Digestibilidad de la proteína de soja hidrolizada

Un ingrediente alternativo en el alimento promueve el crecimiento y la respuesta inmune del camarón blanco en el Pacífico.

La proteína de soya hidrolizada digiere y utiliza bien el camarón blanco del Pacífico y puede aumentar el crecimiento y las respuestas inmunitarias. Foto de Darryl Jory.

El camarón del Pacífico (Litopenaeus vannamei) es la especie de camarón cultural más importante del mundo. Además de su rápida tasa de crecimiento y otras propiedades deseables para el cultivo, esta especie de camarón puede hacer un buen uso del mayor contenido de ingredientes vegetales en comparación con otras especies de camarón de cultivo, como el camarón Kuruma o el camarón tigre negro.

La harina de pescado tiene un alto valor nutricional, pero su costo puede ser muy alto y variar con el tiempo, y su disponibilidad puede disminuir en el futuro y los precios pueden subir. Se necesitan otras fuentes de proteínas más baratas y fáciles de producir para producir camarones y todos los alimentos acuáticos. La harina de soja es el ingrediente vegetal más utilizado en la industria de piensos acuáticos. Sin embargo, tiene ciertas limitaciones, que incluyen niveles deficientes de metionina y lisina, y factores antinutricionales como inhibidores de tripsina, hemaglutinina, ácido fítico, saponina, fitoestrógenos y similares.

En Asia, la calidad de la harina de soja se mejora tradicionalmente mediante el biotratamiento con microorganismos, incluidos Lactobacillus spp., Bacillus spp., Aspergillus spp. y otros. La harina de soja biotratada ha reducido los factores antinutricionales y el peso molecular de las proteínas, así como un mayor contenido de ácidos orgánicos y péptidos pequeños.

En un estudio anterior, mostramos que la proteína de harina de soja bioprocesada (hidrolizada) se puede utilizar como una fuente de proteína alternativa en la dieta grupal y de perca gigante. La proteína de soja hidrolizada puede reemplazar el 30 por ciento de la harina de pescado en las dietas grupales sin afectar negativamente el crecimiento de los peces, y las mesas grupales en las que la harina de pescado se reemplazó con 20-40 por ciento de proteína de soja hidrolizada mostraron una respuesta inmune más alta que las dietas de piensos para peces con otros niveles de harina de pescado. Se encontraron resultados similares para la perca gigante, donde los peces alimentados con una dieta que reemplazaba entre el 20 y el 30 por ciento de la harina de pescado con proteína de soja hidrolizada mostraron una respuesta inmune más alta que las dietas que comen pescado con otros niveles de harina de pescado.

A continuación, presentamos los resultados de dos estudios para evaluar el uso de harina de pescado sustituto de proteína de soja hidrolizada en la dieta del camarón blanco del Pacífico. En el primer experimento, se determinó la digestibilidad de la proteína de soja hidrolizada en comparación con la harina de pescado y la harina de soja. En otro experimento, medimos el efecto de los niveles de sustitución de harina de pescado con proteína de soja hidrolizada sobre el crecimiento del camarón y las respuestas inmunes.

Digestibilidad de la harina de soja y la proteína de soja hidrolizada

La preparación de las dietas de referencia y de prueba para el camarón blanco del Pacífico se muestra en la Tabla 1. La dieta de prueba contenía el 70 por ciento de la dieta de referencia y el 30 por ciento de los ingredientes de prueba, incluida la harina de pescado marrón de un proveedor comercial en Perú, harina de soja. Proteína de soja hidrolizada y taiwanesa (Lactobacillus spp. – harina de soja fermentada del proveedor comercial taiwanés DaBomb Protein). Se añadió 0,5% de óxido de cromo como indicador inerte tanto a la dieta de referencia como a la de prueba. Las dietas de referencia y de prueba se realizaron en nuestro laboratorio en la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Pingtung (Pingtung, Taiwán).

Composición (%) Dieta de referencia Dieta de prueba

Comida para pez 55 38,5
Aceite de pescado 1,7 1.2
Harina de hígado de calamar 5 3,5
Almidón gelatinizado 26 18,2
Gluten 8 5,6
Mezcla de vitaminas 1 0,7
Mezcla mineral 2 1.4
Colesterol 0,05 0,035
Cloruro de colina 0,1 0,07
Cr2O3 0,5 0,5
Alfa celulosa 0,65 0.0295
Ingrediente de prueba 30

Los camarones juveniles utilizados en este estudio se obtuvieron de un criadero local (Pingtung, Taiwán). Al comienzo del experimento, se almacenaron 25 camarones (peso promedio: 3,93 ± 0,12 g) en cada tanque de prueba (300 L FRP). Cada dieta experimental se administró a tres grupos de camarones. Cada tanque formaba parte de un sistema de circulación cerrado con agua de mar. Se utilizaron fotoperíodos de luz de 12 horas (0800-2000 h) y de oscuridad de 12 horas. La temperatura del agua del sistema de cría fue de 28 ± 1ºC. Los camarones se alimentaron con un 6 por ciento de su peso corporal por día. La ración diaria se dividió en dos comidas iguales (09:00 y 17:00 h). Después de la primera alimentación, se retiraron el pienso y las heces no consumidas y se recogieron las heces a las 11.00, 12.00, 13.00, 14.00 y 15.00 utilizando una columna de recogida de heces. El pienso y las heces se analizaron mediante AOAC y concentración de cromo (Cr) utilizando un espectrofotómetro de absorción atómica.

Tanques de prueba y sistema de recirculación utilizados en el estudio; cada tanque se instaló con una columna de recolección de materia fecal.

Para la harina de soja y la proteína de soja hidrolizada, determinamos la distribución del peso molecular de la proteína por HPLC. El cálculo del factor de digestibilidad aparente (ADC) se muestra a continuación:

ADC-DM (porcentaje) = 100 × (porcentaje de Cr en el pienso / porcentaje de Cr en las heces)

ADC-CP (en porcentaje) = 100 × [1- (percent Cr in feed / percent Cr in feces) × (percent CP in feces / percent CP in feed)]

ADCi = ADCt + [(0.7 × Nr) / (0.3 ×Nt)] × (ADCt – ADCr)

Con DM: sólidos; CP: proteína cruda; i: ingrediente de prueba; t: dieta de prueba; r: dieta de referencia; N: composición de nutrientes

Los resultados mostraron que ADC-DM fue más alto (P <0.05) en harina de pescado (72.26 por ciento) e hidrólisis de proteína de soja (73.05 por ciento) que en harina de soja (64.79 por ciento). El ADC-CP fue el más alto en la harina de pescado (86,78 por ciento), seguido de la hidrólisis de la proteína de soja (84,23 por ciento) y el más bajo en la harina de soja (80,44 por ciento).

La Figura 1A muestra el peso molecular de la proteína de soja distribuida principalmente a 30-70 kDa (66,7 por ciento). Los resultados muestran claramente que después de Lactobacillus spp. El biotratamiento realizado por la proteína de soja hidrolizada se distribuyó principalmente a <30 kDa (75,39%) (Figura 1B). Por lo tanto, se espera una mayor digestibilidad de la proteína de soja hidrolizada para la harina de soja. Concluimos que la digestibilidad aparente de materia seca y proteína cruda de la proteína de soya del camarón blanco del Pacífico puede mejorarse con Lactobacillus spp. Mediante biotratamiento.

Figura 1: Distribución del peso molecular de la proteína: (a) harina de soja; (b) proteína de soja hidrolizada.

Reemplazo de proteína de soja hidrolizada por harina de pescado

En un segundo experimento, realizamos un experimento de crecimiento de 8 semanas para evaluar el efecto de la sustitución de proteína de harina de pescado en dietas de proteína de soja hidrolizada para el crecimiento del camarón blanco del Pacífico y las respuestas inmunes. La harina de pescado marrón se reemplazó con proteína de soja hidrolizada al 0, 5, 7,5, 10, 15 y 20 por ciento.

Los camarones con un peso inicial de 8.5 gramos se cultivaron al aire libre en un estanque de cemento de 10,000 litros con una densidad de 360 ​​camarones. Los camarones se encontraban en un fotoperiodo natural y la temperatura del agua era de 25 a 27,8 grados C. Los camarones fueron alimentados con 4 por ciento de su peso corporal por día y la ración diaria se dividió en dos comidas iguales (09:00 y 17:00 h).

La ganancia de peso y la tasa de conversión alimenticia (FCR) se midieron como parámetros de crecimiento. Para evaluar las respuestas inmunitarias, se determinaron los recuentos totales de hemocitos, la fenol oxidasa, las erupciones de las vías respiratorias, la actividad superóxido dismutasa y las tasas de supervivencia después de la prueba de infección por Vibrio alginolyticus.

El tratamiento dietético no afectó el aumento de peso y la FCR (P <0,05). Estos resultados mostraron que la harina de pescado reemplazada por hidrólisis de proteína de soja no tuvo un efecto negativo en el rendimiento del crecimiento, lo que sugiere que la hidrólisis de proteína de soja podría reemplazar la harina de pescado en la dieta del camarón blanco en al menos un 20 por ciento.

Los recuentos totales de hemocitos fueron más altos (P <0.05) en los animales alimentados que reemplazaron la harina de pescado con proteína de soja hidrolizada en un 5-10 por ciento en comparación con la dieta de harina de pescado entera (sustitución del 0 por ciento) Camarones alimentados con proteína de soja hidrolizada de 7.5-15 por ciento que reemplazó la actividad de superóxido dismutasa de hemolinfa fue mayor que en las dietas alimentadas con camarones con 0 y 20 por ciento de sustitución.

Después de la infección del camarón con Vibrio alginolyticus patógeno, los resultados mostraron que los grupos alimentados con 5–15% de proteína de soja con hidrólisis reemplazando la harina de pescado tuvieron una supervivencia más alta que el reemplazo de 0–20% de los animales dietéticos (Figura 2).

Figura 2. Diferentes reacciones de camarones blancos alimentados con diferentes alimentos durante el estudio durante 8 semanas.

En este experimento, la adición de proteína de soja hidrolizada a la dieta del camarón blanco mostró un efecto positivo sobre las respuestas inmunes. Esto puede deberse a la función adicional de los hidrolizados de proteína de soja (péptidos pequeños) observada en otras especies cultivadas, como el salmón del Atlántico y la platija japonesa.

En el grupo de sustitución del 20%, las respuestas inmunitarias de los camarones disminuyeron. Esto puede deberse a una dieta desequilibrada, como restricción de aminoácidos, o factores anti-nutricionales residuales. Sin embargo, una proporción adecuada de proteína de soja hidrolizada para reemplazar parcialmente la harina de pescado parece mejorar la inmunidad del camarón blanco en el Pacífico. Con base en el rendimiento de crecimiento observado, llegamos a la conclusión de que la sustitución de proteína de harina de pescado al 20% es una proteína de soja hidrolizada adecuada. Además, el nivel de sustitución recomendado de proteína de soja hidrolizada para mejorar la respuesta inmune del camarón blanco es del 15 por ciento.

Perspectivas

En nuestro estudio, demostramos que la proteína de soja hidrolizada puede ser bien digerida y utilizada por los camarones blancos y que la digestibilidad de la proteína de soja mejora mediante el biotratamiento de Lactobacillus spp. También demostramos que la proteína de soja hidrolizada es una fuente alternativa potencial de proteína para el camarón blanco. Las sustituciones recomendadas para esta fuente de proteína con proteína de harina de pescado son un 20 y un 15 por ciento de crecimiento en el rendimiento y la respuesta inmune, respectivamente.

Las referencias están disponibles de los autores.

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