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Artículo Original /Original Article

Digestibilidad aparente de materia seca, proteína y energía de harina de vísceras de pollo, quinua y harina de pescado en tilapia nilótica, Oreochromis niloticus

Apparent digestibility of dry matter, protein and energy regarding fish meal, poultry by-product meal and quinua for Nile tilapia, Oreochromis niloticus

Mariana C. Gutiérrez-Espinosa1*, Martha I. Yossa-Perdomo2* . Walter Vásquez-Torres3*

1 Zootecnista, MSc, 2Zootecnista, MSc, Dr.Sci, 3 Biólogo, MSc, Dr.Sci

*Grupo de Investigación Granac, Instituto de Acuicultura Universidad de Los Llanos, Colombia

Email: [email protected]

Recibido: Octubre 25 de 2010. Aprobado: Mayo 4 de 2011

RESUMEN

El presente estudio se realizó con el objeto de determinar los coeficientes de digestibilidad aparente (CDA) de la proteína (CDAp) y de la energía (CDAe) de harina de pescado (HP), harina de vísceras de pollo (HVP) y harina de quinua Chenopodium quinoa (HQ), para tilapia nilótica Oreochromis niloticus. Para estimar los coeficientes se utilizó el método indirecto con marcador (óxido de cromo), colectando las heces por el sistema Guelph modificado. Tilapias con peso promedio de 130gr se alimentaron con una dieta experimental constituida por dieta referencia (DR) (89.5%, 79.5% ó 69.5%), 0.5% de marcador inerte y el ingrediente a evaluar en un nivel de inclusión de 10%, 20% ó 30%. Las heces comenzaron a colectarse 10 horas después de suministrar el alimento, cada hora durante 12 horas; las muestras se secaron a una temperatura de 60ºC y se almacenaron a–17°C hasta ser analizadas. Los CDAp para los tres niveles de inclusión (10,20 y 30%) fueron respectivamente: 88.1, 89.4 y 90.9% para HP; 96.8, 94.9 y 94.1 para HVP y 67.7, 73.5 y 77.5 para HQ. No se observaron diferencias significativas (p< 0.05) en los CDAp entre niveles de inclusión en las tres materias primas investigadas. En cuanto a la fracción energética, los resultados para HP se observaron entre 53.0% y 88.5 %, para HVP entre 52.6 y 59.7 y para HQ entre 29.0% y 66.1%. El 30% de inclusión de HP presentó el mayor CDAe (p<0.05). Para HVP no hubo diferencias significativas entre niveles de inclusión; para HQ el CDAe fue significativamente menor (p< 0.05) con el nivel de inclusión del 10%.

Palabras claves: Coeficientes de digestibilidad aparente, nutrición, materias alternativas, análisis proximal.

ABSTRACT

The purpose of this study was to determine protein (ADCp) and energy (ADCe) apparent digestibility coefficients (ADC) for fish meal (FM), poultry by-product meal (PBM) and quinoa flour (Chenopodium quinoa) (QF) used in feeding Nile tilapia (Oreochromis niloticus). The indirect method with a chromium oxide marker was used to estimate the aforementioned ADC; faeces were collected by the modified Guelph system. Tilapias having an average 130 g weight were fed on an experimental diet consisting of reference diet (RD) (89.5%, 79.5% or 69.5%), 0.5% inert marker (chromium dioxide) and the ingredient to be evaluated to assess 10%, 20% or30 % inclusion level. The fish were fed every hour for 12 hours per day and their faeces were collected 10 hours after the fish had been fed; the samples were dried at 60ºC and stored at -17°C until analysed. Chromium oxide level was determined by the acid digestion method. The ADCp for the three inclusion levels (10% 20% and 30%) were respectively: 88.1%, 89.4% and 90.9% for FM, 96.8%, 94.9% and 94.1% for PBM and 67.7%, 73.5% and 77.5% for QF. There were no significant differences (p<0.05) concerning ADCp inclusion levels regarding the three materials being investigated. As for ADCe, the results ranged from 53.0% to 88.5% for FM, 52.6% to 59.7% for PBM and 29.0% to 66.1% for QF. Including 30% FM had the highest ADCe (p> 0.05); there were no significant differences between PBM inclusion levels and QF was significantly lower (10% inclusion level).

Key words: Apparent digestibility coefficient, nutrition, alternative matter, proximate analysis.

INTRODUCCIÓN

La tilapia nilótica, Oreochromis niloticus, tiene un considerable potencial en la acuicultura de las regiones tropicales y subtropicales. Para el año 2004, la FAO, (2006) ubicó a Colombia dentro de los diez principales productores de tilapia del mundo, consolidándose como la principal especie de cultivo con una producción de 27.953 toneladas para ese año. De la producción piscícola total del Departamento del Meta el 63.72% es tilapia (ICC,2009).

Dentro de los costos de producción, la alimentación constituye el rubro más importante, excediendo el 70% de los gastos totales debido a la gran complejidad de los alimentos requeridos en acuicultura, justificando así la necesidad de profundizar en los aspectos de nutrición y alimentación (Abimorad y Carneiro, 2004; Cavalheiro et al. 2007; Pereira-Filho 1995).

Los parámetros para determinar el valor nutricional de los insumos y de las dietas empleadas en la alimentación acuícola son, entre otros, la composición química del ingrediente, las necesidades de la especie y la digestibilidad (Gonçalves y Carneiro,2003; Manríquez 1994; Pezzato et al.2002). La digestibilidad puede variar en función del nivel de inclusión del ingrediente en la dieta y generalmente tiende a disminuir en la medida en que aumenta su concentración en la dieta (Furuichi y Yone, 1980;Gonçalves y Carneiro,2003; Henken et al.1985). Otros factores también pueden influir como la especie, edad de los peces, las condiciones fisiológicas, la temperatura del agua, la composición de la dieta, la frecuencia de la alimentación y el origen de la materia prima (Abimorad y Carneiro,2004; Hepher1988). La digestibilidad es considerada como uno de los aspectos más importantes en la evaluación eficiente de los ingredientes y requisito para formulación de dietas biológica y económicamente óptimas (Aksnes1998; Da Silva y Oliva-Teles1998; Degani et al.1997; Pezzato et al.2004; Shipton y Britz,2001).

En la determinación de exigencias nutricionales, así como en las pruebas para medir digestibilidad, se utilizan como base de las dietas experimentales Dietas Referencia (DR), de preferencia desarrollada para una especie en particular o grupo de peces con hábitos alimenticios similares. Tales DR son elaboradas con ingredientes semipurificados para posibilitar mayor control sobre su composición química; para el caso de los experimentos de digestibilidad de materias primas (MP) específicas, la DR es sustituida en un determinado porcentaje por la MP permitiendo de esta manera evaluar su digestibilidad en diferentes niveles de inclusión (Aksnes y Opstvedt,1998; Aksnes et al.1996; Boscolo et al.2002; Lanna et al.2004; Sales y Britz,2002; Vásquez-Torres et al.2002).

El objeto de este estudio fue determinar y comparar la digestibilidad aparente de la materia seca, proteína y energía de harina de pescado, harina de vísceras de pollo y quinua, en tres niveles de inclusión en tilapia nilótica.

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización

El trabajo se llevó a cabo en el Laboratorio Experimental de Alimentación y Nutrición de Peces (LEANP) de la Estación Piscícola del Instituto de Acuicultura de la Universidad de los Llanos (IALL), ubicado en el kilómetro 4 vía Puerto López, en la vereda Barcelona del Municipio de Villavicencio, Departamento del Meta, Colombia (Latitud 4° 4’24.95"N, Longitud 73°34’56.80"O), a 418 m.s.n.m.

Material biológico e infraestructura

Se utilizaron alevinos machos de Tilapia nilótica (Oreochromis niloticus) variedad chitralada, adquiridos en una granja comercial de la región; estos fueron alimentados con ración comercial (34% PB) en la Estación Piscícola del IALL hasta que alcanzaron un peso promedio de 130g; de los estanques en tierra se seleccionaron tres lotes homogéneos en peso y se distribuyeron en tres piletas circulares de 3500L de capacidad, lugar en donde permanecieron por dos semanas como período de adaptación a las condiciones experimentales, alimentados con DR (32% de PB). Durante el periodo experimental los tanques cónicos para la recolección de heces fueron abastecidos con agua proveniente de un sistema de recirculación cerrado compuesto por cuatro biofiltros en serie, manteniendo un flujo continuo de 1l/min/tanque; la aireación fue permanente en el conjunto de filtros y en los tanques para mantener niveles de oxígeno próximos a saturación (7.9ppm). Con este sistema cerrado se controlaron y mantuvieron estables los parámetros fisicoquímicos del agua (temperatura 25±1,2ºC, pH 7,1 ±0,2, dureza >40ppm y concentración de nitritos, nitratos y amonio <0,02ppm); semanalmente se registraron dichos parámetros utilizando una sonda Orion 5 Star Thermo Electron Corporation.

Dietas experimentales y alimentación

Para determinar los CDA de cada una de las MP en estudio, HP, HVP y HQ (Tabla 1), fueron elaboradas raciones constituidas por una mezcla de DR propuesta por Vásquez-Torres et al.(2002) (Tabla 2) y de la MP a evaluar. Se utilizó como marcador inerte el óxido de cromo III (Cr2O3) adicionado a la dieta en una concentración del 0.5%; para cada MP se evaluaron tres diferentes niveles de inclusión 10%, 20 % y 30 % (Tabla 3). Para la elaboración de estas dietas las MP fueron molidas (partículas 0.2-0.3mm de diámetro), mezcladas y sometidas a proceso de extrucción a 123ºC (micro-extrusora Exteec®, Riberão Preto -Brasil) para formar gránulos compactos, flotantes y con un diámetro de 5-6mm. Las dietas fueron secadas en horno a 60°C por 12 horas y almacenadas en bolsas de cierre hermético a 4°C hasta su uso. Acada lote de peces se le suministró una dieta experimental hasta aparente saciedad, dos veces al día (8:00a.m. y 4:00p.m.) por un período de 5 días.

Tabla 1. Composición proximal de las materias primas utilizadas

Tabla 2. Composición de ingredientes de la dieta referencia (% en base húmeda)

Tabla 3. Composición proximal de la dieta referencia y las dietas experimentales

Recolección de heces

Al quinto día, después de administrar la ración de la mañana, los peces fueron transferidos a tanques de fondo cónico (Sistema Guelph modificado), colocando 20 animales por tanque de 200L. Pasadas 10 horas, tiempo que corresponde al tránsito gastrointestinal para esta especie (Lanna et al.2004), se inició la recolección de las heces en intervalos de una hora, durante 12 horas. Una vez terminada la coleta, el lote de peces fue devuelto a un tanque circular para iniciar, después de un periodo de reposo de 4 días un nuevo experimento con otra dieta experimental. Cada lote de peces fue utilizado tres veces

Análisis de laboratorio

Todos los análisis de composición proximal de MP, DR, dietas experimentales y heces, fueron realizados con base en materia seca (MS) y siempre con tres réplicas. Las heces, inmediatamente colectadas se les retiró el exceso de agua y deshidrataron en horno a 60ºC/24 horas.

Todas las muestras secas fueron pulverizadas en micromolino (Scienceware, USA) y almacenadas a -17ºC para los análisis de contenido proteico, valor energético y concentración de óxido de cromo. Para determinar la MS, las muestras se colocaron en una estufa (Memmert) a una temperatura de 105ºC durante 24 horas (AOAC,1995), tomando el peso antes y después de secar. La proteína presente en M P, DR, dietas experimentales y heces, fue determinada utilizando el método Kjeldalh (metodología patrón descrita por la AOAC, 1995). La energía bruta fue medida en bomba calorimétrica PARR (121EA, USA). La concentración de óxido de cromo (Cr2O3) se determinó por el método de digestión ácida propuesto por Furukawa and Tsukahara, (1966). Para estimar los coeficientes de digestibilidad aparente de las diferentes MP se empleo el método indirecto, propuesto por Cho et al.,(1985). El coeficiente de digestibilidad aparente (CDA) de la proteína y de la energía, tanto de la dieta semipurificada como de las dietas experimentales, se calculó utilizando la ecuación de Nose,(1966).

Diseño experimental y Análisis estadístico

Se utilizó un diseño experimental completamente al azar en un arreglo factorial 3x3, tres ingredientes (HP, HVP y HQ) por tres niveles de inclusión (10%,20%, y30 %) para un total de 9 tratamientos, con tres réplicas cada uno. Los datos fueron expresados como media ± DE y fueron transformados por el método arco-seno para posteriormente ser sometidos a ANOVA de una vía para detectar diferencias significativas (P<0,05). Las medias de cada tratamiento fueron comparadas por el test de Tukey. Los resultados fueron analizados mediante el software SAS/STAT® versión 9.0 para Windows.

RESULTADOS

La composición proximal de las materias primas evaluadas se presenta en la Tabla 1. Aunque estas materias primas fueron de procedencia nacional, presentaron valores de composición proximal similares a los reportados en la literatura (Aslaksen, et al. 2007; Davies y Gouveia, 2006; Gonçalves y Carneiro, 2003; Guo, et al. 2007; Meurer et al. 2003; Meyhuay 1999; Pezzato, et al. 2002; Romo et al.2006).

En la Tabla 4 se presentan los CDA de la materia seca, proteína y energía para las MP estudiadas. La comparación entre ingredientes no mostró diferencias significativas entre los valores de digestibilidad de materia seca y proteína de HP y HVP determinados (p>0.05) pero si con respecto a la HQ, los cuales fueron estadísticamente menores (p<0.05); para energía, el mayor CDA se observó en la harina de pescado con 30% de inclusión y el menor, para la HQ con 10% de inclusión. Solo en estos dos se observaron diferencias significativas en los coeficientes por efecto de los niveles de inclusión de los ingredientes en estudio

Tabla 4. Coeficientes de digestibilidad aparente de la harina de pescado (HP), harina de vísceras de pollo (HVP) y harina de quinua (HQ) determinados para Oreochromis niloticus. Los valores representan la media de tres repeticiones ± DE

DISCUSION

Los datos de digestibilidad reflejan el porcentaje de alimento absorbido por el animal y son importantes porque al ser empleados en la formulación se obtiene como resultado dietas con alto valor nutricional y bajo impacto ambiental negativo (Lin et al.2004). El presente estudio mostró que los CDA de la materia seca (MS) y proteína no fueron afectados por el nivel de inclusión (P>0.05) dentro de la misma materia prima. La digestibilidad de la MS para HP y HVP (>71%) fue alta y superior a la de HQ, lo cual indica que la tilapia utiliza eficientemente materias de origen animal, como lo enunciado por Hanley,(1987). Los CDA de MS para HP obtenidos en este estudio fueron similares a los reportados por Hansen et al.(2007) para Gadus morhua (74% y 75%), Allan et al.(2000) para Bidyanus bidyanus con valores entre 76.8% y 93.9%, Masagounder et al (2009) para Lepomis macrochirus y Micropterus salmoides, 77.6% y 72.7% respectivamente, siendo estas últimas especies carnívoras. De otro lado fueron menores que los reportados para la misma especie (87.6%) por Meurer et al.(2003) y para Piaractus brachypomus (90.1%) por Fernandes et al (2004). Vásquez-Torres et al.(2010) obtuvieron CDA de 59.4% en tilapia roja híbrida y Pezzato et al.,(2004) de 51,5% para Tilapia nilótica, valores que son menores que los observados en este estudio. Para la HVP los CDA de la MS están en un rango cercano a los valores reportados por Pezzato et al., (2002) para tilapia nilótica (73.9 %), por Masagounder et al., (2009) para Lepomis macrochirus (83.4 %) y Micropterus salmoides (75.9 %) y por Allan et al. (2000) para Bidyanus bidyanus 86.2 %. Por el contrario Meurer et al.,(2003) obtuvieron para tilapia nilótica, la misma especie del presente trabajo, un CDA de apenas 62.2%. La HQ presentó CDA de MS mayores que los reportados para otros cereales como trigo (36-52.9%), mijo (53.3%) y sorgo (36.4%) en Bidyanus bidyanus (Allan et al.2000).

Con respecto a los CDA de la proteína para HQ se obtuvieron coeficientes semejantes a los observados en materias primas como el trigo, el arroz y el maíz (Vásquez-Torres et al.2010) en tilapia roja. Comparando los CDA de la proteína de HP determinados en el presente experimento con los hallados para esta misma especie por Pezzato et al.,(2002) y Meurer et al.,(2003), fueron semejantes pero un poco menores que los reportados por Masagounder et al.,(2009) en Lepomis macrochirus y Micropterus salmoides y por Allan et al.,(2000) en Bidyanus bidyanus. Los CDA para proteína de la HQ estuvieron por encima del 67%, esto deja ver la capacidad de la tilapia, al igual que el Piaractus brachypomus, de digerir bien alimentos tanto de origen vegetal como animal (Fernandes et al.2004). La HQ presentó CDA para proteína menores que los reportados en Bidyanus bidyanus para mijo (86.2%) (Allan et al.2000). Sklan et al.(2004), reporta en tilapia nilótica CDA de proteína para cereales como cebada, maíz sorgo y trigo de 87.4%, 75.1%, 85.5 %, y 79.5respectivamente, valores similares a los obtenidos en este estudio para quinua. La digestibilidad de la HP en Pseudoplatystoma coruscans (Gonçalves y Carneiro, 2003), Ictalurus punctatus (Wilson y Poe, 1985), Piaractus mesopotamicus (Abimorad y Carneiro, 2004), Oreochromis niloticus (Furuya M. et al. 2001) y Dicentrarchus labrax (Da Silva y Oliva-Teles, 1998) fue determinada entre 84.1% y 96 % para la fracción proteica y valores entre 72.8% y 94.5% para energía. Cabe resaltar que la calidad de la harina de pescado varía en función del origen, procesamiento y almacenamiento, entre otros. Esto afecta su digestibilidad, por lo que los valores de digestibilidad de esta materia prima, aun en una misma especie, pueden tener grandes fluctuaciones como ha sido reportado en Oncorhynchus mykiss (Aksnes y Opstvedt,1998). En tilapia nilótica Oreochromis niloticus, se han determinado coeficientes de digestibilidad aparente de diversas materias primas de origen animal; se reportan valores de 78.55% de digestibilidad de la fracción proteica en harina de pescado, de 73.19% en harina de carne, de 87.24% en harina de vísceras de pollo, de 50.69% en harina de sangre y de 29.12% en harina de plumas (Pezzato et al.2002). De acuerdo con Abimorad y Carneiro(2004) y Köprücü y Özdemir(2005), la calidad de la proteína de los ingredientes es el principal factor que afecta su rendimiento y su digestibilidad.

En relación a la energía hubo diferencias entre los niveles de inclusión para la HP y HQ. Tanto para la HP como la HVP el valor más bajo se presentó en el nivel de inclusión del 20%. Con respecto al 30% de inclusión el CDA de energía de la HP fue similar al reportado por Sklan et al.,(2004) y Meurer et al., 2003) en tilapia nilótica, 89.2% y 89.5% respectivamente; pero para la HVP, el valor obtenido fue menor en este estudio (59%) que el reportado por Sklan et al (2004), (79.2%). La HQ presentó un CDA bajo para la energía, circunstancia similar a la reportada en cereales por Allan et al (2000) en Bidyanus bidyanus, una especie de hábito omnívoro; este hecho se atribuye a que son especies con baja capacidad de digerir ingredientes vegetales con alto contenido de carbohidratos complejos.

La alta digestibilidad de MS y proteína de la HVP observada en esta investigación, mayor que la de la HP, hace que este ingrediente se convierta en una materia alternativa en la sustitución de la HP; de igual manera la HQ presentó una digestibilidad mayor del 67% en cuanto a la proteína, es por lo tanto una materia prima que puede ser incluida en dietas prácticas para tilapia nilótica. Las diferencias que puedan presentarse entre una materia prima en la misma especie también pueden originarse en el uso de diferentes metodologías experimentales (Allan et al.2000), la periodicidad y tiempo de recolección de heces (Fernandes et al.2004; Meurer et al.2003), diferencias en el procesamiento de las MP (Fernandes et al 2004), nivel de inclusión, DR empleada, la ecuación empleada para el cálculo de los CDA (Bureau y Hua,2006, Foster,1999), entre otros.

Los resultados de este estudio mostraron que la HVP por sus altos CDA, principalmente de proteína, es una materia prima que se puede incluir en la elaboración de dietas de tilapia O. niloticus, como principal fuente de proteína de origen animal o como sustituto de la HP. Igualmente la HQ puede ser utilizada como substitutos de otros cereales, con la ventaja de su mayor contenido de proteína.

AGRADECIMIENTOS

Instituto de Acuicultura de la Universidad de los Llanos–IALL, Instituto de investigación de la Orinoquía Colombiana–IIOC, Proteínas y energéticos de Colombia S.A–Proteicol y al Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural por la cofinanciación del proyecto a través del convenio 018-05 IICA/Unillanos

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