USO DE EXTRACTOS DE MACROALGAS COMO ADITIVOS EN LA DIETA DE LA DORADA (Sparus aurata) SOBRE EL CRECIMIENTO Y BIENESTAR ANIMAL
TRABAJO FIN DE GRADO EN CIENCIAS DEL MAR Septiembre 2022
Lucía Moreno Garrido UNIVERSIDAD DE CÁDIZ
FACULTAD DE CIENCIAS DEL MAR Y AMBIENTALES DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo ha sido financiado por la empresa Biotechnology Biopolym S.A. (Cullar Vega, Granada) gracias a un Contrato de Transferencia OTRI con el Departamento de Biología de la Universidad de Cádiz, con Ref. OT2021-134.
Todos los piensos experimentales utilizados en este trabajo han sido elaborados en el Servicio de Dietas Experimentales de los Servicios Centrales de Investigación de la Universidad de Almería (https://www.ual.es/universidad/serviciosgenerales/stecnicos).
ÍNDICE Resumen Abstract
1. Introducción……….. 1
1.1. La acuicultura en la actualidad y su importancia………... 1
1.2. La dorada como especie de interés………... 4
1.3. Riqueza del sistema digestivo………... 6
1.4. Objetivos………... 9
2. Material y métodos………... 9
2.1. Diseño experimental………... 9
2.2. Obtención de datos biométricos y muestras biológicas……….. 11
2.3. Índices zootécnicos……… 12
2.4. Índices somáticos………... 13
2.5. Análisis metabólico……… 13
2.6. Análisis estadístico………. 14
3. Resultados……… 15
3.1.Crecimiento y parámetros biométricos……… 15
3.2. Metabolitos plasmáticos………. 17
4. Discusión……….. 18
5. Conclusiones……… 24
6. Bibliografía……….. 25
Resumen
El presente estudio permitió analizar el efecto de la suplementación de dietas con alto porcentaje de harinas vegetales con diferentes dosis (1% y 3,5%) de un compuesto nutracéutico simbiótico natural a base de hidrolizados de macroalgas, alginato y extracciones enzimático-bacterianas producido por Biotechnology Biopolym S.A.
(Prebiodo II) sobre el crecimiento, metabolismo intermediario y bienestar animal en juveniles de dorada (Sparus aurata), durante un periodo de alimentación de 91 días. Los análisis finales mostraron una mejora en la digestibilidad y asimilación de nutrientes producidas por el compuesto, acompañada por una mayor eficiencia de alimentación (FE). Además, se demuestra una menor acumulación de grasa perivisceral (MSI) y hepática (HSI) unida a una orquestación metabólica que favorece igualmente la salud intestinal y el rendimiento energético de los animales, siendo reflejada en el análisis de metabolitos plasmáticos donde se han visto favorecidos los niveles de triglicéridos, colesterol y proteínas circulantes. Estos resultados ponen de manifiesto el uso de este tipo de compuestos nutracéuticos naturales para la alimentación en acuicultura.
Abstract
The present study allowed to analyse the effect of diet supplementation with a high percentage of vegetable meals with different doses (1% and 3.5%) of a natural symbiotic nutraceutical compound based on macroalgae hydrolysates, alginate and enzymatic- bacterial extractions produced by Biotechnology Biopolym S.A. (Prebiodo II) on growth, intermediary metabolism and welfare in juvenile sea bream (Sparus aurata), during a 91 days feeding period. The final analyses showed an improvement in the digestibility and assimilation of nutrients produced by the compound, accompanied by a higher feed efficiency (FE). In addition, a lower accumulation of perivisceral (MSI) and hepatic (HSI) fat was demonstrated, linked with a metabolic orchestration that also favoured the intestinal health and energy performance of the animals, which was reflected in the analysis of plasma metabolites where the levels of triglycerides, cholesterol and circulating proteins were favoured. These results highlight the use of this type of natural nutraceutical compounds in aquafeeds.
1 1. Introducción
1.1. La acuicultura en la actualidad y su importancia
La incesante crecida de población mundial (estimada en 10 mil millones para el año 2.050, según las Naciones Unidas, 2017) y la posible futura escasez de alimentos, arraigada a la pérdida de conservación de los recursos naturales, está generando inquietudes sobre cómo las futuras generaciones podrán abastecerse y alimentarse. La cuestión radica en la calidad y fuente de dicho alimento, pudiendo encontrar una vía de escape en insectos, algas e incluso la creación de carne artificial, en el peor de los casos (FAO, 2022). Mediante un uso sostenible de los recursos, dicha escasez puede ser reducida, siendo gestionados con mayor eficiencia durante todo su ciclo de producción, desde la fase inicial de extracción, hasta la de transporte, transformación y consumo, así como la de eliminación de los residuos producidos (Comisión Europea, 2011). Pudiendo ser lo anterior aplicable a cualquier tipo de recurso natural, en este caso, el punto de mira se encontrará en los recursos marinos, especialmente en aquellos procedentes de la acuicultura. Con un gran potencial por desarrollar, la acuicultura, definida como “el cultivo de organismos acuáticos (peces, moluscos, crustáceos y plantas acuáticas) mediante el uso de técnicas de implicación humana que faciliten un uso eficiente de los recursos naturales (FAO; APROMAR)”, aspira a ser de las mejores opciones barajables como sustento alimenticio. Los aportes nutricionales presentes en el pescado, como son ácidos grasos esenciales, vitaminas y minerales, proporcionarían lo necesario para mantener una dieta rica y saludable para los seres humanos. Por otro lado, mencionar la relevancia de la huella de carbono procedente de la acuicultura, un factor a tener en cuenta para un futuro aumento de la producción acuícola (MacLeod et al., 2020).
La producción proveniente de la acuicultura en el año 2020 se estimó en 82 millones de toneladas, representando un 46% de la producción total de pescado, sobre un total de 179 millones de toneladas (Figura 1). Del total producido, 156 millones de toneladas fueron destinadas a consumo humano (88%), es decir, el suministro per cápita fue de 20,5 kg (FAO, 2020), observando un incremento anual de 1,5% frente a años anteriores (13,4 kg durante el periodo 1986-1995).
La Figura 1 muestra una tendencia creciente de la producción acuícola frente a una estabilidad alcanzada en el perfil de la pesca de captura. Teniendo en cuenta el objetivo planteado por las Naciones Unidas, enfocado a una reducción de la explotación pesquera, además de garantizar una pesca sostenible en todos los ámbitos (ecológico, económico y
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social), se encarecen los resultados reflejados de la acuicultura. El futuro crecimiento demográfico supondrá aumentar la producción de pescado un 50% para abastecer a la población (ONU, 2017). Esto, unido al agotamiento de recursos y a la incapacidad del mar por seguir abasteciendo los mercados, dada la pérdida de población de especies marinas causada por la sobreexplotación pesquera, favorecerá en gran medida que la producción acuícola tome cada vez más una gran importancia.
En el año 2021, en Europa, la producción de pescado proveniente de acuicultura supuso un 21,1% del total a nivel mundial, mientras que a nivel mundial la contribución se vio reducida al 2,7%, posicionando a Europa en el tercer continente productor tras Asia y América (APROMAR, 2021). Es por ello que la investigación en este campo productivo en los próximos años será de suma importancia para el sustento de la demanda estimada.
Figura 1. Producción mundial de la pesca de captura y la acuicultura (2018). Fuente: FAO.
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En cuanto a España, nuestro país presenta la mayor producción acuícola dentro de la Unión Europea (308.033 toneladas en 2021, 27% del total), y se posiciona en segundo lugar en cuanto a valor de producción (596,7 millones de euros, 17,6% del valor total) detrás de Francia (APROMAR, 2021). En referencia a la distribución de producción de pescado, los datos son llamativos, ya que España se sitúa en el segundo puesto en función del valor monetario, por detrás de Francia, con 196.191 toneladas por un valor de 686,4 millones de euros (Figura 2). Esta discrepancia en cuanto al volumen producido y al valor generado se debe a que una buena parte de la producción española se basa en el cultivo del mejillón, cuyo valor en el mercado es menor que el de las especies de peces cultivadas, como la dorada o la lubina (ver a continuación).
En términos de especies de peces, las principales producidas en la Unión Europea (2021) fueron la trucha arco iris (179.362 t por 562,2 millones de euros), la dorada (93.639 t por 434,2 millones de euros) y lubina (84.439 t por 431,7 millones de euros). Por otro lado, las mayores cifras de producción en 2021 de la acuicultura española fueron para el mejillón (233.467 t), la lubina (21.709 t), la trucha arco iris (19.499 t) y dorada (6.588 t), aunque se estima para el año 2022 un aumento de producción en todas las especies mencionadas a excepción de la trucha arco iris (19.400 t; mejillón: 233.467 t; lubina:
23.322 t; trucha arco iris: 19.250 t; dorada: 10.795 t) (APROMAR, 2021).
Figura 2. Distribución de producción de pescado de acuicultura en la Unión Europea por volumen (toneladas) y valor (millones de euros) en el año 2021. Fuente: FAO; APROMAR.
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Entre otros factores, la riqueza territorial española (marina y continental), posición geográfica, la climatología, orografía y diversidad, desempeñan papeles fundamentales en el desarrollo de la acuicultura nacional. La disposición de aproximadamente 8.000 km de costa, presencia de grandes ríos como el Tajo, Guadiana o Ebro, además de lagos y embalses, proporcionan el ambiente perfecto para la prosperidad del sector en cualquier tipo de criadero. De esta forma, se pueden encontrar establecimientos en el mar como viveros, bateas y long-lines, establecimientos terrestres (de agua dulce y salada) y en zonas de playa, intermareal y esteros. La idoneidad para la crianza ha propiciado un aumento destacable de instalaciones en 2019 con respecto al año anterior, encontrando en funcionamiento un total de 5.262 establecimientos de acuicultura, 187 adicionales (APROMAR, 2021). Cabe mencionar la importancia a nivel laboral producida por un incremento del sector, favoreciendo la generación de empleo y la circulación económica.
1.2.
La dorada como especie de interésPerteneciente a la clase Osteictios, orden Perciformes y familia Sparidae, la dorada (Sparus aurata Linnaeus, 1758), está caracterizada por un cuerpo alto ovalado y lateralmente aplanado, con una cabeza en proporción grande y perfil arqueado. Su coloración es gris plateada. Destaca por tener entre los ojos, una cinta frontal dorada brillante, y por una mancha vertical negra, extendida desde el inicio de la línea lateral hasta la parte superior de los opérculos branquiales (Figura 3). Puede llegar a alcanzar 70 cm de longitud, un peso de 5 kg y superar los 10 años de vida. Su localización es extensa, distribuyéndose por todo el Mar Mediterráneo, por el Mar Negro, Mar Rojo y las costas orientales del Atlántico, también encontrándose en las costas de Inglaterra y de Mauritania (Calderer, 2001).
Figura 3. Sparus aurata. Fuente: Scandinavian Fishing Year Book.
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Puede hallarse en profundidades de hasta 90 metros, generalmente en zonas litorales.
La dorada es euriterma (5-32 ºC) y eurihalina (4-70‰). Durante los meses de primavera y verano, los alevines y juveniles habitan en zonas próximas a la costa, desembocaduras de ríos y lagunas litorales, zonas óptimas para su alimentación. Al llegar los meses de otoño, migran a mar abierto, especialmente los individuos que han alcanzado la madurez sexual, para la reproducción y el desove (Hadj-Taieb et al., 2013).
Se trata de una especie hermafrodita protándrica, es decir, los individuos al eclosionar son machos y, pasados 2 ó 3 años, al producirse la primera madurez sexual, se genera la inversión de sexo en una proporción de la población, en función de condiciones ambientales, factores sociales y hormonales. Inician su maduración en septiembre, en noviembre se produce la freza y, a partir de abril, se mantiene en estado de reposo hasta el siguiente ciclo productivo (Calderer, 2001). La dieta natural de los individuos es carnívora, preferiblemente moluscos, crustáceos, vermes y peces de pequeño tamaño, siendo imprescindibles los aportes de ácidos grasos esenciales, vitaminas y minerales para la prosperidad de la puesta y el crecimiento (Fernández-Palacios, 2007).
La dorada (Sparus aurta), según lo descrito anteriormente, es considerada una especie de alto interés, tanto en Europa como en el resto de Mediterráneo, con una producción estimada total (pesca y acuicultura) de 278.199 toneladas (APROMAR, FEAP y FAO, 2020). Por otro lado, los datos del año 2021 suponen un aumento en la producción del 6,1%, llegando a alcanzar 295.177 toneladas aproximadamente. En 2021, se presenció una bajada del 3,4% en la descarga de pesca extractiva de dorada en los puertos pesqueros de la costas mediterránea y atlántica, con 8.258 millones de toneladas, permaneciendo esta cifra relativamente constante durante la última década. Del total de producción, la crianza de dorada implica el 96,9% del total ofertado (APROMAR, 2021), siendo una cifra representativamente positiva, verificando el crecimiento y el esfuerzo del sector por evolucionar e innovar, ofreciendo una buena fuente de alimentación y, a su vez, protección de los recursos naturales que ofrece el mar, minimizando así el impacto medioambiental.
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España se encuentra entre los principales productores dentro de los 20 países con producción de dorada, con 6.588 toneladas (2,4 % de la producción total, Figura 4), tras Turquía (110.000 t, 39,5%), Grecia (65.000 t, 23,4 %), Egipto (36.000 t, 12,9 %) y Túnez (16.000 t, 5,8 %) (APROMAR, 2021). Desplegando la cifra española de 2020, las toneladas de dorada fueron un 51,3% inferiores al año anterior posiblemente como consecuencia de la pandemia sufrida por el Covid-19, aunque se ha evidenciado un incremento de producción de 4.207 toneladas para el año 2021 (APROMAR, 2021), otro valor indicativo del desarrollo e importancia del sector a nivel español.
Figura 4. Producción de dorada (Sparus aurata) por pesca y acuicultura en España, en toneladas, durante el periodo 1984-2019. Fuente: APROMAR
1.3.Riqueza del sistema digestivo
En términos generales, el alimento ingerido por una población de dorada cultivada es una de las claves fundamentales para obtener una producción con calidad nutricional.
Por otro lado, la problemática actual encontrada en la elaboración de piensos, ligada al uso de harina y aceite de pescado, ha supuesto avances biotecnológicos en la formulación de las dietas, reduciendo el porcentaje de dicha harina y siendo sustituida por harinas y aceites de origen vegetal. La dorada es naturalmente una especie carnívora, por lo que el proceso de asimilación y retención de nutrientes puede verse alterado por la ineficiencia gastrointestinal (Ekman et al., 2013). Por ello, las relaciones simbióticas existentes en la microbiota del sistema resultan fundamentales para una mejor digestibilidad y, por ende, para la conversión de alimento y el crecimiento. Así mismo, un correcto funcionamiento
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digestivo y una diversidad en la flora gastrointestinal, beneficiará al individuo de dos formas: i) Fortalecerá el sistema inmune, evitando el uso de antibióticos y químicos, así como ii) Evitará procesos de estrés y malgasto energético.
La asimilación de nutrientes viene dada por una serie de procesos y reacciones ocurridas en el tracto digestivo, desde la introducción del alimento por la boca hasta la eliminación de desechos por excreción. Las cadenas de reacciones digestivas están relacionadas con las comunidades microbióticas intestinales, y por tanto, la investigación y entendimiento de estos procesos son cruciales para conseguir un mayor y óptimo rendimiento. Partiendo de la base nutricional, la dependencia de la diversidad intestinal va ligada al contenido proteico, lipídico y a la inclusión de probióticos y prebióticos, existiendo una alteración en los microorganismos presentes en el sistema digestivo en función de la fuente, cantidad y estructura química de los nutrientes ingeridos (Egerton et al., 2018), y que por tanto maximicen el rendimiento de los nutrientes ingeridos.
Estableciendo una relación paralela, los microorganismos presentes en el organismo viajan a través del sistema digestivo llegando, finalmente, al medio exterior unidos a las excretas del individuo. Por tanto, microorganismos eficientes añadidos en los piensos, pueden favorecer a su vez cambios ambientales positivos para la calidad del agua, generando reducciones en las concentraciones de amonio, nitrato y nitrito, considerándose como procesos de biorremediación ante la actual problemática existente causada por los excesos de materia orgánica proveniente de excreciones, alimento no consumido e insumos adicionales (Galán, 2017; Morocho y Leiva, 2019).
Estableciéndose como fundamental el medio acuático, la elaboración de piensos debe ser gestionada para causar el menor impacto posible. Por otro lado, los químicos y antibióticos usados para prevención patológica alteran la calidad del agua, con lo cual, el uso de microorganismos minimizaría su dependencia y consecuentemente, la aplicación y uso de dichas sustancias (Galán, 2017).
Del mismo modo, diversos estudios han demostrado que micro y macroalgas pueden ofrecer altos beneficios nutricionales previniendo enfermedades e infecciones, dada la elevada fuente de vitaminas, minerales y ácidos grasos esenciales, unido a alta presencia de antioxidantes (López et al., 2018; Perera et al., 2020), además de mejorar el rendimiento productivo de determinadas especies en algunos casos (Molina-Roque et al., 2022). Así, macro y microalgas, y las diferentes relaciones simbióticas existentes entre las bacterias y enzimas digestivas de los organismos cultivados (Egerton et al., 2018),
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marcarán una diferencia clave en el desarrollo de formulaciones y el crecimiento del animal a través de su aprovechamiento nutricional, así como influir positivamente en el medio de cultivo, evitando o disminuyendo las sustancias nocivas y tóxicas liberadas.
Actualmente, el siguiente reto que plantea la acuicultura es testar si el uso de estos compuestos naturales, considerados como sustancias nutracéuticas, pueden ejercer algún beneficio en formulaciones de piensos con un alto porcentaje de proteína de origen vegetal en especies comerciales ya consolidadas, haciendo esta actividad económica mucho más sostenible con el medio ambiente.
La necesidad de un cambio en la formulación dietética para las especies carnívoras cultivadas, arraigada a la pérdida poblacional de especies en el mar ocasionada por la pesca extractiva y su sobreexplotación, ha incitado el desarrollo e investigación de nuevas fuentes proteicas, encontrando compatibilidad en fuentes vegetales. Por ello, es esencial el entendimiento del sistema gastrointestinal y las relaciones simbióticas influyentes en la digestibilidad de los nutrientes que directamente afectarán a su absorción, su aprovechamiento y su implicación en la mejora del rendimiento de las especies cultivadas.
Por otro lado, la constante búsqueda de la minimización económica para mayor ganancia, unida a una calidad y cantidad nutricional, bienestar y sostenibilidad animal y ambiental, respectivamente, permanece como dificultad para algunos miembros del sector. Los requerimientos nutricionales no son absolutos, aunque deben estar presentes en una correcta proporción dentro de la dieta. Atendiendo a la proporción proteica, debe mantener un equilibrio entre los aminoácidos esenciales y no esenciales, es decir, una optimización entre la proteína y energía digestible, refiriéndose esto a la mínima proporción de proteína digestible requerida para alcanzar un parámetro determinado de la producción, como puede ser el tamaño, la tasa específica de crecimiento o la eficiencia alimenticia (Ekmann et al., 2013). Así mismo, se ha visto que las relaciones enzimático- bacterianas, son imprescindibles para un aumento de digestibilidad. Con ello, la proporción de proteína no digestible es menor y el aprovechamiento proteico y energético mayor, generando: i) un mayor o igual crecimiento con menor ingesta proteica, ii) menor liberación de gases nitrogenados procedentes del metabolismo proteico (en concentraciones de amonio, nitratos y nitritos) como restos de ácidos grasos no asimilados y, iii) menor gasto económico, explicado en el alto y mayor coste procedente de la parte proteica de la dieta.
9 1.4. Objetivos
El presente Trabajo Fin de Grado tiene como hipótesis de partida la mejora en el rendimiento productivo y estado metabólico de ejemplares de una especie carnívora como la dorada (S. aurata), alimentados con una alta proporción de compuestos vegetales en la formulación de las dietas, y suplementados a partir de compuestos nutracéuticos simbióticos naturales.
Llegados a este punto, el objetivo general del presente trabajo es evaluar el efecto ocasionado por la suplementación, en dietas con alta proporción de harinas vegetales, de un compuesto nutracéutico simbiótico natural a base de hidrolizados de macroalgas, alginato y extracciones enzimático-bacterianas desarrollado por la empresa Biotechnology Biopolym S.A. (Prebiodo II) sobre juveniles de dorada (S. aurata).
Simultáneamente, el recorrido hacia el fin del proceso, se desarrolla en los siguientes objetivos específicos:
- Evaluar los efectos sobre el crecimiento y el rendimiento energético producido por la suplementación de Prebiodo II en la dieta.
- Analizar los cambios metabólicos producidos a nivel circulante (plasma).
- Estudiar las posibles mejoras, asociadas a una mayor digestibilidad.
2. Material y métodos 2.1. Diseño experimental
La importancia e interés productivo a nivel español y europeo de la dorada (S.
aurata) ha desencadenado el desarrollo de la experimentación e investigación en acuicultura, con el objetivo de mantener la sostenibilidad y bienestar, animal y ambiental, en el sector. Siendo ésta la causa base del presente estudio, se analizó el efecto sobre el crecimiento, metabolismo intermediario y bienestar animal de juveniles de dorada, causado por la suplementación de un nutracéutico simbiótico natural (Prebiodo II producido por Biotechnology Biopolym S.A.) a base de hidrolizados de macroalgas, alginato y extracciones enzimático-bacterianas, en dietas con alto porcentaje de harinas de origen vegetal.
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El experimento fue realizado en los Servicios Centrales de Investigación en Cultivos Marinos (SCI-CM) de la Universidad de Cádiz (CASEM, Puerto Real; Código REGA ES11028000312).
Para ello, se estabularon un total de 180 individuos con un peso medio inicial de 54,58 ± 0,05 g en 9 tanques, en un volumen de 300 L (20 individuos/tanque; densidad de carga inicial de 3, kg/m3). Se establecieron 3 grupos experimentales, en triplicado, en función de la dieta ofrecida (Tabla 1): i) Dieta control de pienso elaborado con altas proporciones (75%) de proteínas vegetales, ii) suplementación con un porcentaje de inclusión al 1% de Prebiodo II sobre la dieta control y, iii) suplementación con un porcentaje de inclusión al 3,5% de Prebiodo II sobre la dieta control. Las condiciones ambientales se establecieron en 19 ºC y 37 ‰ de salinidad, con un sistema de flujo abierto y constante, con periodo natural asistido (13L/11D), durante un periodo experimental de 91 días.
Tabla 1. Formulación de piensos experimentales
La alimentación se realizó durante 6 días a la semana (1 de ayuno), mediante dos tomas diarias hasta alcanzar la saciedad (ad libitum). Se mantuvo un control semanal de
g/100g MC Control Prebiodo II-1% Prebiodo II-3,5%
Harina de pescado LT94 12,0 12,0 12,0
Lisina 1,2 1,2 1,2
Metionina 0,5 0,5 0,5
Harina de calamar 2,0 2,0 2,0
CPSP90 1,0 1,0 1,0
Harina de Krill 2,0 2,0 2,0
Gluten de trigo 11,0 11,0 11,0
Concentrado proteico de Soycomil 22,4 22,4 22,8
Concentrado proteico guisante 8,0 8,0 8,0
Aceite de pescado 9,0 9,0 9,0
Aceite de soja 4,1 4,1 4,2
Lecitina de soja 1,0 1,0 1,0
Harina de trigo 21,2 21,2 19,2
Betaina 0,5 0,5 0,5
Vitaminas y minerales 2,0 2,0 2,0
Vitamina C 0,1 0,1 0,1
Goma guar 2,0 1,0 0,0
Aditivo Prebiodo II 0,0 1,0 3,5
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la ingesta a través de métodos gravimétricos y, un control mensual de crecimiento mediante muestreos biométricos, permitiendo obtener datos de eficiencia alimenticia (FE), así como la evolución del peso y de la tasa específica de crecimiento diaria (SGR) para cada uno de los grupos. La prueba de alimentación se desarrolló “a ciegas”, con una distribución aleatoria de los grupos experimentales; es decir, la dieta ofrecida a cada uno de los 9 tanques, se mantuvo desconocida hasta el final del proceso de experimentación, evitando así subjetividad sobre posibles cambios visuales y el comportamiento animal, siendo la identificación de cada grupo marcada mediante colores (i) control: rojo; ii) suplementación de 1%: verde; y iii) suplementación de 3,5%: azul).
El mantenimiento y limpieza de los tanques es imprescindible para ofrecer el mejor bienestar animal a los individuos. Es por ello que se realizaron taponazos diarios, limpiezas de los tanques 2 veces por semana, mediante sifonado y retirada de excreciones y materia orgánica adherida, así como mensualmente de forma exhaustiva, aprovechando el vaciado de agua en el momento de cada uno de los muestreos biométricos intermedios (ver apartado 2.2).
2.2.Obtención de datos biométricos y muestras biológicas
Previamente al muestreo final, se realizaron un muestro inicial (distribución) y dos muestreos intermedios mensuales para obtener un análisis biométrico evolutivo, en los cuales todos los ejemplares de los tanques fueron anestesiados ligeramente con una dosis de 0,4 mL de 2-fenoxietanol/L agua de mar, para una fácil manipulación y pesaje. Llegado el muestro final, tras 91 días de alimentación, se realizó la toma de muestras a 4 ejemplares por tanque (n=12 individuos/grupo experimental), un total de 36 animales, los cuales fueron sometidos a anestesia de dosis letal (1 mL de 2-fenoxietanol/L agua de mar). Los individuos fueron pesados y medidos individualmente. La obtención de sangre Ose realizó por punción del pedúnculo caudal mediante jeringas de 1 mL previamente heparinizadas para evitar la coagulación sanguínea. La sangre fue centrifugada durante 3 minutos a 13.000 g para la separación de hematocrito y plasma, siendo el plasma doblemente alicuotado en tubos de Eppendorf de 0,5 mL para su posterior análisis metabólico (ver apartado 2.5).
Posteriormente, se extrajo el paquete visceral a través de un corte desde el ano a la zona opercular inferior. Se extrajo el hígado de cada individuo, para su pesaje y cálculo
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del índice hepatosomático (IHS), así como el intestino para su medición y cálculo del índice de longitud del intestino (ILI) y sus respectivas biopsias. A su vez, se separó la grasa perivisceral para su pesaje y cálculo del índice mesentérico (MSI). Por otro lado, las muestras biológicas tomadas fueron congeladas inmediatamente en nitrógeno líquido, y posteriormente almacenadas a -80ºC hasta su análisis.
Todos los procedimientos experimentales fueron llevados a cabo siguiendo las directrices dadas por la legislación vigente de la Unión Europea (2010/63/UE), española (ley 32/2007 y RD 53/2013) y de la Universidad de Cádiz, para el uso de animales de laboratorio. Además, el presente modelo experimental cuenta con la aprobación de la Junta de Andalucía para el uso y manipulación de animales de experimentación, con el número de autorización 3/11/2021/172.
2.3. Índices zootécnicos
Los muestreos realizados y los datos de consumo obtenidos durante el proceso experimental, permitieron analizar el crecimiento evolutivo y la longitud furcal final de los individuos. Siendo evaluados por grupo experimental la ganancia de peso (WG), la tasa específica de crecimiento (SGR) y la eficiencia de alimentación (FE), e individualmente el factor de condición (K). Las expresiones para cada uno de los índices vienen dadas por:
- WG (%): evolución del peso de los ejemplares respecto a su peso inicial.
𝑾𝑮 = ∆𝑃𝑒𝑠𝑜 (𝑔) 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙(𝑔)·100
- SGR (%/día): variación del peso corporal a lo largo del tiempo.
𝑺𝑮𝑹 =
ln (𝑃𝑒𝑠𝑜𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙(𝑔) 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙(𝑔)) 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 (𝑑í𝑎𝑠) · 100
- FE (%): relación entre el aumento de peso de los ejemplares respecto al alimento ingerido.
𝑭𝑬 = ∆𝑃𝑒𝑠𝑜 (𝑔) 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 (𝑔)· 100
- K: relación volumétrica en función del peso.
𝑲 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 (𝑔)
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙3(𝑐𝑚)· 100
13 2.4.Índices somáticos
Las muestras obtenidas en el muestreo final de hígado, grasa perivisceral e intestino, permitieron analizar los índices hepatosomático (IHS), mesentérico (MSI) y de longitud de intestino (ILI), respectivamente. Sus expresiones correspondientes se detallan a continuación:
- IHS (%): Relación existente entre el peso del hígado y el peso total del ejemplar.
Permite conocer la reserva energética del animal a nivel hepático. 𝑰𝑯𝑺 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝐻í𝑔𝑎𝑑𝑜(𝑔)
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙(𝑔)· 100
- MSI (%): Relación existente entre la cantidad de grasa perivisceral y el peso total del animal. Permite conocer la energía almacenada en forma de grasa.
𝑴𝑺𝑰 =𝑃𝑒𝑠𝑜𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑣𝑖𝑠𝑐𝑒𝑟𝑎𝑙(𝑔) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 (𝑔) · 100
- ILI (%): Relación existente entre la longitud del intestino y la longitud del animal.
Permite conocer la superficie de absorción de nutrientes. 𝑰𝑳𝑰 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑𝑖𝑛𝑡𝑒𝑠𝑡𝑖𝑛𝑜(𝑐𝑚)
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 (𝑐𝑚)· 100
2.5. Análisis metabólico
Las técnicas de análisis metabólicas están basadas en reacciones colorimétricas entre la muestra y una solución reactiva, facilitada por una de las casas comerciales, obteniendo un producto final el cual permite conocer la concentración de metabolito, en función de la absorbancia y a partir de la comparación de curvas estándar preparadas para cada uno de los metabolitos. En función del metabolito a estudiar, la muestra será previamente diluida, es el caso para la medición de lactato (1/6), triglicéridos (1/6), colesterol (1/6) y proteínas (1/50). Las muestras fueron preparadas en microplacas de 96 pocillos, posteriormente introducidas en un espectrofotómetro PowerWave™ 340 para microplaca (Biotek Instruments, Winooski, VT, EE.UU.) (Figura 5), con el software analítico KCjunior Software para Microsoft® Windows XP.
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Las muestras plasmáticas fueron analizadas en duplicado, con curvas de calibrado en cuadruplicado mediante los kits comerciales de la marca SpinReact (SpinReact S.A.
Sant Esteve d’en Bas, Girona, España) para el estudio de lactato (Lactate Ref. 1001330), glucosa (Glucose-HK Cod. 1001200), triglicéridos (Triglycerides Ref. 1001311) y colesterol (Cholesterol-LQ Ref. 41021). Por otro lado, el estudio de proteínas de hizo con el kit comercial BCA Protein Assay Kit de THERMO (PIERCE™ BCA, CULTEK S.L., Rockford, EE.UU.).
2.6. Análisis estadístico
Los datos y parámetros necesarios para el cálculo de los índices zootécnicos, somáticos y metabólicos se ordenaron y calcularon de acuerdo a cada una de las expresiones obtenidas en el software Microsoft Excel, para su posterior análisis estadístico en GraphPad Prism 8 (GraphPad Softwares, San Diego, EE.UU.). Los datos fueron expresados como la media ± el error estándar de la media (EEM) para su posterior ejecución analítica mediante un análisis de varianza de una vía (one-way ANOVA). La variable en función será la dieta experimental de cada grupo (control, Prebiodo II 1 y Prebiodo II 3%) y los factores, los diferentes índices y metabolitos plasmáticos. Se realizaron test estadísticos de normalidad y homocedasticidad para la comparación de varianzas entre los grupos. Las diferencias significativas son expresadas con valores de significación de p-valor<0,05, e identificadas en cada grupo experimental mediante el test de Tukey.
Figura 5. A la izquierda, espectrofotómetro PowerWave (Fuente: BioTek). A la derecha, microplacas para análisis de metabolitos plasmáticos (lactato, glucosa, triglicéridos, colesterol
y proteínas) (Fuente: Imagen propia).
15 3. Resultados
3.1.Crecimiento y parámetros biométricos
Los resultados referentes a los índices zootécnicos y somáticos se muestran en la Tabla 2, siendo representados los parámetros más llamativos en la Figura 7. Los individuos experimentales partieron de un peso inicial de 54,58 ± 0,05 g, alcanzando un peso final aproximado en todos los grupos de 130-134 g (Figura 6), obteniendo el mayor valor el grupo suplementado al 1% con el compuesto Prebiodo II, no existiendo diferencias estadísticamente significativas entre grupos (p- valor>0,05). Esta misma tendencia fue igualmente observada en cuanto a la ganancia de peso (WG, %). Se puede apreciar que los ejemplares han seguido un modelo de crecimiento similar, expresado por la tasa específica de crecimiento (SGR), encontrando mayores valores, aunque no significativos, en aquellos individuos alimentados con pienso suplementado al 1% (B 1%). Por otro lado, el factor de condición (K) permaneció estable para toda la población, con un valor de
~2,2 en todos los casos. La eficiencia de alimentación (FE), mostró valores estadísticamente significativos, presentando una clara y observable tendencia (p-valor = 0,041) creciente y dosis- dependiente (Figura 7A).
Figura 6. Aumento de peso en función del tiempo en juveniles de Sparus aurata, alimentados con diferentes dietas experimentales (Control, B 1% y B 3,5%). Resultados expresados como el promedio ± EEM, y analizados estadísticamente mediante análisis ANOVA de una vía.
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Tabla 2. Peso final (g), índices zootécnicos [ganancia en peso (WG, %), tasa específica de crecimiento (SGR), eficiencia de alimentación (FE), factor de condición (K)] e índices somáticos [índices hepatosomático (IHS, %), mesentérico (MSI, %) y de longitud de intestino (ILI, %)] en juveniles de Sparus aurata alimentados con diferentes dietas experimentales (Control, B 1% y B 3,5%). Resultados expresados como el promedio ± EEM, y analizados estadísticamente mediante análisis ANOVA de una vía. Las diferentes letras muestran valores estadísticamente significativos entre los grupos experimentales (p-valor<0,05).
En referencia a los índices somáticos, el índice hepatosomático (IHS, %), mostró una tendencia decreciente (Figura 7B), donde el valor más alto es alcanzado por el grupo control y el más bajo por el grupo suplementado al 3,5% (B 3,5%), sin diferencias significativas. Sin embargo, son llamativos los datos referentes a los índices de longitud de intestino (ILI, %) y mesentérico (MSI, %), siendo estadísticamente significativos (p-valor<0,05) en ambos casos. En cuanto al ILI, la significancia se halla entre los animales del grupo control y los de ambos grupos suplementados (Figura 7C), observándose menor longitud de intestino en los ejemplares de los grupos B 1% y B 3,5%. En cuanto al MSI, se establece significancia entre el grupo control y el suplementado al 3,5%, siendo éste prácticamente la mitad al primero (1,08 ± 0,09 > 0,58 ± 0,06). Igualmente, es apreciada una tendencia decreciente a medida que aumenta la suplementación (Figura 7D).
Control B 1% B 3,5% p-valor
Peso final (g) 130,8 ± 1,75 134.5 ± 1,03 129,7 ± 2,29 0,209 WG (%) 139,13 ± 3,51 147,04 ± 1,93 137,62 ± 4,19 0,183
SGR 0,96 ± 0,02 0,99 ± 0,01 0,95 ± 0,02 0,183
FE 0,71 ± 0,02a 0,76 ± 0,02ab 0,78 ± 0,01b 0,041
K 2,21 ± 0,07 2,24 ± 0,07 2,24 ± 0,04 0,969
IHS (%) 1,96 ± 0,09 1,86 ± 0,08 1,78 ± 0,05 0,247 ILI (%) 97,89 ± 4,00a 81,05 ± 4,38b 83,89 ± 4,80b 0,014 MSI (%) 1,08 ± 0,09a 0,82 ± 0,09ab 0,58 ± 0,06b <0,001
17 3.2.Metabolitos plasmáticos
Los análisis plasmáticos se obtuvieron mediante la obtención de plasma sanguíneo de 12 individuos por grupo experimental (n = 4 peces/tanque). Los metabolitos estudiados fueron lactato, glucosa, triglicéridos, colesterol y proteínas, siendo representados sus valores mediante gráficas en la Figura 7. Los niveles de lactato (mM) no mostraron diferencias estadísticamente significativas (p-valor = 0,814), aunque en la Figura 7A se puede apreciar una leve disminución en los grupos experimentales suplementados (B 1% y B 3,5%). Tampoco se encontró significancia en los niveles de glucosa,
permaneciendo sobre el mismo valor en todos los casos (Figura 7B). Sin embargo, sí se establecieron diferencias significativas (p-valor<0,05) entre los grupos en relación a los niveles de triglicéridos, colesterol y proteínas. Para el caso de los TAG (Mm) se aprecia una tendencia dosis-dependiente en relación a los niveles de este metabolito,
encontrando valores llamativos y estadísticamente significativos (p-valor < 0,001) en el grupo experimental B 3,5%, con una concentración de 2 moles por litro de plasma
Figura 7. A: Eficiencia de alimentación, expresada en tanto por uno; B: Índice hepatosomático (%); C: Índice de longitud de intestino (%); D: Índice mesentérico (%) en juveniles de Sparus aurata alimentados con diferentes dietas experimentales (Control, B 1% y B 3,5%). Resultados representados como el promedio ± EEM, y analizados estadísticamente mediante análisis ANOVA de una vía. Las diferentes letras muestran valores estadísticamente significativos entre grupos experimentales (p-valor<0,05).
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mayor (~35%) que el grupo control (Figura 7C). Los niveles de colesterol (mg/dL) y proteínas circulantes (mg/dL) presentaron la misma tendencia, con un aumento en los grupos B 1% y B 3,5%, siendo ambos significativamente mayores frente al grupo control (Figuras 7D y 7E, respectivamente).
4. Discusión
Optimizar el rendimiento técnico productivo y económico, así como mantener una línea sostenible en el medio de cultivo, se encuentra entre los principales e indispensables retos para alcanzar la fructificación en acuicultura. Desarrollar alimentos adaptados a cada especie en función de sus necesidades fisiológicas, manteniendo a su vez el valor nutritivo, costo, disponibilidad y facilidad de las materias primas en cuestión, es algo esencial para esta actividad (Uscanga et al., 2011). La sustitución de harina y aceite de pescado por fuentes vegetales supone mejorar y avanzar biotecnológicamente en el diseño de la dieta, dadas las necesidades carnívoras de especies mayormente comerciales. Es por ello, la crucialidad de perfeccionar los elementos de la composición formulada de los
Figura 8. Niveles metabólicos plasmáticos de A: Lactato (mM), B: Glucosa (Mm), C: Triglicéridos (TAG, mM) D:
Colesterol (mg/dL) y E: Proteínas (mg/dL) en juveniles de Sparus aurata alimentados con diferentes dietas experimentales (Control, B 1% y B 3,5%). Resultados representados como el promedio ± EEM, y analizados estadísticamente mediante análisis ANOVA de una vía. Las diferentes letras muestran valores estadísticamente significativos entre los grupos experimentales (p-valor<0,05).
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piensos para cumplimentar el mejor desarrollo posible manteniendo el bienestar animal y ambiental. En este sentido, la corriente actual “one health” (una salud) hace referencia a los tres pilares que deben seguirse para alcanzar de la forma más sostenible que los animales, el medio ambiente y la población crezcan y se combinen sin perjuicios entrelazados (FAO, 2022). Dados los hechos, la inclusión del nutracéutico simbiótico natural a base de hidrolizados de macroalgas, alginato y extracciones enzimático- bacterianas (Prebiodo II desarrollado por Biotechnology Biopolym S.A.), en dietas con alto porcentaje de harina de origen vegetal, puede suponer una mejora en la digestibilidad del alimento y asimilación de nutrientes, influyendo positivamente en el desarrollo y crecimiento de la dorada (Sparus aurata).
La importancia del contenido proteico en una dieta corresponde con las funcionalidades de las proteínas en el organismo. Este macronutriente representa el ~50%
del peso seco celular, siendo el componente básico de los tejidos y su estructura celular, y aportando los aminoácidos necesarios para diversidad de procesos bioquímicos, fundamentales para el mantenimiento y crecimiento del animal. Por otro lado, la digestibilidad de la proteína tiene como objetivo maximizar el crecimiento mediante una eficaz asimilación de nutrientes, ofreciendo aportes nutricionales suficientes para mantener un fuerte sistema inmune al organismo (Suárez et al., 2006), del cual dependerá el óptimo crecimiento del individuo. Dado esto, la digestibilidad es considerada un parámetro para la medición de calidad nutricional (Uscanga et al., 2011).
La fuente proteica de una dieta, como macronutiente de alta importancia al representar un alto porcentaje de los costos en las formulaciones de dietas comerciales, puede provenir de fuentes animales y/o vegetales, siendo la primera mayormente rica en aminoácidos esenciales que la segunda (Quesada y Gómez, 2019). La controversia encontrada en la producción de proteína animal por su mayor impacto ambiental, ha suscitado la producción y uso de fuentes vegetales en el sector de la acuicultura para la alimentación de las especies, generando cambios en los sistemas digestivos de las mismas (Perera-Willora et al., 2022). Siendo esto debido a la alteración de enzimas y microbiología digestivas que puede provocar un cambio de los hábitos alimenticios, variando así mismo, el proceso de hidrólisis proteica (Egerton et al., 2018; Uscanga, et al., 2011), generando modificaciones en la eficiencia alimenticia y en el crecimiento. Del mismo modo, se ha visto que el uso de probióticos en dietas ha mejorado la asimilación de nutrientes, favoreciendo la resistencia a enfermedades e infecciones mediante la
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estimulación del sistema inmune (Tapia-Paniagua et al., 2014; Cámara-Ruiz et al., 2020).
Por otro lado, en estudios previos realizados por Perera et al. (2020), se ha concluido que una pequeña inclusión de compuestos nutracéuticos extraídos de microalgas puede favorecer la eficiencia alimenticia. Al igual se presenció en estudios de López et al.
(2018), en donde la suplementación en la dieta con la macroalga Ascophyllum nodosum para dietas de alevines de trucha arcoíris actuó como promotor de crecimiento e inmunoestimulante ante hongos. En instancia, el uso de probióticos o prebióticos en las dietas supone alta viabilidad para la prosperidad del animal, favoreciendo la asimilación de nutrientes y protección frente a patógenos (Cordero et al., 2015).
Entre las opciones neutrales encontradas en la suplementación de piensos, se encuentra la de mantener una ganancia de peso (WG) y tasa específica de crecimiento (SGR) similar entre los individuos alimentados con la dieta control y la suplementada, mientras se mejoren aspectos metabólicos, como es el caso. Aun no habiendo obtenido diferencias significativas en el WG y el SGR, los valores crecientes en la eficiencia de alimentación (FE) suponen una idea de posibles beneficios a nivel interno, ya que una menor ingesta de alimento ofrecido hasta saciedad (ad libitum) ha supuesto un crecimiento continuado y similar en los grupos suplementados al 1% y 3,5% con Prebiodo II. Estos resultados sugieren que los complejos enzimático-bacterianos fomentan la asimilación de nutrientes, aumentando la digestibilidad y la proporción de proteína y energía digestible, facilitando la hidrólisis enzimática y la solubilización de los polímeros de los nutrientes ingeridos, despreciando una mayor e innecesaria ingesta de alimento (Bakke et al., 2010). Se puede establecer una relación con el factor de condición (K), el cual responde al tipo de crecimiento seguido por los individuos en relación a la proporción entre el aumento de peso y longitud. Sabiendo que valores estimados para la dorada oscilan entre 1,5 y 2 (Ortega, 2008), los obtenidos en este estudio, con un valor
~2,2 en todos los casos, verifican el buen estado o condición de los animales.
Por su parte, el estudio interno permite explicar características físicas como pueden ser la talla, el peso, y los respectivos índices que los relacionan. Es por ello que se hace necesario el estudio de la importancia explicativa de los valores correspondientes a los índices somáticos. El índice hepatosomático (IHS) mostró valores decrecientes con un aumento en la proporción de Prebiodo II, pudiendo relacionarse con una menor acumulación de grasa en el hígado, respondiendo a una buena circulación, transporte y uso energético, optimizando la retención energética con grasas más saludables, menos
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hidrogenadas y mayormente insaturadas. Estudios realizados por García-Meilán (2009), dan ideas sobre los cambios fisiológicos a nivel hepático que produce la sustitución de harinas y aceites vegetales en las dietas, mostrando un aumento en el índice hepatosomático. Por tanto, la disminución en el IHS observada en este estudio sobre los individuos suplementados, concluye beneficios sobre el uso de Prebiodo II como un compuesto simbiótico asimilable y altamente utilizable para cumplir determinadas funciones fisiológicas sin necesidad de ser acumulado. Además, atendiendo al índice mesentérico (MSI), se presenció una disminución significativa de grasa perivisceral en los individuos suplementados con un 3,5% de Prebiodo II, descartando una conversión energética en forma grasa, y favoreciendo un crecimiento saludable basado en una buena asimilación de nutrientes. En este sentido, y atendiendo a los resultados de ambos índices (IHS y MSI), sería interesante que futuros estudios contemplasen la acumulación o el perfil de ácidos grasos de estos animales en el músculo (filete).
Se puede realizar un paralelismo con los resultados obtenidos para el índice de longitud de intestino (ILI), siendo menores a medida que se aumentaba el contenido suplementario. Existen varios factores influyentes sobre la anatomía del pez, como pueden ser factores externos, el tamaño o la calidad del alimento (Uscanga et al., 2011;
Bakke et al., 2010; Wilson y Castro, 2010). Atendiendo a la calidad del alimento, previos estudios han verificado la presencia de factores antinutricionales en semillas de plantas, provocando inhibición enzimática proteolítica y afectando a la fisiología de los peces, observando como respuesta una elongación del intestino, generando así un aumento de la superficie de absorción (Perera et al., 2020; Wilson y Castro, 2010; Lupatsch et al., 1997).
Del mismo modo, es bien conocido que este índice muestra diferencias en especies de diferentes hábitos alimenticios, presentando las especies herbívoras una mayor longitud del intestino que las especies carnívoras que permita un aumento i) del tiempo de residencia del quimo alimenticio, ii) del volumen de actuación de las enzimas digestivas, y iii) de la superficie de absorción de nutrientes. Además, estudios recientes han demostrado que, dentro de una misma especie, como es el caso de la dorada, la inclusión de microalgas en diferentes proporciones, produce una elongación del tracto gastrointestinal que igualmente permite un mayor aprovechamiento de los compuestos vegetales (microalgas) incorporados (Perera et al., 2020; Molina-Roque et al., 2022). Por tanto, el hecho de que los individuos suplementados no muestren dicho aumento de longitud intestinal, sino que muestren todo lo contrario con intestinos de menor longitud
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a los mostrados por los animales alimentados con el pienso control, predice la mejor estructura y digestibilidad del órgano, fomentada por los complejos enzimático- bacterianos proporcionados por la suplementación, permitiendo al individuo asimilar mayor proporción de nutrientes, como los aminoácidos.
El nivel de metabolitos plasmáticos responde al estado interno y fisiológico del animal que, entre otros factores, es dependiente de la dieta (Mingarro, 2004). Así pues, los resultados obtenidos en este estudio, informan de los cambios producidos por la suplementación. En referencia a los niveles de lactato, se ha observado una disminución no significativa en ambos grupos suplementados, siendo mayormente llamativa en los individuos alimentados con 1% de Prebiodo II (B 1%). Estudios previos han demostrado un aumento de este metabolito cuando existe una insuficiencia del suministro de oxígeno, como puede ocurrir en un momento de estrés (Arends et al., 1999), donde el metabolismo anaerobio entra en acción en el músculo blanco para oxidar la glucosa, permitiendo la obtención de energía (Palomares, 2009). Así mismo, en estudios realizados por Perera et al. (2020), se observó una disminución de lactato en individuos suplementados con bajas inclusiones de microalgas, traducido a un menor estrés fisiológico, mejor rendimiento energético y, por tanto, mejor crecimiento. Observando los valores de glucosa obtenidos, estos son muy similares en todos los casos, por lo que se puede creer que los elementos suplementarios no generan efecto sobre los niveles de este metabolito, mostrando un estado homeostático del mismo, verificando la correcta circulación y transporte energético, así como el funcionamiento del metabolismo aerobio. Por otro lado, los triglicéridos muestran un incremento dosis-dependiente, siendo significativo en el grupo suplementado con un 3,5% de Prebiodo II. Los triglicéridos son lípidos que almacenan la energía para ser proporcionada al organismo, de modo que, el hecho de encontrar un aumento en el plasma, verifica su utilización y se descarta su almacenamiento tal y como sugieren los índices IHS y MSI (ver arriba), siendo este un factor importante para la venta de pescado ya que el porcentaje graso condiciona su valor. Este aumento se puede relacionar con el incremento de relaciones microbióticas y enzimáticas (Egerton et al., 2018) proporcionadas por la suplementación, elevando la degradación de los ácidos grasos, realizada por acción de lipasas y siendo transportados a la mitocondria, sufriendo ciclos de oxidación para conseguir y proporcionar energía, destinada a diversos procesos fisiológicos como el crecimiento, la reproducción y la natación de los peces (Palomares, 2009). En cuanto a los niveles de colesterol, otro tipo de lípido, este metabolito juega un
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papel fundamental en las membranas celulares, procesos hormonales y metabólicos, además de participar en la absorción de ácidos grasos en el intestino y en su transporte.
Nuestros resultados han mostrado valores significativamente superiores en los grupos suplementados, siendo esto positivo ya que puede deberse al mejor procesamiento de la glucosa que, mediante glucólisis, podría dar lugar a piruvato el cual es descarboxilado para producir acetil-coenzima A, empleado para la síntesis de colesterol, entre otras moléculas (Palomares, 2009), fortaleciendo el mantenimiento de las membranas celulares y procesos hormonales que ayudarán a mantener una correcta homesotasis. Por último, los niveles de proteína proyectaron un aumento en ambos grupos suplementados, siendo relacionado con lo mencionado anteriormente, como es un aumento de digestibilidad por parte de enzimas y microorganismos intestinales que favorece la degradación y asimilación de nutrientes (Wilson y Castro, 2010), en este caso, la hidrólisis proteica. Así, los resultados obtenidos muestran un carácter positivo frente a la gran variedad de funcionalidades que tiene este metabolito, entre las cuales se encuentra el transporte de lípidos, hormonas, vitaminas y minerales, y el correcto funcionamiento del sistema inmunológico (Wilson y Castro, 2010; Bakke et al., 2010; Cain y Swan, 2010). Destacar que un aumento de proteína en sangre puede significar una mayor proporción de aminoácidos esenciales procedentes de la digestión de la dieta (Palomares 2009; Balcázar et al., 2004), corroborando la amplia funcionalidad y necesidad del mantenimiento de una microbiología intestinal ante un cambio en el origen dietético, como puede ser la fuente proteica, y el uso de probióticos para mantenerla (Balcázar et al., 2004, Carnevali et al., 2015; Cordero et al., 2015). Por todo lo anteriormente expuesto, se podría sugerir que la suplementación con diferentes proporciones del producto Prebiodo II como compuesto nutracéutico en piensos formulados con altas proporciones de harinas vegetales, podría ser una buena alternativa para mantener e incluso mejorar un estado homeostático a nivel metabólico que favorezca el uso de los nutrientes para su utilización en la fisiología de los animales.
24 5. Conclusiones
Los resultados reflejados en el presente estudio en base a los efectos que produce la suplementación con el compuesto Prebiodo II en piensos con alto porcentaje de ingredientes vegetales sobre juveniles de dorada (S. aurata) permiten esclarecer las siguientes conclusiones:
1. Los individuos experimentales no mostraron rechazo a las dietas suplementadas formuladas y suplementadas con Prebiodo II, mostrando índices de crecimiento, desarrollo y bienestar animal normales para la especie.
2. Se demuestran mejoras sobre la eficiencia de alimentación en los individuos alimentados con los piensos suplementados, corroborado por un beneficio sobre el balance y rendimiento energético.
3. La suplementación con el nutracéutico natural favorece la orquestación metabólica, mejorando el estado homeostático y la redistribución energética en el organismo de los ejemplares.
4. El nutracéutico simbiótico natural a base de hidrolizados de alginato y extracciones enzimático-bacterianas (Prebiodo II) supone una mejora en la asimilación de nutrientes, siendo su aplicación una buena alternativa en piensos con alto porcentaje de harina vegetal.
25 6. Bibliografía
APROMAR OPP30 (2021). La Acuicultura en España.
Arends, R. J., Mancera, J. M., Muñoz, J.L., Wenderlaar Bonga, S. E. y Flik, G. (1999).
The stress response of the gilthead sea bream (Sparus aurata L.) to air exposure and confinement. Journal of Endocrinology, 163, 149-157.
Bakke, A. M., Glover, C. y Krogdahl, A. (2010). Feeding, digestion and absoption of nutrients. The Multifunctional Gut of Fish. Fish Physiology, 30, 57-110.
Balcázar, J., Decamp, O., Vendrell, D., I, de Blas, I. y Ruiz-Zarzulea, I. (2006). Health and nutritional properties of probiotics in fish and shellfish. Microbial Ecology in Health and Disease, 18(2), 65-70.
Calderer Reig, A. (2001). Influencia de la temperatura y la salinidad sobre el crecimiento y consumo de oxígeno de la dorada (Sparus aurata L.). Tesis Doctoral en Ciencias Biológicas, Universidad de Barcelona.
Cain, K. y Swan, C. (2010). Barrier function and immunology. The Multifunctional Gut of Fish. Fish Physiology, 30,
Cámara-Ruiz, M., Balebona, M. C. Moriñigo, M. A. y esteban, M. A. (2020). Probiotic Shewanella putrefaciens (SpPdp11) as a Fish Health Modulator: A Review.
Microorganisms, 8(12), 1990.
Carnevali. O., Maradonna, F., y Gioacchini, G. (2017). Integrated control of fosh metabolism, wellbeing and reproduction: The role of probiotic. Aquaculture, 472, 144-155.
Cerezuela Cabrera, R. (2012). Nuevos probióticos y prebióticos para dorada (Sparus aurata L.). Tesis Doctoral, Universidad de Murcia.
Comisión Europea (2011). Utilización eficiente de los recursos: un imperativo para las empresas. Medioambiente.
Cordero, H., Guardiola, F. A., Tapia-Paniagua, S. T., Cuesta, A., Mesenguer, J., Balebona, M., Moriñigo, M. A. y Esteban, M. A. (2015). Modulation of immunity and gut microbiota after dietary administration of alginate encapsulated Shewanella
26
putrefaciens Pdp11 to gilthead seabream (Sparus aurata L.). Fish & Shellfish Immunology, 45(2), 608-618.
Egerton, S., Culloty, S., Whooley, J., Stanton, C. y Ross, R. P. (2018). The Gut Microbiota of Marine Fish. Frontiers in Microbiology, 9, 873.
Ekmann, K. S., Dalsgaard, J., Holm, J., Campbell, P. J. y Skov, P.V. (2013). Effects of dietary energy density and digestible protein: energy ratio on de novo lipid synthesis from dietary protein in gilthead sea bream (Sparus aurata) quantified with stable isotopes. British Journal of Nutrition, 110, 1771-17781.
FAO (2020). El Estado Mundial de la Pesca y la Acuicultura. La sostenibilidad en acción.
FAO (2022). Thinking about the future of food safety – A foresight report.
Fernández-Palacios, H. (2005). Efecto de determinados nutrientes en la composición de dietas para reproductores de dorada (Sparus aurata) sobre la calidad de las puestas.
Tesis Doctoral en Ciencias del Mar, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.
Galán Mozombite, J. A. (2017). Efecto de las diferentes concentraciones de microorganismos eficaces en la mejora de la calidad de agua de estanques en Ucayali, Amazonia Peruana. Tesis Doctoral en Ingeniero agroforestal acuícola, en la Universidad Nacional Intercultural de la Amazonia.
García-Meilán, I., Valentín, J. M., Navarro, I., Pérez-Sancho, J. y Gallardo, M. A. (2009) Afectación del metabolismo hepático debida a la alimentación con una dieta altamente sustituida en aceite y harina de pescado en dorada. XII Congreso Nacional de Acuicultura. Sección de Nutrición.
Hadj-Tajeb, A., Ghorbel, M., Hadj-Hamida, N.B., y Jarbui, O. (2013). Sex ratio, reproduction, and growth of the gilthead sea bream, Sparus aurata (Pisces:Sparidae), in the Gulf of Gabes, Tunisia. Ciencias Marinas, 39, 101-112.
López, D., Naranjo, I., Pérez, O. y Uday, Vinicio. (2018). Influencia del alga Ascophyllum Nodosum como promotor de crecimiento en la etapa de alevinaje de la trucha arco iris (Onconhynchus mykiss). Enfoque UTE, 8(5), 37-45.
Lupatsch, I. y Kissil, G. WM. (1997). Apparent digestibility coefficients of feed ingredients and their predictability on compound diets for gilthead seabream, Sparus aurata L. Aquaculture Nutrition, 3, 81-89.
27
MacLeod, M. J., Hasan, M. R., Robb, D. H. F. y Mamun-Ur-Rashid, M. (2020).
Quantifying greenhouse gas emissions from global aquaculture. Scientific Reports, 10, 11679.
Mingarro Martí, M. (2004). Estrategias de alimentación y cultivo de la dorada (Sparus aurata). Regulación endocrina y estado inmunopatológico. Tesis Doctoral en Ciencias Biológicas, en Universidad de Valencia.
Molina-Roque, L., Bárany, A., Sáez, M. I., Alarcón, F. J., Tapia, S. T., Fuentes, J., ... &
Martos-Sitcha, J. A. (2022). Biotechnological treatment of microalgae enhances growth performance, hepatic carbohydrate metabolism and intestinal physiology in gilthead seabream (Sparus aurata) juveniles close to commercial size. Aquaculture Reports, 25, 101248.
Morocho, M. T. y Leiva-Mora, M. (2019). Microorganismos eficientes, propiedades funcionales y aplicaciones agrícolas. Centro Agrícola, 46, 2, 93-103.
Organización de las Naciones Unidas (ONU). (2017). World Population Prospects: The 2017 Revision.
Palomares, E. R. (2009). Evaluación nutricional y bioquímica del ácido maslínico triterpeno natural, sobre el crecimiento de la dorada (Sparus aurata).
Caracterización cinética y ptroteómica (Doctoral dissertation, Universidad de Granada).
Perera, E., Sánchez-Ruiz, D., Sáez, M. I., Galafat, A., Barany, A., Fernández-Castro, M., Vizcaíno, A. J., Fuentes, J., Martínez, T. F., Mancera, J. M., Alarcón, F. J. y Martos- Sitcha, J. A. (2020). Low dietary inclusion of nutraceuticals from microalgae improves feed efficiency and modifies intermediary metabolisms in gilthead sea bream (Sparus aurata). Nature Research. Scientific Reports, 10, 18676.
Perera-Willora, F., Vatsos, I.V., Mallioris, P., Bordignon, F., Keizer, S., Martínez- Llorens, S., Sorensen, M. y Hagen,O (2022). Replacement of fishmeal with plant protein in the diets of juvenile lumpfish (Cyclopeterus lumpis, L. 1758): Effects on digestive enzymes and microscopic structure of the digestive tract. Aquaculture, 461, 738601.
28
Quesada D. y Gómez G. (2019). ¿Proteínas de origen vegetal o de origen animal?: Una mirada a su impacto sobre la salud y el medio ambiente. Revista de Nutrición Química y Metabolismo, 2(1), 79-86.
Ortega, A. (2008). Cultivo de Dorada (Sparus aurata). Colección Cuadernos de Acuicultura, nº 1. FOESA, CSIC Y MARM. Madrid. 44 pp.
Suárez López, M. M., Kizlansky, A. y López, L. B. (2006). Evaluación de la calidad de las proteínas en los alimentos calculando en escore de aminoácidos corregido por digestibilidad. Nutrición Hospitalaria, 21, 47-51.
Tapia Paniagua, S. T. (2015). Uso del probiótico Shewanella putrefaciens Pdp11 en el cultivo de Solea Senegalensis: Implicaciones sobre la microbiota intestinal. Tesis Doctoral en Microbiología, en Universidad de Málaga.
Uscanga-Martínez, A., Moyano-López, F. J., Álvarez-Gonzálex, C. A. y Perales-García, N. (2011). Aplicaciones a la mejora de la utilización nutritiva del alimento en cíclidos cultivados en México. Avances en Nutrición Acuícola XI. Memorias del Décimo Primer Simposio Internacional de Nutrición Acuícola. Universidad Autónooma
de Nuevo León, México, pp. 46-104.
Wilson, J.M. y Castro, L.F.C. (2010). Morphological diversity of the gastrointestinal tract in fishes. The Multifunctional gut of fish. Fish Physiology, 30, 1-55.