Los prebióticos y su papel en la acuicultura sostenible

El estudio evaluó los efectos de un producto comercial en juveniles de gallineta nórdica.

Los resultados de un estudio que evalúa un prebiótico comercial para el crecimiento de juveniles de gallineta nórdica muestran que este producto puede mejorar el crecimiento de los peces.

El futuro prometedor de la industria de la acuicultura no estará exento de desafíos. El objetivo de rentabilidad a largo plazo va acompañado de sostenibilidad. Los aditivos naturales para piensos pueden hacer que la producción acuícola sea más eficiente, reducir la necesidad de tratamiento y reducir las emisiones de desechos, al tiempo que mejora la calidad de los filetes de pescado de piscifactoría.

Acuicultura para alimentar a miles de millones

La producción acuícola, que ofrece la oportunidad de satisfacer la demanda mundial al tiempo que reduce la presión sobre las pesquerías de tipo salvaje, debería duplicarse para 2050. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) estima que el pescado cultivado representará casi dos tercios del consumo mundial de productos del mar para 2030. Sin embargo, la intensificación de los métodos de cultivo en la acuicultura podría conducir al uso excesivo de tratamientos con antibióticos y otras prácticas menos respetuosas con el medio ambiente.

Este es un problema potencial de varias formas, que incluyen 1) el desarrollo de bacterias resistentes a los antibióticos; 2) la presencia de residuos de antibióticos en mariscos; 3) inhibición del sistema inmunológico del cuerpo, que conduce a la aparición de enfermedades; 4) impactos ambientales generales, como destrucción de poblaciones naturales (de invertebrados a vertebrados), eutrofización, etc.

Aumento de la sostenibilidad

En los últimos años, se han implementado varios esquemas de certificación para evaluar las prácticas de acuicultura sostenible y para certificar los productos de la acuicultura. La demanda de los consumidores y las preocupaciones sobre el impacto ambiental de la producción son dos factores que han llevado a la industria a adoptar cada vez más certificados. La producción acuícola sostenible es importante porque proporciona una forma de alimentar a una población en crecimiento y ofrece los beneficios de la actividad económica mundial al tiempo que limita los impactos ambientales. Para los productores, esto podría significar una mayor rentabilidad y abrir la puerta a mercados de mayor valor. La sostenibilidad es un tema complejo y las soluciones requieren múltiples aportes y diferentes perspectivas.

El papel de los prebióticos en un entorno de crecimiento muy estresante

En un cultivo intensivo, los peces están expuestos a una serie de situaciones e interacciones que son anormales en comparación con lo que estarían expuestos en la naturaleza. Los cambios de temperatura, la manipulación del fotoperiodo, la salinidad, el transporte, la manipulación, la penetración y la hipoxia son factores ambientales o antropogénicos que causan estrés y suprimen la inmunidad. Las condiciones ambientales que inducen estrés pueden causar algunos de los efectos negativos de varias funciones fisiológicas de la televenta, como las respuestas inmunitarias relacionadas con neuroendocrinas. Además, la mayor densidad utilizada para la cría de peces fomenta la proximidad y el contacto entre los animales, lo que contribuye a posibles brotes de enfermedades y la propagación de agentes patógenos por toda la zona de cría.

Los prebióticos son candidatos líderes en la industria de la acuicultura para aditivos alimentarios ecológicos. Cuando las bacterias beneficiosas (en el tracto gastrointestinal) fermentan los prebióticos, los subproductos de la reacción se utilizan para mejorar la salud del huésped. Por lo tanto, el uso de prebióticos que alteran la condición del tracto gastrointestinal parece ayudar a ciertas especies bacterianas que pueden aumentar la eficiencia del crecimiento y reducir la susceptibilidad a los patógenos del huésped. Esta parece ser una forma muy prometedora de apoyar el desarrollo industrial.

En este estudio, evaluamos el efecto del prebiótico comercial Levabon® Aquagrow E (Biomin®, Austria) sobre el crecimiento de la gallineta nórdica europea (Dicentrarchus labrax) en condiciones de estrés y, más específicamente, sobre cómo respondieron los peces a la densidad de población. Este prebiótico comercial consiste en células de levadura autolizadas (Saccharomyces cerevisiae) que contienen agentes potencialmente inmunomoduladores como quitina, quitinasa, nucleótidos, manano azúcares y mano proteínas.

Configuración de estudio

Vista de la configuración experimental utilizada en el estudio.

Se alojaron veinte peces (peso medio 11,67 ± 2,96 gramos) en un acuario de 60 litros con tres acuarios: Control; Control más Levabon®; Estrés abarrotado; Hacinamiento más Levabon®. La concentración de impureza fue de 6 g / kg de pienso. Los peces se alimentaron diariamente con tres comidas para obtener una saturación visible basada en la observación visual de aceptabilidad. El experimento duró 10 semanas y se tomaron tres muestras durante este período (primer día, quinta semana y último día). Se observaron las siguientes condiciones a lo largo del experimento: salinidad (34 ± 2 PSU), temperatura (19,6 ± 0,4 grados-C), amoniaco (≤ 0,5 mg / l), nitritos (≤ 3 mg / l), oxígeno disuelto (7,01 ± 0,17 mg / l) por encima del 90% de saturación, pH (7,5 ± 0,3), fotoperiodo (12 h de luz / 12 h de oscuridad) y caudal (6,6 l / min).

Los problemas de estrés se aplicaron tres veces por semana y consistieron en un apiñamiento de peces a corto plazo en un lado del acuario (60 segundos). Se utilizó una distribución rectangular con orificios de 5 mm, que permitían que el agua fluyera, para reducir a la mitad el volumen disponible.

Resultados y discusión

Hubo una tendencia ascendente creciente en los grupos alimentados con prebióticos en comparación con los grupos no suplementados: los peces de control, así como los peces comerciales alimentados con prebióticos, eran más pesados ​​que sus homólogos suplementados con la dieta (Figura 1). ).

Este aumento en el crecimiento también se refleja en la tendencia de una mayor tasa de crecimiento diario (DGI) y un índice de condición para el pescado suplementado con alimentos, especialmente cuando se tiene en cuenta el crecimiento de la población (Figura 1; Tabla 1). Un resultado prebiótico positivo en el rendimiento de crecimiento de la gallineta nórdica puede estar relacionado con el efecto estimulante del oligosacárido de manano (MOS) sobre bifidobacterias y lactobacilos beneficiosos, lo que resulta en una mejor digestión y asimilación.

Figura 1: Variaciones en el peso de la gallineta nórdica europea (izquierda) y el índice de estado (derecha) a lo largo del experimento.

La glucosa plasmática es un buen indicador del estrés crónico, ya que alcanza su punto máximo dos horas después del estrés y se ve menos afectada por los procedimientos de muestreo que el cortisol. En la semana 5, la glucosa en el pescado de los tratamientos prebióticos comerciales era menor, pero a medida que pasaba el tiempo y el estrés se hacía más crónico, la glucosa aumentó en el pescado con suplementos dietéticos (Figura 2). La razón de este aumento probablemente esté relacionada con el mayor requerimiento de energía para hacer frente a los cambios metabólicos debidos a las condiciones de estrés, lo que está en línea con las teorías de Barton e Iwama (1991) y Wu et al. (2016).

Passos, prebióticos, Tabla 1

Parámetro Control Control + Levabon® Hacinamiento Hacinamiento + Levabon®

DGI (% de peso corporal por día) 0,70 ± 0,10 0,79 ± 0,07 0,65 ± 0,01 0,65 ± 0,01
FCR 2,11 ± 0,46 1,78 ± 0,32 2,15 ± 0,25 1,73 ± 0,13
VFI (% del peso corporal por día) 13,89 ± 0,80 12,90 ± 0,97 14,44 ± 1,11 13,14 ± 0,67

Cuadro 1. Parámetros de rendimiento del crecimiento de la gallineta nórdica europea (DGI – índice de crecimiento diario; FCR – índice de conversión alimenticia; VFI – consumo voluntario de alimento).

La actividad de la fosfatasa alcalina (ALP) está involucrada en la hidrólisis de los enlaces de fosfato para crear iones de fosfatita que combaten el estrés y ayudan a lidiar con tasas metabólicas más altas. Una mayor actividad enzimática puede indicar que los peces estaban más estresados ​​y, como tal, los resultados mostraron que los peces superpoblados eran más estresantes que los peces de control en la décima semana, y que de la quinta a la décima la gallineta nórdica podía acostumbrarse al estrés. a medida que cayeron sus niveles generales (Figura 2).

Figura 2: Variaciones en la glucosa plasmática de gallineta nórdica europea (izquierda) y fosfatasa alcalina (derecha) a lo largo del experimento.

Ya se ha establecido que se pueden añadir ciertos nutrientes o inmunoestimulantes a las dietas para modular la actividad de la lisozima del suero de pescado. Aunque no es significativo en este trabajo, se puede suponer que los componentes bioactivos del producto probado afectaron la actividad de la lisozima hasta cierto punto, ya que las muestras de la quinta y décima semana tenían el mismo patrón: los peces tratados con prebióticos tendían a tener una actividad de lisozima más alta que su análogos (Figura 3). Debido a que la lisozima es el componente bacteriolítico más fuerte en el sistema de defensa humoral, los peces alimentados con prebióticos pueden tener una mayor resistencia a las infecciones bacterianas en este experimento.

Figura 3: Actividad de lisozima plasmática de gallineta nórdica europea durante todo el experimento.

Hubo algunas variaciones específicas en los biomarcadores de estrés oxidativo en la semana 10. En el tejido hepático, la adición de prebióticos parece reducir el daño de los lípidos en condiciones de crecimiento estresantes, como lo demuestra la diferencia entre los procedimientos Crowding y Crowding + Levabon®, este último con menos peroxidación lipídica (LPO; Fig. 4). Varios estudios en la literatura sugieren que el estrés agudo puede alterar el equilibrio entre los sistemas antioxidantes y la producción de ROS, provocando daños oxidativos como la LPO.

Figura 4: Niveles de peroxidación de lípidos (LPO) de hígado de gallineta europea (izquierda) y músculo (derecha) después de un experimento de 10 semanas.

Conclusiones

Los resultados de nuestro estudio muestran que los peces alimentados con el prebiótico comercial Levabon® generalmente se volvieron más saludables que sus contrapartes alimentados solo con la dieta principal. Los niveles más altos de glucosa pueden haberles dado energía para enfrentar mejor las condiciones de estrés, y una lisozima relativamente más alta podría haberlos hecho más resistentes a patógenos potencialmente invasivos.

Los manano oligosacáridos que componen el producto probado también pueden contribuir a una mejor respuesta al estrés oxidativo, lo que resulta en un menor daño oxidativo. Todos estos resultados positivos permitieron a los peces gastar más energía en procesos somáticos y finalmente con mejor crecimiento, mayor hematocrito y mejor índice de condición.

Con base en nuestros resultados, creemos que este prebiótico comercial puede ser un aditivo muy rentable para su inclusión en los alimentos para la acuicultura, ya que interviene con éxito de manera positiva en dos aspectos clave del proceso de cría; y mejorar el rendimiento del crecimiento al permitir que los peces alcancen un tamaño comercial antes, lo que aumenta la inmunidad y reduce las pérdidas potenciales por patógenos.

Referencias disponibles del autor.

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