46
xv
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Análisis de varianza del Índice Hepatosomático. ... 60
Anexo 2. Análisis de varianza del área de hepatocitos (µm2)... 60
Anexo 3. Análisis de varianza del diámetro del hepatocito (µm). ... 60
Anexo 4. Análisis de varianza del volumen de hepatocitos (µm3). ... 60
Anexo 5. Análisis de varianza del Área del citoplasma (µm2). ... 60
Anexo 6. Análisis de varianza del volumen de citoplasma (µm3). ... 61
Anexo 7. Análisis de varianza de la relación de hepatocitos AREA /CITOP ... 61
Anexo 8. Análisis de varianza del área del núcleo (µm2). ... 61
Anexo 9. Análisis de varianza del diámetro núcleo (µm) ... 61
Anexo 10. Análisis de varianza del volumen del núcleo (µm3). ... 61
Anexo 11. Análisis de varianza del diámetro sinusoide (µm). ... 61
Anexo 12. Análisis de varianza del área sinusoide (µm2). ... 61
xvi
ÍNDICE DE ECUACIONES
Ecuación 1... 33
Ecuación 2... 34
Ecuación 3... 34
Ecuación 4 ... 34
Ecuación 5... 34
Ecuación 6... 34
Ecuación 7... 34
Ecuación 8... 34
Ecuación 9... 35
Ecuación 10. ... 35
Ecuación 11. ... 35
Ecuación 12. ... 35
xvii
CÓDIGO DUBLIN
Título: “Histología hepática en juveniles de tilapia roja (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) con inclusión de β-glucano en dieta”.
Autor: Chóez López Marcos Jair Palabras
clave:
Núcleo Celular Índice Hepatosomático
Hepatocitos Nutrición Sinusoides Fecha de
publicación:
Editorial:
Resumen:
El hígado en los peces realiza funciones tanto hepáticas como pancreáticas; es el órgano metabolizador por excelencia de todas las sustancias que le llegan por vía sanguínea por ello es empelado como referente histológico para el análisis celular en función a dietas o ambientes. El estudio tuvo como objetivo determinar la respuesta histológica hepática en juveniles de tilapia roja (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) alimentados con seis niveles de inclusión de β-glucanos en la dieta, se aplicaron seis niveles de inclusión de β- glucanos como tratamientos los cuales fueron 0, 1, 2, 3, 4, 5 y 6% y se establecieron tres repeticiones por tratamiento las cuales tuvieron una densidad de 20 juveniles/tanque. Para ello se emplearon 9 tanques operados en 90 L de agua evaluando un total de 180 peces. El periodo de cultivo tuvo una duración de 55 días, posterior se disecaron los hígados y procesaron por histología. En la variable índice hepatosomático no se reportaron diferencias significativas (p<0.05), la inclusión de β-glucanos no afectaron las reservas energéticas del hígado. Con respecto a los diámetros de los hepatocitos las variables área de hepatocito µm2, diámetro de hepatocito µm y volumen de hepatocitos µm3 si se registraron diferencias estadísticas (P≤0.05). Los mayores promedios se registraron en el T6 con (5% de β-glucanos en la dieta) con valores de 95.56 µm2, 10.59 µm y volumen 724.82 µm3 respectivamente. Al evaluar las variables área del citoplasma, volumen del citoplasma, si existió diferencia estadística. Destaco el T6 (5% de β-glucanos en la dieta). La variable relación de hepatocitos área citoplasma/ área nuclear µm2, se determinó que si existió diferencia estadística (p<0.05)los mayores valores se registraron en los tratamientos en el T3 (2% de β-glucanos en la dieta).Mientras en las variables relacionadas a los sinusoides, como área µm2 y diámetro de sinusoide µm, los mayores promedio se reportaron en el T6 (5% de β-glucanos) y T5( 4% de β-glucanos) con valores en área de 56.75 y 49.65 µm2 y en diámetro con valores de 7.99 y 7.90 µm, se concluye que adicción de β-glucanos mejoro la hispatología hepática.
The liver in fish performs both hepatic and pancreatic functions; It is the metabolizing organ par excellence of all the substances that reach it through the blood, which is why it is used as a histological reference for cell analysis depending on diets or environments. The study aimed to determine the hepatic histological response in juvenile red tilapia (Oreochromis mossambicus x O.
niloticus) fed with six levels of inclusion of β-glucans in the diet, six levels of
xviii Abstract:
inclusion of β-glucans were applied as treatments which were 0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6% and three repetitions per treatment were established which had a density of 20 juveniles / tank. For this, 9 tanks operated in 90 L of water were used, evaluating a total of 180 fish. The culture period lasted 55 days, then the livers were dissected and processed by histology. In the variable hepatosomatic index no significant differences were reported (p<0.05), the inclusion of β-glucans did not affect the energy reserves of the liver. With respect to the diameters of the hepatocytes the variables hepatocyte area μm2, diameter of hepatocyte μm and volume of hepatocytes μm3 if statistical differences were recorded (P≤0.05). The highest averages were recorded in T6 with (5% of β-glucans in the diet) with values of 95.56 μm2, 10.59 μm and volume 724.82 μm3 respectively. When evaluating the variables cytoplasm area, cytoplasm volume, whether there was a statistical difference. I highlight T6 (5% of β-glucans in the diet). The variable ratio of hepatocytes cytoplasm area / nuclear area μm2, it was determined that if there was a statistical difference (p<0.05) the highest values were recorded in the treatments in the T3 (2% of β-glucans in the diet). While in the variables related to sinusoids, such as μm2 area and μm sinusoid diameter, the highest average were reported in T6 (5% of β-glucans) and T5(4% of β-glucans) with values in area of 56.75 and 49.65 μm2 and in diameter with values of 7.99 and 7.90 μm, it is concluded that addiction of β-glucans improved liver hispathology.
Descripción:
Uri:
1
INTRODUCCIÓN
La Tilapia Roja (Oreochromis sp.) es considerada una de las especies de mayor importancia dentro de los cultivos comerciales de tilapia existentes (Baltazar, 2010). Su distribución original fue el sur de África Central y a partir de aparentemente el año 1939, Popma y Lovshin, (2003) mencionan que comenzó su distribución en otros países, de tal forma que hoy en día, se la encuentra en casi todo el mundo; debido especialmente a su valor comercial y también a su valor social.
Actualmente en el Ecuador se está desarrollando mucho la industria acuícola, pues cada vez es más rentable, por la ubicación privilegiada del país y muchos factores que la favorecen.
Existe una gama amplia de especies a producir, cada una con perspectivas muy rentables como ejemplo: camarón, cangrejo, atún, almejas, mejillones, conchas, dorado, trucha, tilapia, entre otras (Armando-Granda, 2003). En el caso, la producción a evaluar se va a centrar en el cultivo de Tilapia Roja por ser un producto rentable, competitivo considerado como una buena alternativa proteínica de consumo mundial y con perspectivas de desarrollo.
Los betaglucanos son un grupo heterogéneo diverso de polisacáridos conformados por monómeros de D-glucosa unidos mediante enlaces glicosídicos de tipo beta. A su vez pertenecen a un grupo de compuestos fisiológicamente activos denominados modificadores de la respuesta biológica (Espinoza, Contreras y Ehrenfeld, 2017), debido a su capacidad de interactuar con el sistema inmune de vertebrados e incluso invertebrados.
Hasta ahora, los reportes relacionados al efecto del betaglucano en peces han sido especialmente orientados a su uso como estimulantes y no a su efecto como prebióticos estimulando la actividad enzimática digestiva a través del microbiota. Sus efectos sobre la fisiología digestiva no son claros. El betaglucano es un polisacárido no digerible (Guzmán L. , 2014), que las betaglucanas son escasas o no existen en peces, además el conocimiento de sus efectos sobre la fisiología del tracto digestivo es carente o no está disponible
El hígado en los peces realiza funciones tanto hepáticas como pancreáticas; es el órgano metabolizador por excelencia de todas las sustancias que le llegan por vía sanguínea, por lo cual, este órgano sirve como referente histológico (Torres, Gonzales y Peña, 2010), para el
2 análisis del daño tisular causado por sustancias contaminantes del medio ambiente como pesticidas, metales pesados y otros.
Baquero , Perez y Caviedes , (2017) manifiestan que se presenta estrés en los peces debido a factores ambientales como los cambios de temperatura del agua, el oleaje, el aumento del plancton, la contaminación orgánica, la sobrealimentación, el ruido de motores y por condiciones fisiológicas resultante de factores como alcalosis o acidosis, intoxicación por amonio, daños por nitritos a los glóbulos rojos, niveles altos de CO2 o agentes patógenos.
En la presente investigación se analizará la histología hepática del hígado de la tilapia roja (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) con la adición de tres niveles de betaglucano como complemento en dieta con el fin de observar su efecto en los tejidos del hígado y su relación con los procesos metabólicos y la salud de los organismos acuáticos.
CAPÍTULO I
CONTEXTUALIZACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
4 1.1. Problema de investigación.
1.1.1. Planteamiento del problema.
En la actualidad aún con los avances tecnológicos y metodológicos aplicados al campo pecuario existen vacíos científicos en parámetros investigativos concernientes al efecto que tiene cierto tipo de alimentación en peces como la tilapia roja (Oeochromis sp.) y su efecto en la morfología de los órganos viscerales tales como el hígado, sumando a esto el hecho de que no existen reportes de carácter científico experimental sobre el efecto que tienen los polisacáridos como los betaglucanos en la morfo-histología hepática de la especie antes mencionada, estos vacíos científicos no en su totalidad pero si en la parcialidad pueden ser llenados mediante la investigación experimental del betaglucano incluido en la alimentación de los juveniles de tilapia roja y el análisis hepático del mismo con el propósito de observar la acción del polisacárido en el tejido y su atribución a la salud y metabolismo de los organismos.
Diagnóstico.
En el cultivo intensivo de la tilapia se presentan constantemente problemas relacionados con la supervivencia y la presencia de patógenos que interfieren en el buen desarrollo de los organismos, sin embargo, se ha buscado la manera de corregir estas dificultades a través de la alimentación con suplementos como lo es el betaglucano, razón que motiva a una investigación apuntada al órgano metabolizador por excelencia y su análisis histológico hepático.
Pronóstico.
Con la siguiente investigación de índole experimental se contribuye de manera científica al ámbito investigativo y productivo con los resultados obtenidos durante toda la etapa experimental sobre el efecto que tiene el polisacárido betaglucano en la morfología histológica hepática en los peces juveniles de tilapia de roja, de manera que se demuestre la acción positiva del betaglucano en los procesos metabólicos y garantizar la buena salud de los organismos.
5 1.1.2. Formulación del problema.
¿Qué aportes se obtendrán con el análisis histológico hepático en juveniles de tilapia roja que aporten al ámbito investigativo y productivo de la alimentación con polisacáridos como betaglucano?
1.1.3. Sistematización del problema.
• ¿Se obtendrán un buen resultado del índice hepatosomático en juveniles de tilapia roja alimentados con diferentes niveles de inclusión de β-glucanos en dieta?
• ¿Cuál será el efecto de β-glucanos en dieta sobre los hepatocitos de juveniles de tilapia roja?
• ¿Qué efecto tendrá el polisacárido β-glucanos en dieta sobre las sinusoides a nivel hepático en juveniles de tilapia roja?
6 1.2. Objetivos.
1.2.1. Objetivo general.
• Determinar la respuesta histológica hepática en juveniles de tilapia roja (Oreochromis mossambicus x O. niloticus) alimentados con seis niveles de inclusión de β-glucanos en dieta.
1.2.2. Objetivos específicos.
• Determinar el índice hepatosomático en juveniles de tilapia roja alimentados con diferentes niveles de inclusión de β-glucanos en dieta.
• Evaluar el efecto de β-glucanos en dieta sobre los hepatocitos de juveniles de tilapia roja.
• Analizar el efecto de la inclusión del β-glucanos en dieta sobre las sinusoides a nivel hepático en juveniles de tilapia roja.
7 1.3. Justificación.
La producción de tilapia tiene como objetivo proporcionar un producto de calidad, saludable y libre de químicos dañinos certificando el bienestar del consumidor. Para lograr que esto influye de manera directa la alimentación de los peces, ya que si este factor falla se desencadena una serie de problemas como las afecciones a los órganos vitales de los peces, los bajos valores nutritivos, las enfermedades y al uso desmedido de los antibióticos para la prevención de estas. Para los investigadores y productores es necesario controlar estos problemas, por esta razón se dirigen las investigaciones hacia los productos orgánicos que garanticen el sano e integral desarrollo de los peces.
A consecuencia de estos problemas que compromete la producción de peces se implementará el betaglucano en seis niveles en la alimentación de juveniles de tilapia roja con fines investigativos.
El hígado juega un papel importante en el mantenimiento de la salud de los peces pues es allí donde se llevan a cabo los procesos metabólicos de los mismos. Por este motivo, en la presentes investigación se realizará el análisis histológico hepático de los peces para observar el efecto del polisacárido en cuestión y su acción en los tejidos hepáticos.
La presente investigación ofrece información recopilada en base a los datos obtenidos sobre la inclusión ide β-glucanos en la dieta y su respuesta hepática en juveniles de tilapia roja cuyos resultados beneficiaran a los piscicultores pecuario, estudiantes e investigadores que buscan alternativas en la formulación de dietas.
CAPÍTULO II
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LA INVESTIGACIÓN
9 2.1. Marco conceptual.
2.1.1. Hígado.
Es el órgano de vital importancia en los peces que realiza funciones tanto hepáticas como pancreáticas (hepatopáncreas) es el órgano metabolizador indispensable de todas las sustancias que corren por el torrente sanguíneo, por lo tanto, este órgano sirve como referente histológico para el análisis del daño tisular causado por sustancias contaminantes del ambiente o el medio en donde se desarrollan los organismos acuáticos (Peña, Torres y Gonzáles , 2010).
2.1.2. Betaglucanos.
Son moléculas concretamente polisacáridos que se encuentran en diversidad de sustancias, de manera especial se encuentran en setas, levaduras de pan, la cebada y la avena. Las investigaciones sobre los betaglucanos asientan que son un tipo de polisacáridos compuestos de cadenas, de moléculas, de glucosas conectadas a enlaces glicosídicos (Roberts, Subak y Brien, 2003). Los betaglucanos se encuentran esparcidos en la naturaleza en diversas formas que definen el tipo de relación y su estructura química. Estos se encuentran usualmente en las levaduras, cereales como la avena, la cebada, algas, bacterias y setas (Ramos, 2014).
2.1.3. Análisis hepático
Análisis para determinar las alteraciones somáticas del hígado, mide parámetros bioquímicos usados como indicadores de toxicidad en peces, el contenido de GSH (glutatión) del hígado como indicador de estrés oxidativo y la actividad de acetilcolinesterasa cerebral ( Bubach, y otros, 1999).
2.1.4. Histología del hígado.
Histológicamente en todos los estadios de desarrollo se observan hepatocitos, sinusoides hepáticas, canalículos biliares y tejido pancreático intrahepático. En el borde del estroma hepático existe una capa de tejido epitelial escamoso simple y tejido conectivo laxo el cual forma la cápsula del órgano. Los hepatocitos tienen forma poligonal o poliédrica y núcleo.
Las sinusoides hepáticas se distribuyen de manera difusa entre los hepatocitos, tienen una
10 forma tubular y están revestidos en su interior por una monocapa endotelial de células escamosas con núcleos ovoides (Comas, Mendoza y Romero, 2013).
2.1.5. Juveniles de tilapia.
Etapa fisiológica de la especie Oreochromis, es la según etapa, al principio son denominados alevines, luego una vez que alcance el tamaño propio se convierte en juveniles y adultos, en donde alcanza a medir entre 5 y 10 cm. La tilapia roja crece de manera longitudinal, es decir elonga su estructura corporal. En todas las etapas de su desarrollo a partir del alevín. El crecimiento de estos peces depende de múltiples factores como son la temperatura apropiada, el oxígeno disuelto presente en el agua, el pH, turbidez, altitud, la cantidad de luz o luminosidad y tipo de alimentación principalmente (Gómez, 2013 ; Comas, Mendoza, Romero, 2013).
2.2. Marco referencial.
2.2.1. Tilapia roja.
La tilapia roja (Oreochromis sp.) es un pez teleósteo del orden perciforme que pertenece a la familia Cichlidae. Su origen es africano, gracias a su proliferación y capacidad para adaptarse en la actualidad habita en la mayor parte de las regiones tropicales del mundo, debido a que las condiciones tropicales favorecen su reproducción y crecimiento (Méndez y otros 2018). Ver taxonomía de la tilapia roja en la descrita en la (Tabla1).
Tabla 1. Taxonomía de la tilapia roja.
TAXONOMÍA
Reino Metazoa
Phyllum Chordata
Subphyllum Vertebrata
Clase Osteichtyes
Orden Perciforme
Familia Cichlidae
Géneros Oreochromis
Especie Oreochromis sp.
Elaborado por: (Salazar y Flores, 2015).
11 2.2.2. Morfología externa.
Externamente se caracteriza por su tonalidad rojiza, presenta un cuerpo robusto, comprimido de los laterales; en otras especies el macho presenta la cabeza más amplia que la hembra, boca protráctil ancha con labios grandes, dientes tipo cónico y algunas veces incisivos, escamas de tipo ctenoideo. La parte anterior de las aletas dorsal y ano caudal es corta, tiene espinas y radios. Tienen una línea lateral interrumpida en dos partes; la parte anterior superior, se extiende desde el opérculo hasta los últimos radios de la aleta dorsal, la posterior se encuentra por debajo de donde termina la línea lateral superior hasta el final de la aleta caudal, tiene un solo orificio nasal a cada lado de la cabeza (Rodríguez, 2002). A continuación, ilustración señalando las características externas de la tilapia; ver morfología de la tilapia (Figura 2).
Figura 2. Morfología externa de la tilapia. Fuente: (Rodríguez, 2002).
2.2.3. Morfología interna de la tilapia.
El Sistema digestivo de la Tilapia inicia en la boca, continúa con el esófago distinguiéndose dos tipos de esófagos: esófago corto y esófago largo. El esófago corto es un simple pasaje muscular entre la boca y el estómago. El intestino es en forma de tubo hueco que se adelgaza después del píloro diferenciándose en dos partes; una anterior corta que corresponde al duodeno y una posterior más larga, pero de menor diámetro. Presenta dos glándulas importantes relacionadas con el tracto digestivo, una de estas es el hígado y en la parte
12 superior sujeta de este se encuentra la vesícula biliar y está de manera secuencial se conecta con el intestino a través del conducto biliar, luego complementando los órganos digestivos está el páncreas (Huet, 1978).
El sistema circulatorio está formado por el corazón y el respiratorio por las branquias. Por otra parte, el sistema excreto está constituido riñón y la vejiga y finalmente se encuentra el sistema reproductor conformado por las gónadas en donde se desarrollan los óvulos o espermatozoides (Huet, 1978) ver morfología interna de la tilapia (Figura 3).
Figura3. Morfología externa de la tilapia. Fuente: (Sepesca, 1982).
2.2.4. Características de la tilapia roja.
Las tilapias son peces exóticos de mayor éxito en la piscicultura mundial, apoyados en el avance significativo en las técnicas de cultivo intensivo y súper intensivo conjugadas con la aparición de un sinnúmero de híbridos comerciales de gran aceptación no solo por parte de los piscicultores, sino también por parte de los consumidores en los mercados nacional e internacional. Estos peces son excelentes para el consumo humano, con carnes de muy suave textura y gran reducción ósea, crecen en un amplio rango de alimentación natural y artificial, pueden sobrevivir en aguas con salinidad de 0 a 27 ppm, es decir desde aguas continentales hasta aguas oceánicas (Guzmán J. , 2015). Sus características más sobresalientes son: su
13 buen sabor, lo rápido de su crecimiento, se puede cultivar en cualquier tipo de sistema de producción (jaulas, estanques, piscinas), resiste a condiciones ambientales adversas, tolera bajas concentraciones de oxígeno disueltos en el agua y es capaz de utilizar la productividad primaria de los estanques y pueden ser fácilmente manipulados genéticamente (Rivera, 2014).
2.2.5. Alimentación.
En los sistemas de cultivo intensivo en jaulas y en estanques, es indispensable el suministro de grandes cantidades de alimento para proveer a los organismos cultivados los nutrientes necesarios para alcanzar máximo crecimiento en el menor tiempo posible. A mayor volumen de ración mayor la proporción de desechos solubles y sólidos eliminados al agua; esto no solamente reduce la concentración de oxígeno, sino que también pueden causar lesiones en los animales, facilitando la aparición de enfermedades (Torres, Perdomo, Hernández y Gutiérrez, 2010).
2.2.6. Hábitos alimenticios.
El género Oreochromis se clasifica como Omnívoro, por presentar mayor diversidad en los alimentos que ingiere, variando desde vegetación macroscópica hasta algas unicelulares y bacterias, tendiendo hacia el consumo de zooplancton (Lozada, 2007).
Las tilapias son peces provistos de branqui-espinas con los cuales los peces pueden filtrar el agua para obtener su alimentación consistiendo en algas y otros organismos acuáticos microscópicos. Los alimentos ingeridos pasan a la faringe donde son mecánicamente desintegrados por los dientes faríngeos. Esto ayuda en el proceso de absorción en el intestino, el cual mide de 7 a 10 veces más que la longitud del cuerpo del pez (Lozada, 2007).
2.2.7. Alimentación de juveniles de tilapia.
En cuanto a la alimentación, de la tilapia roja , podemos decir que esta se alimentan con plancton y vegetales superiores presentes en su medio acuífero , aunque también se le añade residuos agrícolas e industriales y dietas artificiales, Para los cultivos con dietas balanceadas, se emplea el siguiente esquema de alimentación, según la talla de los peces (Toledo y Garcia, 2000).
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• Larvas y alevines hasta 5 cm: Dieta con 35% PB, con una ración diaria del 5% del total de la biomasa, para una temperatura de 22oC.
• Crecimiento y engorde de alevines de más de 5 cm: Dieta con 22 - 25% PB y ración diaria del 3% del total de la biomasa, si la temperatura es de 22oC; para temperaturas menores, la ración diaria se disminuye al 1.5% del total de la biomasa.
• Alimentación para el cultivo en jaulas: El alimento artificial que se le añade a las jaulas tiene 32% de Proteína Bruta, incluyendo de 5 a 10% de harina de pescado. La adición del alimento comienza con un 25% del peso corporal para las larvas, un 5% para alevines de 20 g y de 1 a 2% para ejemplares de 250 g, hasta los 350 a 380 g, peso de cosecha, que se obtiene a los 5 meses de Cultivo (Toledo y Garcia, 2000).
2.2.8. Parámetros fisicoquímicos del cultivo de tilapia.
2.2.8.1. Parámetros Físicos.
• La turbiedad es originada por las partículas en suspensión o coloides.
• El color del agua puede estar ligada a la turbiedad o presentarse independientemente de ella.
• El sabor y el olor están estrechamente relacionados; por eso es común decir que “a lo que huele, sabe el agua”.
• La Temperatura uno de los parámetros físicos más importantes en el agua, pues por lo general influye en el retardo o aceleración de la actividad biológica, la absorción de oxígeno (Covarrubias, 2011).
2.2.9. Sistema inmune de la tilapia.
La función esencial del sistema inmune en todos los vertebrados es la defensa contra las infecciones. Este sistema permite la supervivencia del individuo y del mantenimiento de sus funciones corporales en un medio por naturaleza hostil. Esto indica que los mecanismos de
15 defensa presentan diferencias significativas a lo largo de la escala filogenética, teniendo hacia una mayor complejidad y potencia de las respuestas de defensa y un reconocimiento específico de los patógenos (Cañon, 2010).
La primera línea de defensa contra la infección en los peces, así como en otras especies, es el sistema inmune innato; este incluye las barreras físicas como las superficies mucosas y la piel con un amplio rango de sustancias asociadas como el moco por citar una sola de ellas, pero también una variedad de leucocitos y diversas sustancias humorales que inhiben indiferenciadamente el crecimiento de microorganismos infecciosos (Penagos, Barato y Iregui, 2008).
Una característica particular del sistema inmune de los peces es la presencia principalmente en el bazo, pero también en riñón, hígado, gónadas, tiroides y aun timo, de los denominados centros melanomacrófagos (CMMs) estos se asemejan a los centros germinales del bazo y nódulos linfoides de los mamíferos, están constituidos por macrófagos, células reticulares, linfocitos y células plasmáticas (Penagos, Barato y Iregui, 2008).
El componente celular de las defensas inmunitarias no específicas de los peces óseos incluye a las células fagocíticas móviles (macrófagos y granulocitos) que son reclutadas de la sangre y de los tejidos linfoides; a las células eosinofílicas granulares (eosinophilic granular cells;
EGC), que son menos móviles y están presentes en sitiosmucosos como el intestino o las branquias, y son consideradas análogas a las células cebada (Godoy, 2010).
2.2.10. Sistemas de defensa.
El sistema de defensa en la Tilapia ser dividido en dos tipos de mecanismos: Sistema de Defensa innato, natural o inespecífico y Sistema Inmune adquirido o específico.
2.2.10.1. Sistema de defensa innato.
El factor defensivo suelen recubrir patógenos y partículas ajenas al cuerpo para facilitar su reconocimiento y destrucción por parte de las células fagocíticas, por ello su factor innato de los peces mejor estudiado es el complemento, que está compuesto por una serie de proteínas séricas que tienen tres funciones defensivas primordiales:
16 a) Recubrir patógenos y partículas ajenas al cuerpo para facilitar su reconocimiento y destrucción por parte de las células fagocíticas (opsonización);
b) Iniciar las respuestas inflamatorias estimulando la contracción del músculo liso, la vasodilatación y la quimioatracción de leucocitos; y
c) Lisar patógenos mediante la perforación de sus membranas. El tercer componente del complemento (C3) está presente en todos los vertebrados y es la pieza clave en la activación del sistema (Rubio, 2010).
2.2.10.2. Sistema inmune adquirido.
La importancia del sistema inmune adquirido radica en que es capaz de producir anticuerpos y células T que identifican un número muy grande de moléculas distintas con una especificidad notable, las células T interaccionan con antígenos por medio de receptores de las células T que presentan similitudes estructurales con las inmunoglobulinas (Paz, Castro y Ortiz , 2008).
Se produce a través mecanismos que constituyen una compleja red de células especializadas, proteínas, mensajes bioquímicos y genes, que aportan los medios necesarios para que el organismo responda específicamente a los antígenos, procedentes de agentes patógenos u otras sustancias extrañas, mediante anticuerpos efectores de alta especificidad y afinidad por el antígeno que ha inducido su producción (Ruiz , Fernandez y Blas, 2003).
Los anticuerpos producidos frente a los antígenos son proteínas del grupo de las inmunoglobulinas. Los peces son capaces de producir únicamente un tipo de estas inmunoglobulinas, la IgM, cuya estructura es generalmente un tetrámero del monómero H2L2, compuesto por cuatro cadenas polipeptídicas, dos pesadas (H) y dos ligeras (L), en las que se presentan algunos dominios variables que interaccionan específicamente con el antígeno con el que se combinan (Ruiz , Fernandez y Blas, 2003).
El factor defensivo innato de los peces mejor estudiado es el complemento, que está compuesto por una serie de proteínas séricas que tienen tres funciones defensivas primordiales (Abdelhamid, Elshopakey, y Aziza, 2020).
17 2.2.11. Sistema Digestivo.
El extraordinario papel del sistema digestivo es el de actuar como interfaz entre el alimento y el organismo animal, dado que en él se lleva a cabo la manipulación inicial y transferencia de los nutrientes hacia el interior del cuerpo. De aquí se deduce la gran importancia de obtener un conocimiento detallado sobre la función digestiva, dentro de la cual cumplen un papel primordial diferentes enzimas, cuyo funcionamiento se ve afectado por factores ligados tanto a la fisiología del animal como a las características del alimento o la forma en que este es suministrado (Martinez y otros , 2011).
El sistema digestivo de la tilapia se inicia en la boca, con dientes mandibulares continua en el esófago hasta el estómago. El intestino es de forma de tubo hueco y redondo que se adelgaza después del píloro, diferenciándose en dos partes, una inferior corta que corresponde al duodeno y una posterior y una posterior más grande de menor diámetro.
El intestino es 7 veces más largo que la longitud total del cuerpo de pez, característica que predomina en las especies herbívoras (Martinez y otros , 2011).
2.2.12. Sistema Hepático de la Tilapia.
El hígado en los peces realiza funciones que los mamíferos hacen por separado con el hígado y el páncreas. En la tilapia el hígado se localiza en la región media y anterior de la cavidad abdominal, se divide en lóbulos que se relacionan con el intestino a lo largo de la cavidad, esta glándula está constituida por un estroma y parénquima, a su vez el estroma corresponde al tejido de sostén, como la cápsula que recubre, protege e individualiza al órgano; entonces la cápsula parten tabiques hacia el interior, en el cual se encuentra un retículo de tejido conectivo laxo que sostiene al parénquima (Torres, Gonzales y Peña , 2010).
El parénquima está representado por dos componentes anatómicos: el hepático y el pancreático. El componente hepático corresponde a una glándula mixta compuesta por los hepatocitos (función endocrina) y a un sistema de conductos que drena la bilis (función exocrina), los hepatocitos son células poliédricas, grandes con un núcleo redondo con un nucléolo característico. Estas células forman cordones o acúmulos organizados al lado de la sinusoide constituido por endotelio y lámina basal. Asociados a la estructura de la sinusoide
18 se encuentran macrófagos (células de Kupfer) pertenecientes al sistema retículo endotelial y constituyen la primera línea de defensa del hígado (Torres, Gonzales y Peña , 2010).
La salud hepática de los peces se ve afectada por una gran cantidad de factores, los cuales están asociados en su mayoría a la intensificación de la industria acuícola. Las características de la dieta y la susceptibilidad de las distintas especies pueden dar origen a problemas como la lipidosis hepática, mientras que el uso de antibióticos también puede causar daños en el hígado (Nutrial , 2016).
En el caso de las micotoxinas, considerando sus efectos y la dificultad de garantizar su ausencia en los alimentos, es fundamental encontrar una forma segura y efectiva de controlar este riesgo (Nutrial, 2016).
2.2.13. Funciones del hígado del pez.
• Función Metabólica: Participa en el metabolismo de proteínas, carbohidratos y lípidos.
• Función de Síntesis: Producción de bilis, proteínas plasmáticas y proteínas de la coagulación.
• Función de Almacenamiento: Almacena glicógeno, lípidos, vitaminas (por ejemplo: A y D) y minerales.
• Función Inmune: Fagocitosis de partículas extrañas en las células de Kupffer.
• Función Detoxificadora: Detoxificación de fármacos, sustancias tóxicas y desechos.
(Nutrial , 2016).
2.2.14. Patógenos que afectan el sistema hepático de la tilapia.
En los peces son pocos el número de especies de hongos descubiertos que son patógenos y frecuentemente son los saprofitos que actúan como patógenos oportunistas, aprovechándose de lesiones en los tejidos entre estas son las que se mencionan a continuación:
19 2.2.14.1. Aeromoniasis.
Se produce en la afección con dos síntomas diferentes, una denominada maculosa con manchas cutáneas rojas con diferentes formas y tamaño y la otra ascítica más grave con lesiones, la forma con ulceras y necrosis. Hígado hiperemico, hemorragia generalizada, el periodo de incubación es de 4 a 8 días. Es muy probable que los peces curados se conviertan en portadores sanos. Se transmite por vía cutánea, digestiva o respiratoria (Flores y Meza, 2011).
2.2.14.2. Viremia primaveral.
Esta enfermedad infecciosa y contagiosa afecta a la mayoría de las especies de ciprinidos, cursando un proceso septicémico con intensa hemorragia en los distintos órganos, al principio se presenta un estado letárgico con el abdomen abultado y la natación un tanto anormal (ladeada), el proceso sigue con aparición de edemas y hemorragias en órganos como la piel, branquias y musculo, además presenta hidropesía e intensas hemorragias en la vejiga natatoria (Flores y Meza, 2011).
2.2.14.3. Anemia Infecciosa.
Los brotes del virus ISA están caracterizados por presentar peces letárgicos, inmóviles en el fondo o con tendencia a permanecer en las esquinas de la jaula. La forma per-aguda se caracteriza por presentar ascitis y palidez extrema de branquias y órganos internos (Sieguel, 2011).
Peces afectados de forma aguda exhiben exoftalmia, congestión de hígado y bazo y petequias en grasa visceral. En casos crónicos, la ascitis no es característica y es reemplazada por petequias a nivel cutáneo, sub-peritoneal y en grasa visceral, pero la anemia es menos severa, los órganos de elección para el diagnóstico en peces infectados, mediante aislamiento e identificación del agente, son el hígado, bazo, corazón y riñón (Sieguel, 2011). Los brotes de la AIS son más comunes que ocurra principalmente en el salmón del Atlántico criado en granjas (Salmo salar). Es posible que el silvestre, del Atlántico también sea susceptible. Rara vez, se ha registrado que las cepas afecten a otros salmónidos ( Bubach, y otros, 1999;
Armando-Granda, 2003).
20 2.2.15. Metabolismo hepático.
De todos los órganos de la economía de un pez, el hígado presenta una importancia superlativa ya que en él se centralizan el tratamiento y distribución del metabolismo y se proporciona a los demás órganos y tejidos una mezcla adecuada de nutrientes a través del torrente sanguíneo (Viglianio y Quiroga, 2002).
El hígado en los peces realiza funciones tanto hepáticas como pancreáticas; es el órgano metabolizador por excelencia de todas las sustancias que le llegan por vía sanguínea, por lo cual, este órgano sirve como referente histológico para el análisis del daño tisular causado por sustancias contaminantes del medio ambiente como pesticidas, metales pesados y otros.
2.2.16. Alimentos funcionales.
Un alimento puede ser reconocido como funcional si es satisfactoriamente demostrado que más allá de su efecto nutricional, actúa beneficiando una o más funciones en el cuerpo del animal que lo consuma, siendo pertinente para el bienestar y la salud o la reducción de riesgo de enfermedad (Restrepo , Diaz y Pardo, 2012).
Con la divulgación sobre los alimentos funcionales, el público cada vez más preocupado por su salud, está muy pendiente de las ventajas potenciales otorgadas por ciertos alimentos, dentro de este grupo de alimentos, los peces poseen alta potencialidad por su alto contenido de ácidos grasos que no pueden ser sintetizados por el ser humano y que en las proporciones adecuadas pueden otorgar beneficios al consumirlos (Restrepo , Diaz y Pardo, 2012).
El concepto de alimento va ligado estrechamente a su capacidad de mejorar el bienestar, no solo del pez, sino del medio que lo rodea (alimento funcional); en este caso el uso de probióticos como microorganismos vivos dentro del estanque o sistema acuífero, dentro de la matriz alimentaria en acuicultura, se considera una alternativa importante debido a los resultados mostrados (Gutierrez, Ruales, Montoya , & Betancur , 2016). Cuando se administran en cantidades adecuadas puede darse la incrementación de la viabilidad de los cultivos de peces y mejorar así su inmunidad mejorando la resistencia a enfermedades y, de manera indirecta también ayuda a su desempeño en las tasas de crecimiento (Gutierrez, Ruales, Montoya y Betancur , 2016).
21 De acuerdo a la relación de las características nutricionales que deben tener los alimentos, con los nuevos avances conseguidos en las investigaciones en tecnología de alimentos, se hace necesario la consecución de elementos que permitan ofrecer al consumidor, productos de alta calidad y que brinden contenidos nutricionales de alto valor biológico, es así, como se requiere la búsqueda de recursos funcionales que ayuden al consumidor a mantener condiciones de salud optimas, en los cuales primen además las condiciones nutricionales, sobre la cantidad de alimento que pueda ser consumido (Parada y Eduin, 2019).
La acuicultura procura métodos que le permita disminuir el uso de alimento balanceado, mejorar relación con el medio ambiente y producir alimento de mejor calidad la cantidad de alimento balanceado y mejorar calidad del efluente por el uso de los nutrientes provenientes de los residuos (Restrepo , Diaz y Pardo, 2012).
2.2.17. Betaglucanos.
Los β-glucanos son polisacáridos no celulósicos constituidos por unidades de glucosa, presentes en cereales como la cebada y la avena, levaduras, hongos, algunas bacterias y algas marinas, al no ser degradables por enzimas humanas constituyen un tipo de fibra, el β- glucano fúngico más popular es el lentinan, un anticancerígeno y antibiótico aislado de Lentinula edodes; mientras en el género Pleurotus se destaca el pleurán (β-1,3 glucano) (Adachi y otros, 2004).
Por su parte, su estructura es común en los basidiomicetes, pero con un grado de sustitución que varía con el hongo; para este caso se encuentra sustituido en O-6 al lado de los extremos no reductores, los betaglucanos constituyen los principales componentes de la pared celular de las células fúngicas (aproximadamente el 50% corresponde a βglucanos) actuando como polisacáridos estructurales, aunque también pueden ser excretados al medio (Adachi y otros, 2004).
Están unidos entre sí por enlaces de Nitrógeno en la capa intermedia de la pared celular y a veces forman complejos con la quitina en la capa interna, poseen un alto nivel de eficiencia biológica, es decir, que tienen la habilidad de inducir la activación de los leucocitos para promover la respuesta del sistema inmunitario, e incrementar el número de linfocitos que protejan el organismo contra reacciones alérgicas (Adachi y otros, 2004).
22 La intensificación de la producción ha traído muchos desafíos para el productor, especialmente sanitarios (bacterias, virus) y los relacionados con el estrés, como resultado del aumento de la densidad de peces y del transporte entonces el beta-glucano es un ingrediente natural que fortalece el sistema inmunológico de los peces, y los prepara para hacer frente a situaciones de estrés causadas por el manejo, responder a la vacunación y combatir posibles infecciones por patógenos (Salmonexpert, 2017).
2.2.18. Propiedades de los Betaglucanos.
La propiedad principalmente atribuida a los ß-glucanos provenientes de hongos/levaduras, es la modulación del sistema inmune. Dicho efecto podría deberse a la capacidad de los ß- glucanos de estimular receptores del sistema inmune innato presentes en la membrana de los enterocitos, de las células M y de las células dendríticas, mejorando la actividad fagocítica de los macrófagos y la actividad antimicrobiana de las células mononucleares y de los neutrófilos (Pizarro, Ronco y Gotteland, 2014) ver la estructura de los betaglucanos en la (Figura 4).
Figura 4 : Estructura Betaglucanos Fuente: (Hernandez, 2009) 2.2.19. Betaglucanos como suplemento en alimentación de peces
Se ha demostrado que el reconocimiento de β-glucanos activa directamente los leucocitos, estimula la fagocitosis, la actividad citotóxica y antimicrobiana, incluyendo la producción de especies reactivas intermediarias de nitrógeno y oxígeno; adicionalmente, estos carbohidratos modulan la producción de mediadores proinflamatorios, citoquinas y
23 quimioquinas, como IL-8 (Interleuquina-8), IL-1β, IL-6 y TNFα (Factor de necrosis tumoral alfa) (Vásquez, Rondón, y Eslava, 20120).
En peces, el efecto de los β-glucanos varía con la especie de estudio, y depende de la cantidad incorporada en la dieta, la duración en la alimentación y temperatura ambiental. Los β- glucanos solubles pueden ser absorbidos por el intestino y por tanto ser nutritivos además su efecto en: inmunoestimulación de peces sanos, inmunoestimulación en peces inmunocomprometidos, inmunoestimulación por inyección (así como su efecto adyuvante), estimulación de la inmunidad adaptativa (Vásquez, Rondón y Eslava, 20120).
Los β-glucanos, tienen el potencial de incrementar las tasas de supervivencia de peces, al menos al ser usado como medida profiláctica. Dietas con suplementos de β-glucanos son una opción interesante para mejorar la actividad defensiva y por tanto la resistencia a enfermedades, y su uso como adyuvante. Uno de los aspectos prometedores es su potencial para activar las célulasTh17 de los peces, que ofrece un incremento en la resistencia a enfermedades de la mucosa (Vásquez, Rondón y Eslava, 20120).
2.2.20. Betaglucanos y su aplicación en la acuicultura.
Una cantidad significativa de investigación sobre inmunomoduladores se ha centrado en beta-glucanos, una clase de polisacárido compuesta de cadenas de moléculas de glucosa conectadas a enlaces glicosídicos. Los Beta-glucanos se encuentran en toda la naturaleza en diversas formas, que difieren en el tipo de vínculos que contienen y su estructura química (Cornejo, 2014).
Los betaglucanos de levaduras han sido utilizados en la acuicultura para modular el sistema inmune innato de los peces, con el fin de mejorar su supervivencia en los primeros estadios de desarrollo, hasta que su respuesta inmune adaptativa se encuentre lo suficientemente desarrollada como para montar una respuesta eficiente contra patógenos (INDUALIMENTOS, 2013).
Si los betaglucanos son administrados como aditivos en la dieta, esto s son capaces de ejercer su respuesta primaria a nivel intestinal a través de la expresión de citoquinas, que a su vez modulan la respuesta inmune sistémica de los peces. Diferentes fuentes de P-glucanos han
24 sido evaluadas, aunque las más frecuentes son las obtenidas a partir de la levadura Saccharomyces cerevisiae. Diversos estudios han validado el uso de P-glucanos, ya sea in vitro como in vivo como moduladores de la respuesta inmune en diversas especies de peces (INDUALIMENTOS, 2013).
2.2.21. Estudios relacionados con la presente investigación.
Pilarski y otros, (2017) en su estudio de diferentes β-glucanos como mejoradores de rendimiento en el crecimiento y la resistencia bacteriana en tilapias del Nilo; donde mencionan que el glucano como inmunomodulador biológicamente activo ha sido bien documentado durante más de 40 años, sin embargo, la amplia diversidad de formas de b - glucano y el proceso de extracción tiene implicaciones para los beneficios de estos compuestos. Se desarrolló dos muestras de b-glucanos utilizando diferentes biotecnologías.
Las dietas de tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) contenían dos moléculas de b -glucano (BG01 y BG02) durante 30 días antes de la infección bacteriana por Streptococcusagalactiae. Los resultados mostraron que las diferentes dietas de b -glucano exhibieron biológicamente diferentes comportamientos, pero ambos aumentaron la resistencia contra la infección bacteriana. Específicamente, BG01 aumentó la inmunoestimulación, mientras que BG02 mejoró el rendimiento del crecimiento. En resumen, estos hallazgos confirman los beneficios de los b -glucanos en la acuicultura y también proporcionan más evidencia de la promoción del crecimiento de estos compuestos (Pilarski, y otros , 2017).
Pinheiro de Souza et al (Pinheiro de Souza, y otros, 2020), evaluó el efecto del β-glucano en el agua sobre el rendimiento, crecimiento, estado sanguíneo y la microbiota intestinal en tilapia bajo hipoxia. Donde se determinó el efecto de este prebiótico (beta-glucano) evaluado en la diversidad de la microbiota intestinal (gen de ARNr 16S) en condiciones normales de oxigenación. Tres tratamientos se implementaron de acuerdo con la suplementación de agua de beta-glucano: 0 (control), 0.1 y 0.3 mg L -1. La sangre era recolectada antes del desafío hipóxico (BHC) y 9 h después del desafío hipóxico (AHC). No hubo diferencias significativas observadas de acuerdo con los parámetros de rendimiento de crecimiento, se encontró un aumento significativo en el número de eritrocitos e identifico un aumento en el volumen corpuscular medio (P <0,05) en el grupo de control cuando estaban bajo hipoxia.
El nivel de glucosa plasmática fue mayor en el grupo 0.3 que en el grupo 0.1 BHC; las