jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

115
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA EL DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL UNIDAD SINALOA TESIS Ensilado de pescado adicionado con pasta de Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la alimentación de tilapia (Oreochromis niloticus) QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE PRESENTA ELIZETH GARCÍA URIAS GUASAVE, SINALOA; MEXICO DICIEMBREDE 2012

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Page 1: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA EL

DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL UNIDAD SINALOA

TESIS

Ensilado de pescado adicionado con pasta de Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la alimentación de tilapia (Oreochromis niloticus)

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN

RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE

PRESENTA

ELIZETH GARCÍA URIAS

GUASAVE, SINALOA; MEXICO DICIEMBREDE 2012

Page 2: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la
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Page 5: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

DEDICATORIA

A mis padres José Arnoldo García Ahumada y Rosa Armida Urias Espinoza por tomar mis

estudios como un reto en la vida, por su apoyo moral en los momentos difíciles durante

mis estudios.

A mi hermano Gerardo García Urias, por mostrarme día a día el interés en que logre mis

objetivos. Estoy muy orgullosa de ellos.

A la memoria de mi abuelita Rufina Ahumada donde quiera que esté siempre está

presente en mi mente y corazón.

A mis tías Ernestina, Jesús y Hermelinda García Ahumada, fueron una pieza clave en mi

infancia, dándome momentos de alegría y consejos para convertirme en lo que hoy en día

soy.

A mi gran amiga Guadalupe Moreno Sandoval por no dejarme derrotar en ningún

momento, la quiero como la hermana que no tuve

A Jorge Antonio Aguirre por todo su cariño e interés en mis logros como mujer,

apoyándome en todo momento. Le agradezco de corazón.

Sobre todo a mi tutor de licenciatura Rafael Jiménez Martínez por darme ánimos para

enfrentar nuevos retos en mis estudios. Estoy infinitamente agradecida.

Principalmente a mi dios que puso los medios para que lograra mis metas, porque gracias

a el existo y en sus manos estoy. Esta tesis es tuya.

Elizeth

Page 6: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

AGRADECIMIENTOS

Expreso mi más sincero agradecimiento a mis directores de tesis la Dra. Laura Gabriela

Espinosa Alonso y el Dr. Hervey Rodríguez Gonzáles. Gracias por la oportunidad que me

dieron de trabajar y aprender de ustedes.

Al Dr. Humberto Villarreal Colmenares por el apoyo brindado y aceptación para realizar

la estancia de investigación en CIBNOR, La Paz.

Al personal técnico de los laboratorios de CIBNOR:

Al laboratorio de bromatología (Sonia Guadalupe Rocha Meza y María Dolores Rondero

Astorga) y al laboratorio de bioquímica fisiológica (M.C. Roberto Hernández Herrera).

A los miembros de mi comité tutorial: Dr. Javier Orduña Rojas†, Dr. Héctor Abelardo

González Ocampo, Dr. Sergio Medina Godoy y Dr. Juan Carlos Sainz Hernández. Gracias

a su apoyo y comentarios vertidos en cada tutorial, los cuales favorecieron el desarrollo

del trabajo de tesis.

A mis tíos, hermanos Urias Espinoza por el apoyo económico y moral que me han

brindado a lo largo de mis estudios, guiándome por un buen camino logrando que sea un

mejor ser humano.

Al departamento administrativo que me ayudó siempre con su mejor disposición en cada

trámite. A DorínOrtíz, Herlinda, Fabiola, Ricardo Báez y a mi tío Roberto Urías.

Al equipo técnico que me respaldó en las prácticas de investigación: Biol. Ely Sara López

Álvarez, M. en C, Luis Daniel García, Dra. Maribel. Les agradezco por la paciencia y

atención.

A mis amigos Fátima Camacho, Sheila Rubio, Styll Armenta, John, Celestino Vargas,

Magnolia Montoya,Libia Armenta, Héctor Leyva, Juan Carlos, Camila Sánchez, Breidy

Cuevas, Francisco Valdez, Tomás Moreno, Joaquín, Lizeth Villanueva, Brenda Villanueva.

Gracias por su apoyo, amistad, ánimo y compañía durante la maestría, por todas las

locuras y risas que causaron, por todos los favores y sobre todo por su amistad. Es lo

mejor que me queda en esta experiencia de vida.

A mis compañeros de Acuacultura y de generación. Gracias por su compañía.

Page 7: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por la beca de maestría

CVU 369395, al Programa Institucional de Formación de Investigadores (PIFI) del

Instituto Politécnico Nacional (IPN), a la Coordinación de Cooperación Académica

(CCA) del IPN por la beca de movilidad otorgada y a la Comisión de Operación y

Fomento de Actividades Académicas del Instituto Politécnico Nacional. A los

proyectos financiados por la Secretaria de Investigación y Posgrado con numero

de registro: SIP20100697, SIP20103022, SIP20113584, SIP20113638,

SIP20110936, SIP20120542 y SIP20120543. Al proyecto FORDECYT-CONACYT

titulado: “Desarrollo sustentable de la cadena agroindustrial de Jatropha curcas,

para el rescate de la zona serrana marginada del Noroeste de México”.

Page 8: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

I

ÍNDICE GENERAL Página

ÍNDICE GENERAL……………………………………………………………. I

ÍNDICE DE TABLAS………………………………………………………….. V

ÍNDICE DE FIGURAS………………………………………………………… VII

GLOSARIO…………………………………………………………………….. VIII

ABREVIATURAS………………………………………………..................... XII

RESUMEN…………………………………………………………………….. XIV

ABSTRACT……………………………………………………………………. XV

1. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………… 1

2. ANTECEDENTES……………………………………………………………….. 5

2.1. Acuacultura y cultivo de tilapia………………………………………………. 5

2.2. Origen y distribución de tilapia……………………………………………….. 6

2.3. Hábitos alimenticios de la tilapia……………………………………………. 7

2.4. Aspectos nutricionales del alimento…………………………………………. 9

2.4.1. Proteínas……………………………………………………………………... 9

2.4.2. Lípidos……………………………………………………………….............. 10

2.4.3. Carbohidratos………………………………………………………………. 11

2.4.4. Vitaminas y minerales……………………………………………………... 11

2.5. Fuentes alternativas de proteína vegetal y animal como substituto de la

harina de pescado para la alimentación en acuacultura……………………….

11

2.5.1. Fuentes de proteína vegetal……………………………………………….. 11

2.5.1.1. Jatropha curcas L. no tóxica……………………………………………. 13

2.5.1.2. Origen y distribución……………………………………………………… 13

2.5.2. Fuentes de proteína animal………………………………………………... 15

2.5.2.1. Procesos tecnológicos en fuentes proteicas…………………………… 15

2.5.2.2. Ensilado de pescado……………………………………………………… 16

2.5.3. Factores principales del proceso de ensilaje…………………………….. 16

2.5.3.1. Temperatura……………………………………………………………….. 16

2.5.3.2. Efecto del pH………………………………………………………………. 17

2.5.4. Cambios bioquímicos durante el proceso de ensilaje…………………... 17

Page 9: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

II

2.5.4.1. Enzimas……………………………………………………………………. 17

2.5.4.2. Microorganismos…………………………………………………………. 17

2.5.4.3. Ácidos orgánicos………………………………………………………….. 18

2.5.4.4. Proteólisis………………………………………………………………….. 18

2.5.5. Factores que afectan la solubilidad de la proteína ensilada……………. 19

2.5.6. Clasificación de los ensilados……………………………………………… 19

2.5.6.1. Ensilado de clasificación láctica………………………………………… 19

2.5.6.2. Ensilados de fermentación acética……………………………………… 20

2.5.6.3. Ensilados de fermentación butírica……………………………………... 20

2.5.6.4. Ensilados tratados con aditivos…………………………………………. 20

2.5.7. Ensilaje de fuentes animales………………………………………………. 20

3. JUSTIFICACIÓN………………………………………………………………… 22

4. HIPÓTESIS………………………………………………………………………. 23

5. OBJETIVO GENERAL…………………………………………………………. 23

5.1. Objetivos específicos…………………………………………………………. 23

6. METODOLOGÍA……………………………………………………………….. 23

6.1. Obtención de desechos de pescado………………………………………… 24

6.2. Elaboración y evaluación de ensilados…………………………………….. 24

6.3. Evaluación del proceso de ensilaje…………………………………………. 26

6.3.1. Determinación de nitrógeno total…………………………………………. 26

6.3.2. Determinación de nitrógeno proteico……………………….……………. 26

6.3.3. Determinación de nitrógeno no proteico…………………………………. 27

6.4. Obtención de pastas proteicas de J. curcas………………………………. 27

6.5. Análisis químico proximal de los ingredientes y dietas

experimentales………………………………………………………………………

28

6.5.1. Humedad…………………………………………………………………….. 28

6.5.2. Cenizas………………………………………………………………………. 28

6.5.3. Proteína………………………………………………………………………. 28

6.5.4. Extracto etéreo………………………………………………………………. 29

6.5.5. Fibra cruda…………………………………………………………………… 29

6.5.6. Extracto Libre de Nitrógeno…..…………………………………………… 29

Page 10: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

III

6.5.7. Energía Bruta………………………………………………………………. 29

6.6. Análisis de perfil de aminoácidos…………………………………………… 30

6.7. Formulación de dietas experimentales……………………………………… 30

6.8. Elaboración de dietas experimentales………………………………………. 31

6.9. Diseño experimental de los bioensayos de crecimiento………………….. 33

6.9.1. Reproducción de tilapia Oreochromis niloticus………………………….. 33

6.9.2. Bioensayo de crecimiento de juveniles de tilapia……………………….. 34

6.9.3. Bioensayo de alevines de tilapia………………………………………….. 35

6.10. Alimentación de peces………………………………………………………. 35

6.11. Tasa de crecimiento diario….………………………………………………. 36

6.12. Factor de conversión alimenticia…………………………………………… 36

6.13. Análisis estadístico…………………………………………………………... 36

7. RESULTADOS…………………………………………………………………... 37

7.1. Parámetros de calidad del proceso de ensilaje……………………………. 37

7.2. Características físicas de ensilados de pescado…………………………... 37

7.3. Calidad nutrimental de ensilados de pescado……………………………… 37

7.3.1. Composición química proximal de ensilados…………………………….. 37

7.3.2. Proteína soluble de ensilados……………………………………………… 39

7.3.3. Selección de ensilado empleado en formulación y elaboración de

dietas experimentales………………………………………………………………

41

7.4. Proceso de hidrólisis de ensilado de tilapia………………………………… 42

7.4.1. Nitrógeno proteico…………………………………………………………... 42

7.4.2. Nitrógeno no proteico……………………………………………………….. 43

7.5. Composición química proximal de ingredientes proteicos de dietas para

tilapia O. niloticus……………………………………………………………………

44

7.5.1. Ensilado de tilapia…………………………………………………………… 44

7.5.2. Jatropha curcas L. no tóxica………………………………………………. 44

7.6. Perfil de aminoácidos de ingredientes proteicos de dietas para tilapia O.

niloticus………………………………………………………………………………

44

7.6.1. Ensilado de tilapia…………………………………………………………… 44

7.6.2. Jatropha curcas L. no tóxica……………………………………………….. 46

Page 11: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

IV

7.7. Diseño de dietas isoproteicas para tilapia O. niloticus……………………. 46

7.8. Aminoácidos esenciales en dietas para tilapia O. niloticus………………. 48

7.9. Aminoácidos presentes en dietas experimentales para juveniles de

tilapia………………………………………………………………………………….

49

7.10. Aminoácidos presentes en dietas experimentales para alevines de

tilapia………………………………………………………………………………….

50

7.11. Bioensayos de crecimiento de tilapia O. niloticus………………………... 51

7.11.1. Oxígeno disuelto y temperatura………………………………………….. 51

7.11.1.2. Determinación de compuestos nitrogenados………………………… 51

7.11.2. Bioensayo de crecimiento de juveniles de tilapia……………………… 53

7.11.3. Bioensayo de crecimiento de alevines de tilapia………………………. 54

7.11.4. Tasa de crecimiento diario……………………………………………….. 55

7.11.4.1. Tasa de crecimiento diario en bioensayo de crecimiento de

juveniles de tilapia………………………………………………………………….

56

7.11.4.2. Tasa de crecimiento diario en bioensayo de crecimiento de

alevines de tilapia…………………………………………………………………..

56

7.11.5. Factor de conversión alimenticia………………………………………… 57

7.11.5.1. Factor de conversión alimenticia en bioensayo de crecimiento de

juveniles de tilapia…………………………………………………………………..

57

7.11.5.2. Factor de conversión alimenticia en bioensayo de crecimiento de

alevines de tilapia…………………………………………………………………...

58

7.11.6. Sobrevivencia en bioensayos de crecimiento de tilapia O. niloticus…. 59

7.11.6.1. Sobrevivencia en bioensayos de crecimiento de juveniles de

tilapia………………………………………………………………………………….

59

7.11.6.2. Sobrevivencia en bioensayos de crecimiento de alevines de tilapia 59

8. DISCUSIÓN………………………………………………………………………. 61

9. CONCLUSIONES………………………………………………….................... 73

10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………….. 74

Page 12: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

V

ÍNDICE DE TABLAS

Número Título

Página

1 Requerimientos proteicos para tilapia…………………………. 9

2 Aminoácidos requeridos para el crecimiento de tilapia O.

niloticus……………………………………………………………….

10

3 Formulación de dietas utilizadas en bioensayo de crecimiento

para juveniles de tilapia…………………………………………….

31

4 Formulación de dietas utilizadas en bioensayo de crecimiento

para alevines de tilapia……………………………………………..

32

5 Premezcla de vitaminas y minerales utilizados en la

elaboración de dietas experimentales para los bioensayos de

crecimiento de tilapia……………………………………………….

33

6 Parámetros físico-químicos de calidad de

ensilados…………………………………………………………….

38

7 Composición química proximal de ensilados de pescado…….. 39

8 Composición química proximal de residuos de fileteo de tilapia

sin vísceras………………………………………………………….

42

9 Composición química proximal de ensilado de tilapia…………. 44

10 Análisis químico proximal de pasta de Jatropha curcas………. 45

11 Perfil de aminoácidos de ensilado de tilapia…………………….. 45

12 Perfil de aminoácidos de Jatropha curcas………………………. 46

13 Composición proximal de dietas a evaluar en bioensayo de

crecimiento para juveniles de tilapia………………………………

47

14 Composición proximal de dietas a evaluar en bioensayo de

crecimiento para alevines de tilapia……………………………….

48

15 Balance de aminoácidos requeridos para tilapia en cada uno

de los bioensayos de crecimiento………………………………..

49

Page 13: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

VI

16 Aminoácidos presentes en dietas experimentales para

juveniles de tilapia O. niloticus…………………………………….

50

17 Aminoácidos presentes en dietas experimentales para

alevines de tilapia O. niloticus……………………………………..

51

18 Oxígeno disuelto y temperatura del agua del sistema de cultivo

controlado para juveniles de tilapia……………………………….

52

19 Oxígeno disuelto y temperatura del agua del sistema de cultivo

controlado para alevines de tilapia………………………………..

52

20 Concentración de nitritos, nitratos y amonio del agua del

sistema de cultivo controlado de juveniles de tilapia……………

53

21 Concentración de nitritos, nitratos y amonio del agua del

sistema de cultivo controlado de alevines de tilapia…………….

53

22 Tasa de crecimiento diario de juveniles de tilapia………………. 56

23 Tasa de crecimiento diario de alevines de tilapia………………. 57

Page 14: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

VII

ÍNDICE DE FIGURAS

Número Título Página

1 Diagrama del proceso de fileteo del pescado que utiliza la

empresa Guasave 400………………………………………….

24

2 Especies empleadas en la elaboración de ensilados de

pescado…………………………………………………………..

25

3 Sistema de unidades experimentalesutilizadas para

bioensayo de crecimiento en juveniles de tilapia O.

niloticus…………………………………………………………..

34

4 Sistema de unidades experimentales utilizadas para

bioensayo de crecimiento en alevines de tilapia O.

niloticus…………………………………………………………..

35

5 Hidrólisis proteica de ensilado de tilapia (Oreochromis

nilóticus)……………………..

40

6 Hidrólisis proteica de ensilado de

botete(Sphoeroidesannulatus)…………………………………

…………………

40

7 Hidrólisis proteica de ensilado de congrio

cornudo(Lepophidiumprorates)………………………………

…………

41

8 Evaluación del nitrógeno proteico durante proceso de

ensilaje de tilapia………………………………………………..

43

9 Evaluación de nitrógeno no proteico durante proceso de

ensilaje de tilapia………………………………………………..

43

10 Crecimiento de juveniles de tilapia…………………………… 54

11 Crecimiento de alevines de tilapia……………………………. 55

12 Factor de conversión alimenticia en bioensayo de

crecimiento de juveniles de tilapia O. niloticus………………

57

Page 15: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

VIII

13 Factor de conversión alimenticia en bioensayo de

crecimiento de alevines de tilapia O. niloticus………………

58

14 Sobrevivencia de juveniles de tilapia durante 60 días de

crecimiento………………………………………………..……..

59

15 Sobrevivencia de alevines de tilapia durante 60 días de

crecimiento……………………………………………….………

60

Page 16: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

IX

GLOSARIO

Acuacultura.- Conjunto de técnicas y actividades cuyo objetivo es la cría en

cautiverio de organismos acuáticos (peces, moluscos, crustáceos, reptiles o algas)

en agua cuyo mayor o menor carácter intensivo depende del grado de intervención

del hombre en los ciclos biológicos de los organismos en cuestión.

Aireación.- Mezcla mecánica de aire y agua, en general se refiere a un proceso

mediante el cual los gases contenidos en el aire son transferidos a través de la

interface aire-agua.

Alimento balanceado.- Es un alimento que confiere nutrimentos en cantidades y

proporciones que satisfacen los requerimientos y necesidades fisiológicas de los

organismos.

Aminoácidos.- Compuestos orgánicos a partir de los cuales se constituyen las

proteínas. Dentro de su clasificación se encuentra que los hay esenciales y no

esenciales. Los aminoácidos esenciales son aquellos que el propio organismo no

puede sintetizar, a diferencia de los no esenciales que se refiere a los aminoácidos

sintetizados por el organismo.

Carbohidratos.- Son compuestos orgánicos formados por carbono, hidrógeno y

oxígeno, y distribuido de tal forma que en cada carbono seencuentra una molécula

de agua, es decir dos hidrógenos y un oxígeno. También se les conoce como

hidratos de carbono, azúcares o sacáridos.

Cenizas.- Se denomina así a la materia inorgánica (sales minerales) que

constituyente a los alimentos.

Diadromos.- Peces migratorios que se mueven entre el mar y las aguas dulces.

Page 17: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

X

Digestibilidad.- Es el índice que cuantifica el proceso de transformación que

sufren los alimentos en el tracto digestivo. Comprende dos procesos, (i) la

digestión, que corresponde a la hidrólisis de las moléculas complejas de los

alimentos; y (ii) la absorción, de pequeñas moléculas (aminoácidos, ácidos grasos,

etc.) en el sistema digestivo.

Ensilado de pescado.- Es un alimento proteico, de alta humedad y de fácil

preservación, consiste en un producto líquido pastoso obtenido a partir de la

acción de las enzimas sobre el pescado entero, partes o residuos y es

comúnmente usado como componente de raciones alimenticias para animales.

Extracto Libre de Nitrógeno (E.L.N.).- En este concepto se agrupan

principalmente los carbohidratos, así como compuestos orgánicos solubles no

nitrogenados. Se calcula con la fórmula E.L.N. = 100 – (% de proteína + % de

extracto etéreo + % de ceniza + % de fibra cruda).

Factor de conversión alimenticia.- Es un factor que permite medir

matemáticamente en forma simple el nivel de incremento en peso de la población

de peces en relación al alimento que han consumido en un rango de tiempo

determinado, y se expresa de la siguiente forma:

FCA= Alimento consumido (Kg)/ incremento de peso (Kg)

Factores antinutricionales.-Son constituyentes propios de los alimentos

naturales sintetizados por el metabolismo normal de las especies de las cuales

dicho alimento procede y que por diferentes mecanismos ejerce efectos contrarios

a la óptima nutrición ya sea reduciendo el consumo e impidiendo la digestión la

absorción y la utilización de nutrimentos.

Fibra.- Sontodas las sustancias orgánicas que están formadas principalmente por

glúcidos estructurales vegetales, tales como celulosa (90%) y hemicelulosa, pero

también contienen algo de lignina, que es una sustancia muy poco digestible que

se relaciona con la porción fibrosa de los tejidos vegetales.

Page 18: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

XI

Grenetina.- Es un compuesto obtenido de los huesos y pieles animales,

principalmente del cerdo, que a través de distintos procedimientos es separado de

la grasa. Su componente principal es una proteína llamada colágeno, que disuelta

en agua y sometida a bajas temperaturas adquiere peculiar consistencia, conocida

como coloidal, que se encuentra justo entre los estados líquido y sólido. Se utiliza

como aglutinante de los ingredientes en la elaboración de alimento para

organismos acuícolas.

Harina.- Producto que resulta de moler algunos cereales, tubérculos u otros

alimentos.

Humedad.- Es la cantidad de agua contenida en el alimento la cual permite

determinar su capacidad de conservación y de propagación bacteriana.

Ingrediente.- Materia prima u otro compuesto de la fórmula de un alimento.

Liofilización.- Es un proceso en el que se congela el alimento y una vez

congelado se introduce en una cámara de vacío para que se separe el agua por

sublimación. De esta manera, se elimina el agua desde el estado sólido del

alimento al gaseoso del ambiente sin pasar por el estado líquido. Para acelerar el

proceso se utilizan ciclos de congelación-sublimación con los que se consigue

eliminar prácticamente la totalidad del agua libre contenida en el producto original.

Lípidos.- Son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas,

compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno,

aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno, que tienen como

característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua. Los lípidos

cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas las de reserva

energética (triglicéridos), la estructural (fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora

(esteroides).

Materia Seca.- Es el peso de la materia sin la humedad, la biomasa es el peso de

la materia, que por lo general se expresa como el contenido de la materia seca.

Page 19: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

XII

Nutrición.- Conjunto de procesos físicos y químicos que suministran la energía

necesaria para los organismos y proporcionan las moléculas básicas para su

organización estructural y funcional.

Oreochromis.- Es un gran género de tilapiinecíclidos, peces endémicos de África.

Los miembros de este género, así como las de los géneros Tilapia y

Sarotherodon, comparten el nombre común “tilapia”.

Palatable.- Es el grado de aceptación por parte de un animal, determinada por la

respuesta sensorial a características específicas tanto químicas como físicas

llamadas, olor, gusto y textura. La combinación de olor y gusto es conocida como

“sabor”.

Pienso alimenticio.- Es todo material único o múltiple, elaborado, semielaborado

o en bruto, destinado a la alimentación directa de animales productores de

alimentos.

Pisicultura.- Tiene por objeto el cultivo racional de los peces, lo que comprende

particularmente el control de su crecimiento y su reproducción.

Proteína cruda.- Fracción que incluye la proteína verdadera y el nitrógeno no

proteico presentes en ingredientes y alimentos. Se expresa porcentualmente como

proteína cruda (nitrógeno total x 6.25), ya que los alimentos contienen alrededor

del 16 % de nitrógeno (100 ÷ 16 = 6.25).

Supervivencia.- Número de organismos vivos después de un intervalo de tiempo,

dividido por el número inicial. Generalmente expresado sobre base anual o para el

periodo de cría.

Tilapia.- Grupo de peces de origen africano que habita mayoritariamente en

regiones tropicales del mundo. Sus extraordinarias cualidades, como crecimiento

acelerado, tolerancia a altas densidades, adaptación al cautiverio, aceptación a

una amplia gama de alimentos, resistencia a enfermedades, carne blanca de

calidad y amplia aceptación, han despertado gran interés comercial en la

acuacultura mundial.

Page 20: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

XIII

ABREVIATURAS

µ Micras

AA Aminoácidos

AAE Aminoácidos esenciales

°C Grado centígrado

ELN Extracto libre de nitrógeno

g Gramo

CH2O2

EE Extracto etéreo

Ácido fórmico

hr Hora

Kcal Kilocalorías

Kg Kilogramo

L Litros

mg Miligramos

ml Mililitros

N Nitrógeno

NNP Nitrógeno no proteico

NP Nitrógeno proteico

NT Nitrógeno total

NaOH Hidróxido de sodio

Page 21: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

XIV

NH3 Amonio

NO2 Nitritos

NO3 Nitratos

PC Proteína cruda

PS Proteína soluble

pH Potencial de hidrógeno

ppm Partes por millón

p/v Peso por volumen

rpm Revoluciones por minuto

TCD Tasa de crecimiento diario

W Watts

Page 22: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

XV

RESUMEN

En el presente estudio se evaluaron dietas para tilapia O. niloticus utilizando

descartes de pescado procesados mediante una técnica de conservación de

alimentos denominada ensilaje, y pasta de J. curcas obtenida como residuo del

proceso de extracción de lípidos para la generación de biodiesel. Los ingredientes

evaluados fueron: ensilado de pescado y J. curcas sometida a dos extracciones

lipídicas; la primera a través de una prensa y la segunda con hexano.El ensilado

de pescado se preparó a partir de la hidrólisis química en medio ácido (pH 3.8) a

temperatura ambiente, utilizando ácido fórmico. Constituido de 42.29 ± 1.8 % de

proteína y 26.59 ± 0.9 % de lípidos. La pasta de J. curcas proveniente de primera

extracción presentó valores de proteína y lípidos de 29.90 ± 0.05 % y 49.66 ± 0.37

%, respectivamente. Mientras que la proveniente de segunda extracción, con

valores de 55.14 ± 0.14 % de proteína y 15.29 ± 0.40 % de lípidos.Posteriormente

se formularon las dietas a evaluar. Para desarrollarel primer bioensayo se

elaboraron 4 dietas isoproteicas (33%): control, ensilado, J. curcas y proporción

50:50 de ensilado con J. curcas. Para el segundo bioensayo se formularon 6

dietas isoproteicas (38%): un control y cinco basadas en diferentes porcentajes de

inclusión de J. curcas y ensilado de pescado. Debido al incremento de proteína en

J. curcas, después de la extracción con hexano nos permitió evaluar la tilapia en

estadio de alevín. Los sistemas de cultivo del primer y segundo bioensayo

consistieron en tinas de 270 L y 50 L, con control de temperatura, oxígeno

disuelto, registrando un promedio de 28 ± 0.65 °C, 28.1± 0.8 °C, 5.4 ± 0.20 mg/l y

6.4 ± 0.2 mg/l de O2, NH3, NO2 y NO3, respectivamente. Se manejó una densidad

de siembra de 22 organismos/m3 (6 juveniles por tina) con cuatro replicas por

tratamiento en primer bioensayo y para el segundo, 100 organismos/m3 (3

alevines por tina) con tres replicas por tratamiento. Los resultados del bioensayo

para juveniles muestran que el control presentó mayor crecimiento, seguido de

ensilado e inclusión 50% ensilado y J. curcas. Mientras que parael bioensayo de

alevinesel crecimiento fue mejor para las dietas: control, ensilado e inclusión de

25% de J. curcasy ensilado, sin presentar diferencias significativas comparadas

Page 23: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

XVI

con el control. Por lo que se concluye que las dietas evaluadas a partir de la

mezcla de ensilado de pescado y harina de J. curcasson una excelente alternativa

para alimentación de tilapia.

ABSTRACT

In the present study, diets for tilapia O. niloticus using fish wastes processed through

a food preservation technique called silage, and also using J. curcas paste obtained

as a residue from lipid extraction process for biodiesel production were evaluated.

The ingredients evaluated were: fish silage and J. curcas, processed through a two

lipid extractions: the first one through a press and the second one using hexane. The

fish silage was prepared by chemical hydrolysis in an acid environment (pH 3.8) at

room temperature, using formic acid, protein content was 42.29 ± 1.8% and lipids

26.59 ± 0.9%. J. curcas paste from the first extraction showed a protein and lipid

content of 29.90 ± 0.05% and 49.66 ± 0.37%, respectively. While the one from the

second extraction, presented 55.14 ± 0.14 of protein and 15.29% ±0.40% lipids.

Later, experimental diets were formulated. Four isoproteic diets (33%) were

prepared for the first bioassay: control, silage, J. curcas and 50:50 silage with J.

curcas. For the second bioassay six isoproteic diets (38%) were formulated: one

control and five diets based on tha inclusion of different percentages of J. curcas and

fish silage. Because of the protein increment in J. curcas, after the extraction with

hexane, it was possible to evaluate the tilapia in the alevin stage. Culture systems for

the first and second bioassay consist of 270 L and 50 L containers, with controled

temperatureand dissolved oxygen, It showed an average of 28 ± 0.65 °C, 28.1± 0.8

°C, 5.4 ± 0.20 mg/l and 6.4 ± 0.2 mg/l of O2, NH3, NO2 and NO3, respectively. It was

handled a density of 22 organisms/m3(six juveniles per container) for the first

bioassay with four replicates per diet, and for the second one were 100

organisms/m3 (three alevines per container) with three replicates per diet. Results

from the first bioassay showe the higher growth in juveniles feeding the control diet ,

followed by 100% silage and 50:50 silage inclusion and J. curcas. For the second

bioassay the alevine growth was better feeding the control diets, then silage and

inclusion of 25% of J. curcas, but without significant difference compared with control.

Page 24: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

XVII

It is concluded that diets evaluated from the mix of fish silage and J. curcas flour are

an excellent alternative for tilapia feed.

Page 25: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

1

INTRODUCCIÓN

La acuacultura es una actividad económica que al nivel mundial ha tomado gran

interés debido al importante aporte de alimentos.Contribuye además con la

sustentabilidad de las zonas costeras, reduciendo los volúmenes de captura de

especies vulnerables en su entorno natural. La actividad de la acuacultura es

señalada como la actividad que más ha crecido al nivel mundial en los últimos

años, dentro del sector de alimentos destinados a la humanidad (Luchini, 2008).

Logrando un crecimiento más rápido que cualquier otro sector de producción de

alimentos de origen animal, y a mayor ritmo que la población, con un incremento

del suministro acuícola per cápita de 0.7 kg en 1970 hasta 7.8 kg en 2008,

constituye un crecimiento medio anual de 6.6 % (FAO, 2010). La producción

acuícola mundial alcanzó un máximo histórico en 2010, correspondiente a 79

millones de toneladas, por valor de 125 000 millones de dólares (FAO, 2012).

En las últimas décadas la creciente demanda de pescado y productos pesqueros

ha sido cubierta principalmente gracias a la producción acuícola, ya que la pesca

se ha mantenido bastante estancada y en algunos países se ha llegado a reducir.

De esta forma la acuacultura generó un 46% de la producción destinada al

consumo en el 2008, y ha fomentado la demanda y el consumo de especies como

camarones, salmónidos, bivalvos y tilapia. Estas especies han pasado de ser

principalmente capturadas en el medio silvestre a ser producidas mayormente en

medios acuícolas, lo que ha ocasionado el descenso de sus precios y el

incremento de su comercialización (FAO, 2010).

Los peces de agua dulce dominan la producción piscícola mundial (56.4 %),

seguido de los moluscos (23.6%), crustáceos (9.6%), peces diadromos (6%),

peces marinos (3.1%) y otros animales acuáticos (1.4%). La proporción de peces

de agua dulce ha aumentado espectacularmente en las dos últimas décadas,

impulsado principalmente por el rápido desarrollo de la tilapia del Nilo. Su

producción tiene una amplia distribución; 72% se cría en Asia, 19% en África y 9%

en América. Citada entre las especies de escama introducidas satisfactoriamente

Page 26: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

2

a nivel internacional y entre las especies que han impulsado más demanda y

consumo. La mayor producción de peces de agua dulce ha llevado a un

incremento considerable en el consumo anual per cápita aumentando de 1.5 kg en

1961 a 6 kg en 2009 (FAO, 2012).

Dentro de los cultivos acuícolas de agua dulce, el cultivo de tilapia es el de mayor

importancia en la acuacultura tropical, por ser una fuente importante de proteína y

generación de divisas en los países con economías menos aceleradas. De las

especies de tilapia, Oreochromis niloticus es la especie más usada en ambientes

semitropicales y tropicales (Rodríguez y García, 2009). Sus atributos que la

convirtieron en uno de los organismos más apropiados para la piscicultura fueron

su rápido crecimiento, fácil reproducción, resistencia a enfermedades, elevada

productividad, tolerancia a desarrollarse en condiciones de alta densidad,

resistencia a concentraciones bajas de oxígeno y temperaturas y salinidades

diferentes(Wohlfarth y Hulata,1983; Welcomme, 1988; Yi et al., 1996; de Graaf et

al., 1999; Coward y Bromage, 2000).

Este incremento en las actividades acuícolas, aumenta también las necesidades

para llevar a cabo dicha actividad como la dieta. Esta es un factor importante para

el desarrollo y rentabilidad de los cultivos, que dependen de alimentos de calidad

con alto contenido de proteína y aditivos complementarios que satisfagan los

requerimientos nutricionales de la especie a bajo costo (Apún-Molina, 2007).La

elección del método de alimentación depende de diversos factores y objetivos.

Entre los factores importantes cabe mencionar el valor de mercado de las

especies cultivadas, los recursos financieros del acuicultor y la disponibilidad local

de fertilizantes y piensos alimenticios. Se calcula que la producción mundial de

piensos acuícolas elaborados en granja se situó entre los 18.7 millones y los 30.7

millones de toneladas en el 2006.

Page 27: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

3

Actualmente los piensos acuícolas se utilizan en las dietas de peces omnívoros

(tilapia, bagre, carpa, etc.), carnívoros (salmón, trucha, lubina, atún, etc.) y

crustáceos (camarón, cangrejo, langosta, etc.).

Los ingredientes utilizados para la producción de estos piensos acuícolas se

clasifican en tres grandes categorías dependiendo de su origen: fuentes de

nutrientes animales, fuentes de nutrientes vegetales y fuentes de nutrientes

microbianos (FAO, 2012). Entre los ingredientes de nutrientes animales más

empleados en la formulación y la confección de dietas está la harina de

pescado.Esta se considera el ingrediente por excelencia para el óptimo

crecimiento de los peces, ya que contiene todos los aminoácidos esenciales para

estos animales. Desafortunadamente,el precioes cada vez más inaccesible debido

a la contaminación y sobrepesca (Toledo-Pérez, 2007). La producción mundial de

harina aumentó de 5,00 millones de toneladas en 1976 hasta 7,48x106ton en

1994, y registrando un descenso constante hasta situarse en 5,74 x106

ton en

2009, donde 25% de esta producción procede de subproductos pesqueros. La

mayor usuaria de esta harina y de aceite de pescado es la cría de animales, como

la acuacultura y su uso en la dietas acuícolas oscila entre el 2 y el 10%, con

excepción de las tilapias y bagres que pueden llegar hasta 25% (FAO, 2012).

Esta concentración de harina de pecado es el reto más importante para los

sistemas alimenticios ya que es el ingrediente más costoso. Por tal motivo, se

investiga sobre los sustitutos de este ingrediente, que resulten en la disminución o

el remplazo de la harina de pescado (Oliveira et al., 2007). Actualmente las

investigaciones en el área de alimentos para acuacultura se están enfocando en

diversas fuentes más económicas de proteína. Idealmente, éstas deberían de

encontrarse fácilmente en el mercado a bajo costo, tener una calidad nutritiva alta

(Sudaryno et al. 1995), y no presentar factores antinutricionales como: inhibidores

de enzimas digestivas, lectinas, fenoles, ácido fítico, taninos, saponinas, entre

otros.

Page 28: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

4

Una alternativa en la elaboración de dietas, es la utilización de proteína animal a

través de procesos tecnológicos, transformándola en proteína disponible. Los

subproductos de la industria pesquera son un gran potencial como suplementos

de la proteína en piensos para la acuacultura (Vidottiet al. 2003). De estos

subproductos, el ensilado de pescado ha resultado ser una buena fuente de

proteína con alto valor biológico para la alimentación animal.El ensilado es

elaborado a partir de residuos de la industria del filete queconstituyen alrededor

del 50% (Mattos, 2003). Estos subproductos,pueden obtenersea partir de peces

muertos, especies sub-utilizadas, subproductos de la pesca marina, desechos de

la pesca comercial y residuos industriales. Como estos residuos de consideran de

baja calidad se consideran de baja calidad, no son regularmente utilizados por la

posibilidad de causar problemas de salud ambiental (Vidottiet al., 2003).

El ensilado es un alimento proteico de alta humedad y de fácil preservación,

consiste en un producto líquido pastoso obtenido a partir de la hidrólisis del

pescado entero, partes o residuos usados como componentes de raciones

alimenticias para animales. El ensilaje de pescado es una metodología utilizada en

países poco desarrollados para la elaboración de alimentos destinados a la

acuacultura ganadería y avicultura (Llanes, 2007), con la incorporación de

subproductos agrícolas (Bermúdezet al., 1999).

Otra alternativa en acuacultura es el empleo de ingredientes proteicos vegetales,

que han sido seleccionadas de acuerdo a su alto contenido proteico y su

balanceado perfil de aminoácidos (Brett, 2006).En este sentido, el piñón o

piñoncillo (Jatropha curcas), una planta originaria de México y Centroamérica es

una de ellas. Sus semillas son fuente de aceite y han adquirido importancia para

obtenerlo brindando una pasta rica en proteína.La semilla de J. curcasen

genotipos no tóxicosse destina a la alimentación humana y animal en ciertas

regiones de México (Schmook y Serralta, 1997; Martínez et al., 2006).

Page 29: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

5

La pasta residual, obtenida después de la extracción de aceite, contiene un 50-

60% de proteína cruda con un buen balance de aminoácidos esenciales

(exceptuando el aminoácido lisina)que cumple con el patrón de la FAO, (Makkar,

1997).

El propósito de esta investigación es desarrollar un producto alimenticioque cubra

los requerimientos nutricionales de la tilapia (Oreochromis niloticus), elaborado a

partir de ensilado de pescado y pasta de J. curcas, el cual será evaluado mediante

bioensayos de crecimiento en dos estadios de tilapia del Nilo, la ganancia en peso

y sobrevivencia.

2. ANTECEDENTES 2.1. Acuacultura y cultivo de tilapia

En América Latina la acuacultura ha registrado un avance notable. En Brasil,

México, Ecuador y Chile, los principales productores acuícolas con cerca del 40%

de la producción anual de pescado del comercio internacional (FAO, 2010).

En México, la acuacultura ha experimentado en la última década avances

importantes, usando prácticas diversas, entre ellas las extensivas con sistemas

abiertos y cerrados, así como intensivas y semiintensivas, en jaulas, encierros,

líneas suspendidas, estanques artesanales de tierra canales de corriente rápida,

estanques de concreto, cubiertas plásticas y otras tecnologías disponibles para

criar especies acuáticas para el autoconsumo o comercio de productos(Lluch y

Hernández, 2006).

El 72% de la producción nacional por acuacultura lo conforman 4 especies que

son, sardina (47%), camarón (11.25%), atún (5.2%), calamar (4.8%) y tilapia que

contribuye con un 4.3%, el 28% restante lo conforman más de 270 especies

diversas (CONAPESCA, 2010).

Page 30: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

6

La tilapia por su volumen de producción se encuentra posicionada en el quinto

lugar de la producción pesquera en México,aunque por su valor está en el lugar

tres, con una tasa media de crecimiento anual en la producción de los últimos diez

años de 1.44%. En el 2011, la producción alcanzó 75,927 toneladas con un valor

comercial de 1,078,101(miles de pesos), obteniéndose 71,135 toneladas por

acuacultura (CONAPESCA, 2011).

El noroeste de México es la región de mayor productividad biológica marina,

debido a la combinación de procesos oceánicos que favorecen una alta

productividad primaria (Luch y Hernández, 2006). Alrededor del 65% de la

producción nacional proviene de esta zona, donde Sonora y Sinaloa aportan

cerca del 40% de la producción total. Sinaloa cuenta con una de las industrias

acuícolas más desarrolladas de México por sus volúmenes de producción y

número de granjas en operación siendo el primer lugar en producción de camarón

de granja con 50 mil toneladas (CONAPESCA, 2012).

En el año 2011, la producción de tilapia en Sinaloa alcanzó 6,335 toneladas

mediante jaulas flotantes. Este estado cuenta con un potencial de cultivo de 74 mil

hectáreas de embalses naturales, como lo son las presas Sanalona (Culiacán);

Adolfo López Mateos (Badiraguato) y El Salto (Elota; Soto - Rodríguez, 2009).

2.2. Origen y distribución de tilapia Las tilapias pertenecen al género Oreochromis, son originarias de África, y se

extendieron posteriormente hacia el nortede Israel y Jordania. Luego de la

Segunda Guerra Mundial(Wicki,1998), fueron introducidas a variospaíses de Asia

y América. Para el año de 1960 ya se encontraban diseminadas en Haití,Estados

Unidos, Republica Dominicana, Jamaica, El Salvador, Nicaragua, en el

HemisferioOccidental y en Filipinas, Taiwán, y Tailandia.

Fue introducida en México proveniente de Estados Unidos y se ha distribuido en

una gran cantidad de cuerpos de agua continentales, representando así un

Page 31: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

7

recurso más en las actividades piscícolas. Las primeras especies introducidas

fueron tilapia redalli, Oreochromis mossambicus y O. aureus. En 1879, llegaron a

México los primeros ejemplares de tilapia nilotica (Oreochromis niloticus)

procedente de Panamá y fueron depositados en el Centro Acuícola de

Tezontepec de Aldama en Hidalgo, de donde fueron enviados al Centro Acuícola

de Temascal, Oaxaca.

Las tilapias habitan principalmente en regiones tropicales del mundo, donde

existen las condiciones necesarias para su reproducción y crecimiento. Dentro de

sus áreas originales de distribución, las tilapias han colonizado hábitats diversos,

pues es un pez de aguas cálidas, dulces, salobres o salinas que puede adaptarse

a aguas con baja concentración de oxígeno. Por lo que también es común que

habiten en aguas de poca corriente (lenticas), permaneciendo en zonas poco

profundas y cercanas a las orillas (Alceste, 2002).

2.3. Hábitos Alimenticios de la tilapia

A través de los alimentos disponibles, los peces deben obtener suficientes

cantidades de nutrimentos esenciales para garantizar la funcionalidad de sus

procesos fisiológicos y metabólicos, asegurando un adecuado crecimiento, salud

y reproducción. De forma general, las demandas de nutrientes esenciales de las

cuales obtienen energíaincluyen: agua, aminoácidos esenciales, ácidos grasos

esenciales, vitaminas, minerales y carotenoides, con algunas particularidades

dependiendo de la especie (Toledo-Pérez, 2007).

Las tilapias son de hábitos alimenticios herbívoros con tendencia omnívora. Su

dieta natural está constituida en mayor o menor grado por plantas superiores,

detritos vegetales, algas azul-verdes, diatomeas, fitoplancton, fitobentos, perifiton,

macrofitas acuáticas, zooplancton, bacterias, existiendo variaciones en cuanto a

preferencias alimentarias según la especie y condiciones de cultivo (Northcott,

1992).

Page 32: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

8

El crecimiento de los organismos acuáticos en cautiverio está influenciado por

factores externos entre los que destaca la ración alimenticia. El conocimiento de la

ración óptima para cualquier especie es conveniente para suministrar el alimento

necesario para alcanzar la mayor eficiencia en la conversión del mismo, logrando

el máximo crecimiento de los organismos. La cantidad de alimento varía en

función de la demanda energética que es principalmente caracterizada por el

estado fisiológico de los peces. La cantidad requerida para los primeros estadios

de vida es mayor debido a la energía demandada por el acelerado metabolismo

que se canaliza en la formación de tejido somático, derivando en un rápido

crecimiento (García-Ulloa, 2004).

La mayor parte de las tilapias, poseen tendencia por hábitos alimenticios

herbívoros. Las adaptaciones estructurales a este tipo de dieta, son

principalmente un largo intestino muy plegado, dientes bicúspides o tricúspides

sobre las mandíbulas y la presencia de dientes faríngeos, que utilizan para poder

cortar o rasgar plantas y hojas fibrosas (Morales, 1974).

De forma general y con base a sus hábitos alimenticios predominantes, las

tilapias se clasifican en dos grupos principales (Morales, 1974).

a) Especies omnívoras (que se alimentan de plantas y animales)

b) Especies Fitoplantófagas (que se alimentan de las algas y organismos

microscópicos conocidos como fitoplancton)

Los dos usos más importantes del alimento absorbido son mantenimiento y

crecimiento. El exceso de alimento es almacenado en forma de grasa una vez

satisfechos los requerimientos.

Page 33: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

9

2.4. Aspectos nutricionales del alimento 2.4.1. Proteínas La proteína es el ingrediente más importante en la formulación de dietas

destinadas a alimentar organismos en cultivo bajo la premisa de que estas dietas

deben ser altamente nutricias y económicamente rentables.El aspecto nutricional

es de suma importancia porque la fuente proteica que aporta los aminoácidos

esenciales son empleados por el organismo para formar tejido y crecimiento, y

esto, en acuicultura es lo más importante (García, 2000).

El nivel de proteína va a determinar el crecimiento del organismo. A medida que el

cultivo avanza, el requerimiento de ésta disminuye. El nivel de proteína, se ve

influenciado por múltiples factores:

a) El contenido de energía de la dieta

b) El estado fisiológico del pez (edad, peso y madurez)

El consumo de energía depende del estadío del organismo. En la Tabla 1 se citan

los porcentajes de proteína de acuerdo al estadío de desarrollo de la tilapia.

Tabla 1. Requerimientos proteicos para tilapia

Peso de la tilapia (g) Requerimiento proteico (%)

Larva (0.5) 40 – 45

0.5 – 10 35 – 40

10 - 30 30 – 35

30 - 250 30 – 35

250 – talla de mercado 25 – 30

Valores expresados en gramos de tilapia y porcentajes de proteína en alimento

Page 34: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

10

c) Factores ambientales (temperatura del agua, salinidad y oxígeno disuelto)

d) La calidad de la proteína: cantidad y disponibilidad de aminoácidos esenciales

(Tabla 2)

e) Tasa de alimentación

Tabla 2. Aminoácidos requeridos para el crecimiento de juveniles de tilapia

Oreochromis niloticus (Corazón et al, 1988).

Aminoácidos esenciales Requerimientos (%) Lisina

5.12

Arginina 4.20 Histidina 1.72 Valina 2.80 Leucina 3.39 Isoleucina 3.11 Treonina 3.75 Triptófano 1.0 Metionina con Cistina 3.21 Fenilalanina con tirosina 5.54

Valores expresados en porcentaje de proteína total

2.4.2. Lípidos Los lípidos en el alimento tienen dos funciones principales (Kanazawa, 1985):

a) Recurso de energía metabólica

b) Recurso de ácidos grasos esenciales

En general los peces dulceacuícolas de agua fría, muestran un requerimiento

exclusivo para los ácidos grasos poliinsaturados de las series n-3 en su dieta

(ácidos linolénico, eicosapentaenoico y docosahexaenoico). Mientras que las

especies dulceacuícolas de zonas cálidas, requieren tanto las n-3 como las n-6

(ácidos linoleico y araquidónico) (Kanazawa, 1985).

Page 35: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

11

2.4.3. Carbohidratos Los carbohidratos son la fuente más barata de energía en la dieta; niveles en la

dieta de tilapia deben de estar alrededor del 40%.

2.4.4. Vitaminas y Minerales La mayor parte de las vitaminas no son sintetizadas por el pez, por lo que deben

estar suplementadas en una dieta balanceada. Su importancia radica en el factor

de crecimiento, ya que catalizan todas las reacciones metabólicas. Los minerales

son importantes ya que afectan los procesos de osmorregulación (intercambio de

sales) a nivel de la célula. También influyen en la formación de huesos, escamas

y dientes (Morales, 1974).

2.5. Fuentes alternativas de proteína vegetal y animal como substitutos de la harina de pescado para la alimentación en acuacultura 2.5.1. Fuentes de proteína vegetal Actualmente la acuacultura depende en suministro proteico de las pesquerías y la

agricultura pues basan su producción en la harina de pescado y en segundo

término harinas vegetales. Si la acuacultura continua con la tasa de crecimiento

que ha tenido en éstas últimas dos décadas, necesariamente la harina de

pescado se verá limitada a corto plazo por la falta de recursos proteicos, lo que

ocasionará que la acuacultura en muchos lugares del mundo no sea una actividad

sostenible ni rentable. Por lo anterior, se han realizado esfuerzos por optimizar los

métodos de alimentación y por buscar fuentes alternas de proteínas

convencionales y no convencionales derivadas de productos animales y

vegetales, subproductos de la agricultura, ganadería y de la industria.

Se han realizado numerosos esfuerzos en la búsqueda de fuentes alternas de

proteína vegetal para la substitución total o parcial de la harina de pescado y a la

fecha pocos productos se pueden utilizar a nivel comercial por diversos motivos,

tales como costos de producción, niveles de antinutrientes, imbalance de

Page 36: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

12

aminoácidos baja disponibilidad de los productos o altos costos de los procesos,

entre otras.

En la alimentación de peces algunas fuentes proteicas vegetales empleadas han

sido:

Soya como harina integral y desengrasada. Encontrándose como ingrediente

adecuado para alimentar trucha, carpa, salmón, tilapia nilótica y bagres,

sustituyendo entre 30 y 75% de la proteína animal (Reinitz et al., 1978; Lovel,

1980; Tacon et al., 1983; Abel et al., 1984; Robinson, 1989; Wilson y Poe, 1985;

Wee y Shu, 1989; Shiau et al., 1990; Van den Ingh et al., 1991; Moyano et al.,

1992; Gómez et al.,1995; Kaushik et al., 1995).

La harina de algodón es otro elementoel cual las tilapias utilizan eficientemente,

obteniendo rendimientos adecuados con substituciones del 100% de la harina de

pescado (Jackson et al., 1982; Viola y Zohar, 1984). Sin embargo, se observa

retardo en el crecimiento con niveles superiores al 50%, atribuida a la deficiencia

de aminoácidos, en especial lisina (Robinson y Brent, 1995; Robinson y Tiersch,

1995).

Harina de cacahuate donde los resultados obtenidos con alimentos para tilapia y

carpa, indican que no se debe incluir más del 25%, ya que afecta el crecimiento

(Jackson et al., 1981, 1982; Robinson et al., 1984b).

La canola posee una adecuada calidad nutricional, no afecta el crecimiento de

tilapia cuando se incluye hasta un nivel de 50% en su dieta (Jackson et al., 1982).

Harina de ajonjolí la cual presenta adecuada calidad nutricional, principalmente

cuando se mezcla con otros ingredientes ricos en lisina. Hossain y Jauncey

(1989) así como Hossain et al. (1992), evaluaron la digestibilidad del ajonjolí como

única proteína en dietas para carpa y tilapia respectivamente, observando

Page 37: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

13

resultados inferiores a los de la soya, semilla de lino, semilla de mostaza, harina

de pescado lo cual se atribuyó a que contiene niveles altos de ácido fítico.

Algunas fuentes utilizadas como substituto de harina de pescado han sido:

levaduras, proteínas bacterianas, hongos filamentosos, microalgas, concentrados

de proteína foliar y subproductos agroindustriales. Una fuente experimental en

alimentación de acuacultura es la pasta de Jatropha curcas, la cual se obtiene

después del proceso de extracción de lípidos para la generación de

biocombustibles. Su elevado contenido proteico y su perfil de

aminoácidosbalanceado, ha generado el interés para fortalecer la cadena

productiva de esta semila, brindándole un valor agregado que permita eficientizar

la cadena agroindustrial de este cultivo, haciendo más redituable la intensificación

de este cultivo en el Norte del país.

2.5.1.1. Jatropha curcasno tóxica 2.5.1.2. Origen y distribución

México es un país de gran biodiversidad que alberga un alto número de plantas

autóctonas. Una de éstas plantas poco investigadas es el piñón o piñoncillo

(Jatropha curcas L.) (Félix, 2007). Jatropha curcas es miembro de la familia de las

Euphorbiaceae que se localiza en climas tropicales y semitropicales, es un arbusto

resistente a la sequía, originaria de América Central y México.Esta especie se

cultiva en América del sur, el sudeste Asiático, India y África (Francis et al., 2005).

La semilla de J. curcas es una oleaginosa que por su elevado contenido de aceite

tiene potencial para su cultivo debido al interés por la generación de biodiesel (De

la Vega, 2008).

Las características de las plantas según Francis et al., 2005 son las siguientes:

a. Altura: 4 a 8 metros de altura.

b. Vida productiva: 45 a 50 años.

Page 38: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

14

c. Tallos: erguido y ramas gruesas.

d. Hojas verdes: 6 a 15 cm largo y ancho.

e. Fruto oval 30 mm. Longitud aproximada

f. Cada fruto contiene de 2 a 3 semillas

g. Semillas de color negro: Longitud de 17 a 20 mm.Ancho 10 a 12 mm

h. Aproximadamente 1700 semillas corresponden a un kilogramo

i. Aceite de semillas: 30 a 40 % (52 % en municipio de Sinaloa de Leyva)

j. Se defolia (caída de hojas) en sequía e invierno su desarrollo queda latente

k. No soporta bajas temperaturas (bajo cero) prolongadas.

l. Principales aceites: oleico y linoleico

m. Existen variedades tóxicas y no tóxicas (Sólo en México)

Esta especie es de rápido crecimiento y la producción de semillas puede

comenzar incluso en el primer año de establecida la plantación, lo que depende

de muchos factores, como las precipitaciones y la forma de propagación que se

utilice (por semillas o por estacas). Es ampliamente plantada como cobertura para

proteger campos que ya no son cultivados o aprovechados por el ganado u otros

animales. El rendimiento de semilla reportado para J. curcas varía de 0.5 a 12

ton/año/Ha dependiendo del tipo de suelo, fertilización y condiciones de riego. El

arbusto de J. curcas tiene un promedio anual de producción de semilla alrededor

de 5 Ton/Ha puede esperarse en excelentes tierras y precipitaciones de 900-1200

mm (Francis et al., 2005).

Los estados de la República Mexicana que registraron mayor superficie óptima

para su cultivo fueron Sinaloa 557, 641 ha, Tamaulipas con 317, 690 ha, Guerrero

con 282, 158 ha y Michoacán con una superficie de 197, 288 ha (Félix, 2007).

Son pocos los estudios realizados con J. curcas en la sustitución de harina de

pescado, la siguiente investigación es tomada como base para realizar la

presente investigación.

Page 39: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

15

Makkar y Becker (2003) realizaron estudios en laboratorio quemostraron que la

harina de semilla de J. curcas presentó niveles de proteína cruda entre 58% y

64%. Los niveles de aminoácidos esenciales, excepto lisina, fueron altos. Sin

embargo, la harina de semilla de variedades en Cabo Verde y Nicaragua fue

altamente tóxica en la alimentación de peces, ratas y pollos, mientras que la

harina de semillas de la variedad Mexicana no resultó tóxica. Durante 7 días se

suministró harina de semilla de la variedad no tóxica a peces, en proporción al

50% de la harina de pescado. Se observó mucosidad en las heces, y los

rendimientos en los desarrollos de los peces no tuvieron variación comparados

con el grupo de peces al que no se les suministró harina de semillas de J. curcas.

El contenido de proteína y aminoácidos esenciales en la variedad no tóxica fue

similar al de las variedades tóxicas de Cabo Verde y Nicaragua. Adicionalmente,

en experimentos con ratas el índice de eficiencia de la proteína en la harina de

semillas de la variedad no tóxica fue alrededor del 86% comparada con proteína

proveniente de la caseína. Esto sugiere que ambas variedades, tóxica y no tóxica,

son buenas fuentes de proteína. Pero la harina de semillas debe ser detoxificada

antes de suministrarla como alimento a los animales.

2.5.2. Fuentes de proteína animal Las principales harinas animales usadas habitualmente en piensos acuícolas son:

harinas de subproductos de la carne, harina de subproductos de aves, harina de

plumas hidrolizadas y harinas de sangre.

2.5.2.1. Procesos tecnológicos en fuentes proteicas Las técnicas aplicadas a la producción de ingredientes proteicos son diversas, las

harinas de pescado, concentrados, aislados y ensilados son algunos ejemplos de

productos de estas tecnologías (García, 2000). Entre ellas se encuentra el

ensilado de pescado que se ha realizado con residuos del proceso de fileteo de

tilapia y otros peces para la alimentación en acuacultura (Vidotti et al., 2003;

Copes et al., 2006; Toledo et al., 2007; Llanes et al., 2007) y ganado bovino

(Gerón et al., 2007).

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16

2.5.2.2. Ensilado de pescado El ensilado de pescado se elaboró por primera vez en Suecia alrededor de 1930 y

años posteriores en Dinamarca, destinado principalmente a la formulación de

dietas para engorde de animales de granja. El proceso para la obtención de

ensilado es práctico, sencillo y económico, no requiere de procedimientos y

equipos sofisticados y costosos, como sucede en el caso de la elaboración de

harina de pescado. Los ensilados de pescado, se obtienen mediante el

procesamiento de la materia prima utilizando agentes biológicos o químicos

(Tatterson y Windsor, 1974)

El ensilado químico es elaborado por la adición de los ácidos mineralese hidrólisis

de la proteína de pescado. Se prefiere la utilización de ácido fórmico ya que

asegura la conservación sin descenso excesivo en el pH, lo que a su vez, evita la

etapa de neutralización del producto antes de su empleo en la alimentación animal

(Tatterson y Windsor, 1974; Windsor y Barlow, 1984; Córdova y Bello, 1986; Barral

et al, 1989).

El ensilado biológico es elaborado por la hidrólisis enzimática de origen bacteriano

mediante la adición de una fuente de carbono generalmente miel de caña y

organismos microbianos (Toledo-Pérez, 2007).

2.5.3. Factores principales del proceso de ensilaje

2.5.3.1. Temperatura La temperatura es uno de los factores relacionados con el éxito del ensilado. La

temperatura óptima varía entre 27 y 38°C. En la práctica se tiene cierta idea de la

temperatura por la apariencia del ensilado. Un ensilaje frío es generalmente pardo

verdoso, tiene un olor fuerte, los tejidos son viscosos, poseen un gusto insípido y

presentan un pH de 5 o superior. Un ensilado a temperatura adecuada tiene un

color ligeramente verde o amarillo, un gusto agradable ligeramente ácido que

indica un pH por debajo de 4.5. Los ensilajes sobrecalentados tienen

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17

características acentuadas por el grado de calentamiento, su color varía de marrón

a negro y presentan un olor desde un azúcar ligeramente quemada hasta un heno

pasado (Hiriart, 1984).

2.5.3.2. Efecto del pH El pH del ensilado es un indicador ampliamente utilizado para medir su calidad. No

obstante, la mayoría de los especialistas están de acuerdo en que su uso sólo

está justificado si se interpreta correctamente y si está acompañado de

información adicional. Si los ácidos están presentes como mezclas, su efecto

relativo sobre el pH dependerá del grado de ionización y la capacidad

amortiguadora de la masa ensilada. Sin embargo, la diminución del pH indica un

incremento en ácido láctico, acidez total y aminoácidos, mientras que denota un

menor contenido de ácidos volátiles (Hiriart, 1984).

2.5.4. Cambios bioquímicos durante el proceso de ensilaje

2.5.4.1. Enzimas Los cambios están influenciados por la presencia de ciertas sustancias llamadas

enzimas, secretadas por las células, y que tienen la propiedad de acelerar las

acciones químicas. Dicho de otra manera, son catalizadores tan específicos que

sólo intervienen en una reacción particular cuando las condiciones son apropiadas

(Hiriart, 1984).

2.5.4.2. Microorganismos Al morir las células del material ensilado, su contenido de carbohidratos, grasas y

proteínas puede difundirse fuera de la masa y convertirse en alimento para los

numerosos microorganismos presentes. Las condiciones óptimas para el

desarrollo de estos microorganismos varían entre límites amplios: algunos crecen

mejor y otros no pueden crecer en presencia de oxígeno, y otros en ausencia se

desarrollan más.

Page 42: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

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Entre los microorganismos que requieren oxígeno se encuentran las levaduras y

los mohos, que tienen poca relevancia excepto en los casos superficiales de la

masa ensilada; pero si el aire penetra al interior del silo, entonces los mohos

entran y descomponen el producto (Hiriart, 1984).

2.5.4.3. Ácidos orgánicos Cuando los carbohidratos experimentan los efectos de la respiración aeróbica,

dan origen a ácidos orgánicos, entre otras sustancias. Los ácidos orgánicos

encontrados comúnmente en ensilaje son el acético, propiónico, butírico y láctico.

Los tres primeros son volátiles y en su conjunto se denominan ácidos volátiles del

ensilaje; el ácido láctico no se volatiliza fácilmente denominándose así ácido no

volátil. Al hacer el ensilaje es conveniente que se produzca una cantidad

considerable de ácidos, pero también es deseable que predomine el láctico, o

cuando menos que el butírico esté ausente ya que posee un olor desagradable

(Hiriart, 1984).

2.5.4.4. Proteólisis La proteólisis es la descomposición de las proteínas, y en el ensilaje todo ocurre

para que ésta se presente. Existen enzimas que convierten las proteínas en

aminoácidos, se considera que es un proceso de digestión previa; como los

aminoácidos son nutrientes valiosos, no se pierde el valor nutritivo de las

proteínas (Hiriart, 1984).

Sin embargo, las enzimas proteolíticas formadoras de ácido butírico producen

amonio y compuestos amoniacales a partir de las proteínas. Por los que un

ensilaje mal hecho tenga un olor parecido a una mezcla de mantequilla rancia y

pescado descompuesto, debido a que las bacterias del ácido butírico han

fermentado los carbohidratos y atacado las proteínas (Hiriart, 1984).

Page 43: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

19

2.5.5. Factores que afectan la solubilidad de la proteína ensilada En el proceso de fermentación, ó hidrólisis química la proteína es hidrolizada

(solubilizada) por acción de las enzimas del material a ensilar, convirtiéndose en

nitrógeno no proteico, lo que ocasiona una reducción en el contenido de proteína

en el ensilado a un 50 a 60%, incluso en los ensilados bien conservados. Los

principales factores que afectan la solubilidad de la proteína en los ensilados son:

Material a ensilar, temperatura, cantidad de materia seca, pH y tiempo en el silo.

En ensilados bien fermentados los aminoácidos libres son los que principalmente

aportan nitrógeno. Mientras que en los mal conservados, los microoganismos del

género Clostridium degradan los aminoácidos, y producen concentraciones

elevadas de amidas, aminas y amoniaco (Hiriart, 1984).

2.5.6. Clasificación de ensilados 2.5.6.1. Ensilados de fermentación láctica Se caracteriza por tener un pH entre 3.7 y 4.2, y un alto contenido de ácido

láctico, suelen tener cantidades menores de ácido acético, así como trazas de los

ácidos propiónico y butírico. Los compuestos nitrogenados son principalmente no

proteicos, en forma soluble, y en baja cantidad nitrógeno amoniacal,

generalmente inferior al 10% del nitrógeno total (Lancaster, 1977).

2.5.6.2. Ensilados de fermentación acética En ciertas condiciones no bien conocidas, las bacterias productoras de ácido

acético, no suelen darse en los países de climas templados. Contienen grandes

cantidades de ácido acético y bajos niveles de ácido láctico. La desaminación de

aminoácidos suele ser intensa, por lo que la concentración de amoniaco es alta

(Lancaster, 1977).

Page 44: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

20

2.5.6.3. Ensilados de fermentación butírica

En este tipo de ensilados se produjo una fermentación por clostridios.

Normalmente el pH oscila entre 5 y 6, conteniendo poca cantidad de ácido láctico

y carbohidratos solubles (Lancaster, 1977).

2.5.6.4. Ensilados tratados con aditivos Los aditivos para ensilaje pueden clasificarse en dos grandes grupos:

Estimulantes, como son los inóculos contra la acción inhibidora de ácidos, y los

azúcares que estimulan la multiplicación de las bacterias ácido lácticas, e

inhibidores, como son los ácidos y el formaldehído, que inhiben total o

parcialmente el crecimiento microbiano (Lancaster, 1977).

Como inhibidores potenciales de la fermentación se han empleado numerosos

compuestos químicos, aunque han sido pocos los aceptados a nivel comercial.

Uno de los primeros fue una mezcla de ácidos minerales, como el sulfúrico y el

clorhídrico, que se añadían a forrajes durante el ensilaje en cantidades suficientes

para disminuir el pH a menos de 4. Durante muchos años el proceso fue muy

usado en algunos países, pero últimamente se ha utilizado el ácido fórmico. Éste

ácido ha sustituido a los ácidos minerales y es aceptado como aditivo en muchos

países por ser menos corrosivo. No es posible inhibir totalmente el crecimiento

microbiano, cuando tiene lugar una cierta fermentación láctica. Para inhibir las

bacterias ácido lácticas se recomienda usar una dosis de tres a cuatro veces

mayor que la recomendada a nivel comercial (Lancaster, 1977).

2.5.7. Ensilaje de fuentes animales A principios esta tecnología se implementaba en forrajes para la alimentación de

aves y ganado, posteriormente, algunas organizaciones nacionales se han

dedicado a la búsqueda fuentes proteicas tratada bajo esta tecnología como lo

son el Centro Nacional de Desarrollo Acuícola de Aguas Cálidas (CENADAC), en

conjunto con el Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo Pesquero

(INIDEP), durante 2001-2002 implementaron la tecnología de ensilados químicos

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21

como una alternativa para la disminución del costo de las dietas para peces

encontrando un muy buen mercado en la elaboración de “pellets” húmedos para

la acuicultura (Welfare, 2003).

En un estudio realizado por Vidotti et al., 2003 caracterizan la composición

química y perfil de aminoácidos de diversos ensilados químicos y biológicos de

pescado utilizando diferentes materias primas entre las que se encuentran, los

residuos de la industria de fileteo de tilapia, resultando un ensilado químico con un

buen porcentaje de proteína 39.5 % y finalmente a pesar de la deficiencia de

menor importancia de ciertos AAE como valina, isoleucina y leucina, no pierde su

valor nutritivo. Con la excepción del triptófano que es el aminoácido limitante en el

ensilado ácido de tilapia.

Hay indicios de que el triptófano es inestable en medio ácido, por lo que se

convierte en el primer aminoácido limitante en los ensilajes ácidos (Arason, 1994).

Copes et al., 2006 desarrollaron un ensilado químico de pescado en pequeña

escala a partir de residuos de pejerrey previamente molidos, con la finalidad de

obtener un suplemento dietario proteico para ser utilizado en la acuacultura.

Evaluando las características y composición proteica final del ensilado. El

porcentaje de proteína fue de 16.6%. Concluyeron que el producto posee una

sumatoria de ventajas para los pequeños productores que justifican la

implementación del ensilado químico en los establecimientos de acuacultura.

Llanes et al., (2007) evaluaron una tecnología de alimento semi-húmedo a base de

ensilado de desechos pesqueros como sustituto de la harina de pescado. Fueron

formuladas dos dietas y un control (Alimento comercial de tilapia, 30% de

proteína). Estas fueron empleadas en la alimentación de tilapia roja (Oreochromis

mossambicus x Oreochromis niloticus). Los resultados mostraron que existen

diferencias significativas (p<0.05) en el crecimiento a favor del control, sin

embargo los indicadores de utilización de alimento y supervivencia no presentan

diferencias significativas (p > 0.05).

Page 46: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

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3. JUSTIFICACIÓN Actualmente la acuacultura se ha convertido en una de las actividades

económicas de mayor auge y desarrollo en los últimos años. Este crecimiento

acelerado implica una demanda considerable de alimentos que garanticen un

adecuado suministro y balance de nutrientes capaces de satisfacer los

requerimientos nutricionales de la especie a cultivar (Peterset al, 2009).

La alimentación en acuacultura representa más del 50% de los costos operativos y

a pesar de que la harina de pescado es la mejor fuente en la alimentaciónpara la

acuacultura altamente demandada existiendo escasez y por ende un incremento

en los costos. La sustitución de la harina de pescado por ingredientes de menor

costo económico es unos de los principales retos en acuaculturaque ha

encaminado la labor de nutricionistas en la búsqueda de materias primas que la

remplacen sean altamente disponibles manteniendo una composición nutricional

estable y sean de bajo costo (El-Sayed, 1999).

Estudios llevados a cabo en diversas regiones de México han sugerido que el

cultivo de tilapia es una alternativa de producción capaz de atenuar la demanda de

alimentos y a su vez, contribuir con la disminución de la presión sobre los recursos

naturales. Adicionalmente, la producción de tilapia es importante como alternativa

en la generación de empleos y la producción de alimento de alta calidad

nutricional para el ser humano (Vegaet al., 2010).

Una alternativa para el remplazo de la harina de pescado es el uso de sub-

productos de pescadocomo la fauna acompañante de peces (principalmente) y

crustáceos (en menor cantidad). Como estos no son aprovechados en su

totalidad, su eliminación en basureros o en ecosistemas marinos produce

problemas de contaminación, debido al alto contenido de materia orgánica que

incrementa la actividad primaria, reduciendo el contenido de oxígeno, de tal forma

que las condiciones anaeróbicas afectan a otros organismos del ecosistema (FAO,

1998).

Page 47: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

23

Una estrategia para el aprovechamiento de los subproductos pesqueros es su

procesamiento a partir del ensilaje, cuya tecnología provoca la biodisponibilidad de

la proteína animal.Con la complementación del valor nutritivo de la dieta a partir de

una fuente de proteína vegetal comoJ. curcaspuede permitir la reducción de los

costos de la misma y a su vez el aprovechamiento integral de estos recursos

agroindustriales.

4. HIPÓTESIS La utilización de Jatropha curcas no tóxica y ensilado de pescado en dietas para

tilapia (Oreochromis niloticus) permite uncrecimiento de forma similar al obtenido

por un alimento elaborado con harina de pescado.

5. OBJETIVOS GENERAL Evaluar ensilado de pescado adicionado con pasta de Jatropha curcas no tóxica

para la alimentación de tilapia (Oreochromis niloticus)

5.1. Objetivos Específicos 1. Evaluar tres residuos pesqueros para la obtención de ensilados de pescado

2. Diseñar dietas empleando como ingredientes un ensilado de pescado, Jatropha

curcas y la combinación de ellos. 3. Evaluar el efecto de la alimentación con las dietas propuestas en variables

productivas en tilapia (Oreochromis niloticus) bajo condiciones controladas (peso

ganado, tasa de crecimiento, factor de conversión alimenticia y porcentaje de

sobrevivencia)

6. METODOLOGÍA El desarrollo de la presente investigación se llevó a cabo en el Centro

Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional (CIIDIR-

Sinaloa. La preparación de ingredientes y formulación de dietas se desarrolló en

los laboratorios de Nutrición acuícola y de Alimentos funcionales del departamento

de Biotecnología Agrícola y el trabajo experimental, en el invernadero y

Page 48: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

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laboratoriohúmedo del departamento de Acuacultura. Las muestras fueron

analizadas en el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), en

Baja California Sur, en los laboratorios de Bioquímica fisiológica y Bromatología.

6.1. Obtención de desechos de pescado Los desechos de pescado constituyen un subproducto del proceso de fileteo, se

obtuvieron de la empresa Guasave 400, localizada en la ciudad de Guasave,

Sinaloa México. Es una empresa regional que procesa alimentos de origen marino

obtenidos por pesca extractiva o acuacultura generada en los campos pesqueros

del municipio de Guasave o cercanos. Los desechos de pescado que la empresa

nos brindó para este estudio fueron de Sphoeroides annulatusyLepophidium

prorates, consistieron en cabeza, esquilón, pieles y aleta caudal para Lepophidium

prorates y esquilón, pieles y aleta caudar para Sphoeroides annulatus. En la

figura1, se muestra el diagrama de producción de filete de la empresa. La

especieOreochromis niloticus se utilizó y se obtuvo del departamento de

acuacultura del CIIDIR-Sinaloa.

Figura 1.Diagrama del proceso de fileteo de pescado que utiliza la empresa

Guasave 400.

6.2. Elaboración y evaluación de ensilados Se elaboraron diversos ensilados de pescado utilizando como materia prima

desechos de la industria de fileteo de tres especies: Oreochromis niloticus,

Lepophidium prorates y Sphoeroides annulatus, que tienen como nombre común

Page 49: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

25

tilapia del Nilo o nilótica, congrio cornudo y botete, respectivamente. En la figura 2,

se ilustran las especies mencionadas.

Figura 2. Especies empleadas en la elaboración de ensilados de pescado

Los desechos de pescado se clasificaron en sus diferentes componentes del

cuerpo: aleta caudal, esquilón, pieles y cabeza (con excepción de botete ya que se

descabeza durante la captura y ésta se arroja al mar). Las partes de cada especie

se sometieron a un proceso de molienda en proporción 1:1 con un molino para

carne (marca Torrey modelo M-22R con capacidad de 745 W) obteniendo tres

homogeneizados de pescado. Se colocaron cada uno de los homogenados de

pescado en bolsas de plástico herméticas, se etiquetaron por especie y se

congelaron a -20 ºC para su posterior utilización en el proceso de ensilaje. Los

ensilados de cada especie se elaboraron de la siguiente manera: Se colocó 1 Kg

de homogeneizado en un contenedor de plástico de 5 L, posteriormente se

adicionaron 15 mL de ácido fórmico de manera lenta con agitación frecuente con

la finalidad de lograr que el ácido esté en contacto con el homogeneizado.

Diariamente se monitoreo el pH de los ensilados asegurando un ajuste entre 3.8 y

4.0, con la adición de más ácido con la finalidad de mantener ese pH. Se

almacenaron en contenedores opacos con cierre hermético a temperatura

ambiente permaneciendo en ausencia de luz y aire. Se tomaron muestras de los

ensilados en diferentes tiempos del proceso para monitorear su hidrólisis.

Page 50: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

26

6.3. Evaluación del proceso de ensilaje Se tomaron muestras a los ensilados en diferentes días de proceso con la

finalidad de evaluar parámetros de calidad para la selección del ensilado a

emplear en las dietas experimentales. Los puntos de muestreo fueron a diferentes

tiempos desde el día 0 al día 35. Se determinó el análisis químico proximal a las

muestras, posteriormente se les realizó la determinación de aminoácidos al

ensilado seleccionado para las dietas. Se registraron datos de nitrógeno total,

nitrógeno proteico y no proteico para evaluar la hidrólisis química.

6.3.1. Determinación de nitrógeno total (NT) La composición de nitrógeno de las muestras se determinó con el método de

Kjeldhal. El método consistió en la digestión de las muestras en un Sistema de

Digestión (Foss Kjeltec 2400) con ácido sulfúrico concentrado a 400º C a la que se

adicionó un catalizador. Seguido de una destilación con NaOH en un Sistema de

Destilación (Foss Kjeltec 2300) al 40% en presencia de una solución indicadora

con ácido bórico al 4%. Por último se realizó una titulación con HCl 0.1 N (AOAC,

1995).

N = (NO3-) + (NO2-) + (NH4

+ NH3 + H+

)

6.3.2. Determinación de nitrógeno proteico (NP) El método para determinar el nitrógeno proteico fue por el método del ácido

bicinconínico BCA, el cual a partir de una solución del ensilado, disolviendo 0.100

g en 1mL de agua destilada, se tomó una alícuota de 30 µl la cual se disolvió con

300 µl de NaOH para digerir por 2h. Posteriormente se agitaron las muestras y se

recuperaron 25 µl de cada una, en microplaca, se les añadió 200 µl de reactivo

BCA, se incubó a 60 °C durante 15 minutos y se tomó lectura en

espectrofotómetro a 562 nm (Suelter, 1985).

Page 51: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

27

6.3.3. Determinación de nitrógeno no proteico (NNP) Se determinó preparando una solución de la muestra al 4% p/v en ácido

tricloroacético al 20%, se dejó precipitar la proteína por 2 h, se centrifugó a 3000

rpm por 30 min. Del sobrenadante se tomaron 3 mL para determinar el contenido

de nitrógeno por micro Kjeldhal (AOAC, 1995).

6.4. Obtención de pastas proteicasde J. curcas Se colectaron los frutos del campo experimental bajo invernadero del Centro de

Investigación de Alimentos en Desarrollo, localizado en la ciudad de Culiacán

Sinaloa. Se descascarilló el fruto de manera manual obteniendo de tres a cuatro

semillas por fruto, posteriormente se les extrajo manualmente la testa para obtener

finalmente la almendra. Se procesó la almendra en el laboratorio de toxicología del

Centro de Investigaciones en Alimentación y Desarrollo, Culiacán, Sinaloa

mediante una prensa hidráulica marca Komet DD85. Como producto final a este

proceso se obtuvo una pasta la cual fue analizada y utilizada como ingrediente

para la formulación de dietas para el primer bioensayo de crecimiento (juveniles de

tilapia). Posteriormente se sometió a un segundo proceso químico de extracción

de lípidos, para ser utilizada como ingrediente en la formulación de dietas para el

segundo bioensayo de crecimiento (alevines de tilapia).

La pasta resultante de la extracción por prensado en frío contenía altos niveles de

lípidos (49.66 ± 0.37 %) y se sometió a un segundo proceso de extracción de

lípidos utilizando como disolvente no polar, hexano en proporción (1.5 / 10 p/v), se

desengrasó por 12 h con el disolvente, se filtró y posteriormente se dejó en

campana para eliminar hexano. La pasta obtenida se guardó a 4 °C. Se determinó

la composición proximal mediante técnicas de la AOAC 1995, en CIBNOR, La

Paz.

Page 52: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

28

6.5. Análisis químico proximal de los ingredientes y dietas experimentales Los análisis químicos proximales de los ingredientes y de las dietas se realizaron

en el Laboratorio de Bromatología del Centro de Investigaciones Biológicas del

Noroeste (CIBNOR) de acuerdo a la metodología citada por la AOAC, 1995.

6.5.1. Humedad La humedad de la muestra se determinó pesando 2 g de muestra en crisoles a

peso constante, se colocaron a desecación en un horno (TERLAB) a 105º C

durante 4 h hasta obtener un peso constante. Por diferencia de peso se calculó la

humedad de la muestra, con la fórmula siguiente:

% humedad = (Peso crisol + muestra húmeda) - (peso del crisol + muestra seca) X 100 peso de la muestra húmeda

6.5.2. Cenizas El contenido de ceniza fue determinado mediante calcinación de la muestra, se

pesaron 2 g de muestra sólida, se incineró en (horno Mufla Termolyne 6000) a 600

ºC por 5 h, después se colocó en estufa por 40 min a 100 °C y se pesó.

% cenizas= peso crisol con cenizas - peso crisol vacío

X 100 peso de la muestra

6.5.3. Proteína

El contenido de proteínas se determinó a partir de la composición del nitrógeno

total de las muestras, mediante la técnica Kjeldhal, empleando un factor de

conversión para expresar el resultado en porcentaje de proteína (6.25). El método

consistió en la digestión de las muestras en un Sistema de Digestión (Foss Kjeltec

2400) con ácido sulfúrico concentrado a 400º C a la que se adicionó un

catalizador. Seguido de una destilación con NaOH en un Sistema de Destilación

(Foss Kjeltec 2300) al 40% en presencia de una solución indicadora con ácido

bórico al 4%. Por último se realizó una titulación con HCl 0.1 N.

Page 53: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

29

% Proteína= (Valor mL – Valor medida patrón mlL x 0.1 x 14.004 x 6.25 x 100

peso de la muestra (mg)

6.5.4. Extracto Etéreo (EE) El contenido de extracto etéreo de la muestra se determinó mediante el método de

extracción de grasa en caliente, con un Equipo de Extracción Soxtec Avanti (Foss

Tecator 2010) usando éter de petróleo.

% E.E= Peso muestra final

X 100 Peso muestra inicial

6.5.5. Fibra Cruda El contenido de fibra se determinó mediante una digestión ácida de las muestras

desgrasadas con H2SO4

, seguida de una digestión básica con NaOH, en el

sistema (Fibertec M6 1020 Foss Tecator). Posteriormente se secó el residuo

obtenido en una estufa a 105 ºC hasta peso constante, se pesó y calcinó a 550 ºC

durante 30 min en mufla para pesar al final el residuo restante.

% Fibra = Peso muestra seca 105 °C – Peso muestra calcinada 550 °C x100 peso de la muestra desgrasada

6.5.6. Extracto Libre de Nitrógeno (ELN) El contenido de extracto libre de nitrógeno se determinó por la diferencia de 100

menos la suma de los demás nutrientes.

% E.L.N. = 100 – (% cenizas + % proteínas + % E.E. + % fibra)

6.5.7. Determinación de energía bruta

La determinación de energía bruta se determinó mediante la combustión de la

muestra en forma de pastilla en una bomba calorimétrica (Parr Instrument

Company).

Page 54: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

30

6.6. Análisis de perfil de aminoácidos

El análisis de perfil de aminoácidos del ensilado de tilapia y pasta de Jatropha

curcas L. no tóxica se realizó en el laboratorio de Cromatografía del Centro de

Investigaciones Biológicas del Noroeste. Los aminoácidos fueron determinados

por cromatografía líquida (HPLC), con previa digestión ácido-base. La digestión

ácida (ácido clorhídrico 6N, 24 h) fue realizada en tubos de cristal sellados bajo la

atmósfera del nitrógeno (110 °C). Metionina y cisteína se determinaron por

hidrólisis ácida posterior a la oxidación que se realizó con ácido perfórmico.

Después de la hidrólisis, las soluciones fueron diluidas a 0.25 M con ácido

clorhídrico 0.02 N para ajustar el pH a 8.5. Posteriormente se filtró la solución a

través de una membrana Millipore (0.45 mm); (AOAC, 1995).

6.7. Formulación de dietas experimentales Las dietas se formularon mediante un software computacional (Microsoft Excel®

)

tomando en cuenta la composición química de los ingredientes. Las dietas

empleadas en el primer bioensayo de crecimiento fueron cuatro dietas isoproteicas

(33% de proteína): una dieta control o de referencia (AC), dieta de ensilado de

tilapia (ET), dieta de J. curcasno tóxica prensada en frío (JCP) y por ultimo una

dieta formulada a base de la combinación al 50% de ensilado y pasta de J.

curcasno tóxica prensada (50 % JCPE). Las dietas para el segundo Bioensayo de

crecimiento fueron seis dietas formuladas a 34.9 ± 0.1% de proteína. La primera

dieta de control (AC2), la segunda de ensilado de tilapia (ET2), las 4 restantes se

formularon con los siguientes niveles de inclusión de harina de J. curcasno tóxica

y ensilado de tilapia, respectivamente: 25 %, 50%, 75% J. curcas tratada con

hexano y ensilado de tilapia (JCHET) y 100% de J. curcas tratada con hexano

(JCH).

En la tabla 3 y 4 se observan los resultados de las formulaciones de las dietas

para el bioensayo con juveniles y alevines, respectivamente. En la tabla 5 se

aprecia la premezcla de vitaminas y minerales que se emplearon en las dietas

experimentales.

Page 55: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

31

Tabla 3.Formulación de dietas utilizadas en bioensayo de crecimiento para

juveniles de tilapia.

Ingredientes AC ET JCP 50% JCPE

Harina de pescado 300 - - -

Ensilado - 540 - 300

Pasta de Jatrophacurcas (Extracción con prensa)

- - 958.9 430

Harina de trigo 558.9 418.9 0 228.9

Vitaminas 0.1 0.1 0.1 0.1

Minerales 1 1 1 1

Aceite de pescado 50 - - -

Lecitina de Soya 50 - - -

Grenetina 40 40 40 40

Total 1000 1000 1000 1000

Tratamientos: AC) Control; ET) Ensilado de tilapia; JCP) Jatropha curcas

prensada; 50% JCPE) Inclusión al 50% de ensilado de tilapia y Jatropha curcas

prensada. Valores expresados en g/kg de alimento

6.8. Elaboración de dietas experimentales La elaboración de las dietas se desarrolló en el Laboratorio de Nutrición Acuícola

del Departamento de Acuacultura de CIIDIR Sinaloa. Para preparar las dietas

empleadas en los dos bioensayos de crecimiento y mencionadas en el apartado

6.8, se molieron y tamizaron los ingredientes a 465 µm con excepción del ensilado

de tilapia el cual se empleó en forma húmeda. Posteriormente se procedió a

elaborar las dietas, mezclando los ingredientes y homogeneizándolos con una

mezcladora Kitchen Aid de 325 W adicionando la cantidad de agua necesaria en

Page 56: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

32

cada dieta con la finalidad de facilitar el paso de la masa por el molino (marca

Torrey modelo M-22R con capacidad de 745 W), donde se le dio forma a los

pellets, los cuales fueron secados con ventilación a temperatura ambiente.

Tabla 4.Formulación de dietas utilizadas en bioensayo de crecimiento para

alevines de tilapia.

Ingredientes AC2 ET2 25 % JCHET

50 % JCHET

75 % JCHET

100% JCH

Harina de pescado

430

-

-

-

-

-

Ensilado - 750 562.5 375 187.5 -

Pasta de Jatropha curcas (Extracción con hexano)

-

-

132.5

265

397.5

530

Harina de trigo 428.9 208.9 263.9 308.9 333.9 368.9

Vitaminas 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

Minerales 1 1 1 1 1 1

Aceite de pescado 50 - - 10 40 60

Lecitina de Soya 50 - - - - -

Grenetina 40 40 40 40 40 40

Total 1000 1000 1000 1000 1000 1000

Tratamientos: AC2) control; ET2) ensilado de tilapia; 25%, 50%, 75% JCHET),

inclusión en dietas de J. curcas no tóxica tratadas con hexano y ensilado de

tilapia; 100% JCH) J.curcas tratada con hexano. Valores expresados en g/kg de

alimento.

Page 57: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

33

Tabla 5.Premezcla de vitaminas y minerales utilizados en la elaboración de dietas

experimentales para los bioensayos de crecimiento de tilapia.

Vitaminas g/kg Minerales g/kg Tiamina

0.011

Calcio

3.0

Ácido fólico 0.005 Fósforo 7.0

Riboflavina 0.02 Magnesio 0.5

Piridoxina 0.011 Yodo 0.001

Colina 0.275 Hierro 0.15

Ácido pantoténico

0.0035

Cobre

0.003

Niacina 0.088 Zinc 0.20

Vitamina B12 0.00001 Manganeso 0.013

Vitamina K 0.0044 Selenio 0.0004

Vitamina D3 0.000055

Vitamina E 0.04422

Ácido ascórbico

0.375

Cantidades expresadas en g/kg de alimento

6.9. Diseño experimental de los bioensayos de crecimiento 6.9.1. Reproducción de tilapia Oreochromis niloticus

Se reprodujeron organismos de la especie Oreochromis niloticus para llevar a

cabo los bioensayos de crecimiento. Los organismos empleados en el primer

bioensayo de crecimiento se reprodujeron en el invernadero de tilapia de CIIDIR

Sinaloa en el periodo Noviembre 2011 - Enero 2012, periodo en el que se dio lugar

a la reproducción, desarrollo de huevo y hormonado de alevines, este último se

Page 58: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

34

llevó a cabo con el empleo de alimento comercial purina Nutripec® 4510H de 45%

de proteína y 10 % de lípidos, hormonado con la hormona 17 alfa-metil

testosterona. Posteriormente se alimentaron con alimento comercial purina

Nutripec®

4510A de 45% de proteína y 10% de lípidos hasta alcanzar 3 g y se

cambió de alimento de la misma marca con 44% de proteína y 15% de lípidos con

un tamaño de partícula de 0.88 mm, con la finalidad de que los organismos

alcanzaran aproximadamente 6.15 ± 1.36 g de crecimiento y ser empleado en el

primer bioensayo.

Para el segundo bioensayo de crecimiento se utilizaron organismos que fueron

reproducidos en Junio–Agosto 2012, con las mismas condiciones de reproducción

del primer bioensayo, estos organismos se utilizaron de 0.95 ± 0.25 g.

6.9.2. Bioensayo de crecimiento de juveniles de tilapia El primer bioensayo de crecimiento se llevó a cabo en el invernadero de tilapia del

(CIIDIR, Unidad Sinaloa). Para el estudio de crecimiento se desarrolló un sistema

de 4 bloques de concreto donde se instalaron 16 unidades experimentales (cajas

cerradas Milenio) con capacidad de 270 L (Fig. 3). Se utilizaron 4 réplicas para

cada uno de los cuatro tratamientos con densidad de siembra de 22 organismos

por m3

(6 peces por caja) y peso inicial de 6.15 ± 1.36 g. Cada unidad

experimental contó con aireación continua, manteniendo el nivel de oxígeno en 5.4

± 0.20 mg/l y la temperatura osciló en 28 ± 0.65 °C.

Page 59: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

35

Figura 3.Sistema de unidades experimentales utilizadas para bioensayo de

crecimiento en juveniles de tilapia O. niloticus.

6.9.3. Bioensayo de crecimiento de alevines de tilapia El segundo bioensayo de crecimiento se llevó a cabo en el Laboratorio de Húmedo

del CIIDIR Unidad Sinaloa. Para el estudio de crecimiento se utilizó un módulo de

acero con lámina galvanizada en donde se instalaron 18 unidades experimentales

(cajas Novate Monterrey cerradas) con capacidad de 30 L (Fig. 4). Se utilizaron 3

réplicas para cada uno de los 6 tratamientos y una densidad de siembra de 100

organismos por m3

(3 organismos por caja) con un peso de 0.95 ± 0.25 g. Cada

unidad experimental contó con aireación continua, manteniendo el nivel de

oxígeno en 28.1 ± 0.8 mg/l y la temperatura durante el bioensayo osciló en 6.4 ±

0.2 °C.

Figura 4.Sistema de unidades experimentales utilizadas en bioensayo de

crecimiento en alevines de tilapia O. niloticus.

6.10. Alimentación de los peces De acuerdo a la biomasa calculada para cada una de las tinas, en cada una de las

biometrías de los organismos se calcularon las raciones alimenticias por tina para

Page 60: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

36

los diferentes tratamientos. La alimentación se realizó tres veces al día de manera

manual.

6.11. Tasa de crecimiento diario La tasa de crecimiento diario se determinó en cada bioensayo de crecimiento,

mediante la siguiente fórmula:

TCD = 𝑀𝑀𝑀𝑀 − 𝑀𝑀𝑀𝑀

t

Dónde:

Mi y Mf = promedio inicial y final de las masas individuales

t = duración del periodo de cultivo en días

6.12. Factor de conversión alimenticia (FCA) El factor de conversión alimenticia de determinó en cada bioensayo de crecimiento

utilizando la siguiente fórmula:

FCA= Alimento consumido (Kg)/ incremento de peso (Kg)

6.13. Análisis Estadístico Para determinar si los datos obtenidos eran significativamente diferentes, se usó el

software computacional STATISTICA®

7, los datos fueron sometidos a un análisis

de varianza de una vía (ANDEVA, α˂0.05), posteriormente se aplicó la prueba de

Duncan (New Duncan’s Múltiple Range Test) para clasificar los tratamientos.

(Duncan, 1951).

Page 61: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

37

7. RESULTADOS 7.1. Parámetros de calidad del proceso de ensilaje Con la finalidad de seleccionar el ensilado a utilizar como materia prima en la

formulación y elaboración de dietas para cada uno de los bioensayos de

crecimiento de tilapia Oreochromis niloticus, se analizaron, fisicoquímica (Tabla 6)

y nutrimentalmente los tres ensilados.

7.2. Características físicas de ensilados de pescado Las principales características físicas evaluadas para la selección del ensilado de

pescado a emplear en formulaciones de dietas experimentales se presentan en la

Tabla 6,donde podemos observar que en ensilado de tilapia la hidrólisis se

estabiliza a corto plazo en comparación a los demás, además de ser el que

presenta mejor consistencia para formular las dietas.

7.3. Calidad nutrimental de ensilados de pescado 7.3.1. Composición química proximal de ensilados La composición química proximal de los ensilados muestra que el rango de

valores para proteína en los ensilados osciló entre 42.29 % y 80.31%. Con

respecto a lípidos, el valor más alto se registró en el ensilado de tilapia con 26.59

± 0.90 %, seguido de los ensilados de congrio cornudo y botete con los valores de

1.49 ± 0.06 % y 0.72 ± 0.03 % respectivamente. En la determinación de cenizas el

ensilado de congrio cornudo presentó el valor más alto 40.72 ± 0.17 %, seguido

de ensilado de tilapia con 18.01 ± 0.26 % y ensilado de botete con valor más bajo

17.87 ± 1.18 %. El ensilado de tilapia aportó 12.94 % de carbohidratos (E.L.N),

seguido de los ensilados de congrio cornudo y botete con porcentajes de 9.08 y

1.06, respectivamente (Tabla 7).

Page 62: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

38

Tabla 6. Parámetros físico-químicos de calidad de ensilados

Parámetro Ensilado de tilapia

Ensilado de botete

Ensilado de congrio cornudo

Color (café)

+

++

+++

Textura

Pastoso

homogéneo

Semi-líquido

con

separación de

residuos

Líquido con

separación de

residuos

Apariencia (residuos sin degradación: espinas, piel y huesos después de ensilaje)

+ ++ +++

Estabilización de la hidrólisis (días)

7

14

25

pH Ácido orgánico utilizado para el proceso de ensilaje (mL)

4.0 ± 1.0

25

3.9 ± 0.08

21

4.0 ± 0.2

39

(+) Se utiliza en tabla para diferir intensidad de color y proporciones de residuos

sin degradación de espinas, piel y huesos en características físicas de ensilados

Page 63: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

39

Tabla 7. Composición química proximal de ensilados de pescado

Muestra Proteína Lípidos Humedad Fibra Cenizas ELN

E. Tilapia 42.29±1.80

c

26.59±0.90

a

4.14±0.37

b

0.18 ± 0.01

a

18.01± 0.26

b

12.94

a

E. Botete 80.31±1.73

a

0.72±0.03

b

7.02± 0.13

a

0.05 ± 0.02

b

17.87 ± 1.18

b

1.06

c

E. Congriocornudo

48.72±0.15

b

1.49±0.06

b

3.18± 0.06

c

0.00 ± 0.03

b

40.72 ± 0.17

a

9.08

b

Valores expresados en g/100 g. Indica promedio de tres repeticiones ± Desviación

Estándar.

7.3.2. Proteína soluble de ensilados Durante el proceso de hidrólisis proteica en el ensilado de pescado la proteína

soluble decrece, esto debido a la acción de enzimas proteolíticas endógenas

además de la desnaturalización de las proteínas por efecto de la acidificación,

dando como resultado, péptidos y aminoácidos libres.

En el ensilado de tilapia se observó como la proteína se fue hidrolizando con un

valor inicial de 647.49 mg/g hasta 368.56 mg/g después de 35 días de hidrólisis,

correspondiente al 43% de la hidrólisis de la proteína soluble, mientras que el pH

de este se estabilizó al día 7 (Fig 5).

La proteína soluble del ensilado de botete tuvo un valor inicial de 762.9 mg/g que

disminuyó a 342.04 mg/g después de 35 días de hidrólisis, correspondiente al

55.17 % de la hidrólisis de la proteína soluble, mientras que se estabilizó el pH a

(3.8 ± 0.2) al día 14 (Fig 6).

Page 64: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

40

Figura 5. Hidrólisis proteica de ensilado de tilapia durante el proceso de ensilaje

Figura 6. Hidrólisis proteica de ensilado de botete durante el proceso de ensilaje

Page 65: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

41

Finalmente el ensilado de congrio cornudo presentó el menor valor de proteína

soluble que fue de 663.3 mg/g hasta 273.7 mg/g, correspondiente al 58.7 % de la

hidrólisis de la proteína soluble. Estabilizándose el pH al día 25. Las muestras

tomadas después de ese día tuvieron un incremento de proteína soluble

registrando un valor final de 350.19 mg/g (Fig. 7), después de los 35 días. Este

inesperado aumento de proteína soluble puede ser debido a la sobreestimación

durante el muestreo, debido a la falta de homogeneidad de residuos de pescado

en el ensilado.

Figura 7. Hidrólisis proteica de ensilado de congrio cornudo durante el proceso de

ensilaje

7.3.3. Selección de ensilado empleado en formulación y elaboración de dietas experimentales Con base a los resultados físicos y nutrimentales de los ensilados de pescado se

seleccionó al de tilapia como la mejor alternativa para elaborar las dietas

experimentales para los bioensayos encaminados a evaluar el crecimiento de

tilapia. Los residuos del proceso de fileteo de tilapia utilizados como ingrediente en

la elaboración del ensilado seleccionado para las formulaciones contiene la

Page 66: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

42

composición nutrimental presentada en Tabla 8.Además de que al ser tilapia una

especie que está ampliando su cultivo extensivo, se considera que los desechos

provenientes del fileteo serán más abundantes, así como más disponibles para

que esta tecnología pueda aplicarse de manera regional.Otra ventaja adicional es

que al ser considerado un subproducto su obtención se logra por acuacultura o

captura y es permanente durante el año, a diferencia de botete y congrio cornudo

que se obtienen solamente por pesca extractiva y en temporadas o ciclos de

pesca.

Tabla 8. Composición química proximal de residuos de fileteo de tilapia sin

vísceras

Muestra Proteína Lípidos Humedad Fibra Cenizas ELN

Residuos de tilapia sin vísceras

43.94 ± 1.35

31.72 ± 0.19

4.10 ± 0.04

0.19 ± 0.02

19.99 ± 0.48

4.16

Valores expresados en g/100 g. Indica promedio de tres repeticiones ± DE

7.4. Proceso de hidrólisis de ensilado de tilapia La proteína soluble, cuantificada como nitrógeno proteico, disminuye debido a su

transformación en nitrógeno no proteico durante el proceso de hidrólisis proteica.

Esta proteína está constituida por péptidos cortos, aminoácidos libres y bases

nitrogenadas volátiles los cualesse incrementan a medida que se desarrolla la

hidrólisis. De tal manera que el resultado de la hidrólisis es la disminución del

nitrógeno proteico y el aumento del nitrógeno no proteico.

7.4.1. Nitrógeno proteico En la Figura 8 se muestra la tendencia que toma el nitrógeno proteico durante la

proteólisis en el proceso de ensilaje de tilapia.

Page 67: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

43

Figura 8. Cinética del nitrógeno proteico durante proceso de ensilaje de tilapia

7.4.2. Nitrógeno no proteico En la Figura 9 se muestra la tendencia que toma el nitrógeno no proteico durante

la proteólisis en el proceso de ensilaje de tilapia.

Figura 9. Cinética del nitrógenono proteico durante proceso de ensilaje de tilapia

0123456789

10

0 5 10 15 20 25 30 35

0123456789

10

0 5 10 15 20 25 30 35

% N

itróg

eno

Proceso de ensilaje (días)

% N

itróg

eno

Proceso de ensilaje (días)

Page 68: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

44

7.5. Composición química proximal de ingredientes proteínicos de dietas para tilapia O. niloticus. 7.5.1. Ensilado de tilapia El porcentaje de proteína aportado por el ensilado es considerable para la

elaboración de piensos alimenticios de acuerdo a la composición proximal del

ensilado de tilapia (Tabla 9).

Tabla 9. Composición química proximal de ensilado de tilapia

Muestra Proteína Lípidos Humedad Fibra Cenizas ELN

Ensilado de

tilapia

42.29±1.80

26.59±0.90

4.14±0.37

0.18 ± 0.01

18.01± 0.26

12.94

Valores expresados en g/100 g. El resultado es el promedio de tres repeticiones y

presenta desviación estándar.

7.5.2. Jatropha curcasno tóxica Posterior a la segunda extracción, los valores de proteína y lípidos se modificaron,

debido a la remoción de los lípidos, duplicándose el porcentaje de proteína y

disminuyéndose los lípidos hasta un 30%. Lo anterior de acuerdo a los resultados

químicos proximales correspondientes a la pasta de J. curcas sometida a dos

procesos de extracción de lípidos; uno mediante prensado en frio y el segundo por

extracción en frío con hexano (Tabla 10).

7.6. Perfil de aminoácidos de ingredientes proteínicos de dietas para tilapia O. niloticus. 7.6.1. Ensilado de tilapia

Los aminoácidos que presentaron los valores más altos fueron cisteína, lisina y

leucina. El aminoácido limitante fue histidina. Triptófano no fue determinadodebido

Page 69: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

45

a que el método empleado no lo cuantifica de acuerdo al perfil de aminoácidos del

ensilado de tilapia (Tabla 11).

Tabla 10. Análisis químico proximal de pasta de J. curcasdespués de una

extracción en prensa y posteriormente de una extracción con hexano

Ingredientes Humedad Proteína Lípidos Cenizas Fibra ELN

Pasta extracción prensa 4.51±0.04 29.9±0.05 49.66±0.37 4.93 ±0.14 5.57±0.04 9.94

Pasta extracción c/hexano 4.02±0.02 66.32±0.14 13.1±0.40 5.57 ±0.08 4.93±0.03 6.06

Valores expresados en g/100 g. Indica promedio de tres repeticiones ± Desviación

Estándar

Tabla 11. Perfil de aminoácidos de ensilado de tilapia

Aminoácidos Ensilado de tilapia

Histidina ND

Treonina 2.32

Arginina 2.23

Tirosina 1.17

Valina 1.93

Fenilalanina 1.6

Isoleucina 1.77

Leucina 3.09

Lisina 3.47

Cisteína 6.39

Metionina 0.98

Triptófano NC

Valores expresados en mg/g ND= No detectado NC= No cuantificado

Page 70: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

46

7.6.2. Jatropha curcasno tóxica Los aminoácidos que presentaron los valores más altos fueron cisteína, leucina y

arginina. Valina, metionina e histidina, presentaron valores más bajos. En Tabla 12

se muestra el perfil de aminoácidos de las pastas de J. curcas correspondientes a

la primera y segunda extracción lipídica.

Tabla 12. Perfil de aminoácidos de J. curcas

Aminoácidos Pasta deJ. curcas Extracción en prensa

*Pasta de J. curcas Extracción con hexano

Histidina

1.05

2.39

Treonina 2 4.56 Arginina 3.54 8.07 Tirosina 1.55 3.53 Valina 0.54 1.23 Fenilalanina 2.55 5.81 Isoleucina 2.78 6.34 Leucina 4.07 9.28 Lisina 2.38 5.43 Cisteína 7.49 17.08 Metionina 0.63 1.44 Triptófano NC NC

Valores expresados en mg aa /g NC= No cuantificado

* Se determinó por cálculo matemático.

7.7. Diseño de dietas isoproteicas para tilapia (Oreochromis niloticus). De acuerdo a la composición química proximal y al perfil de aminoácidos

contenido en los ingredientes a utilizar, se determinó el valor específico de cada

ingrediente a utilizar en los diferentes porcentajes de inclusión. Para el primer

bioensayo de crecimiento con juveniles se realizó inclusión al 50 % de ensilado de

tilapia y J. curcasprensada tomando como base de referencia la investigación de

Makkar et al., 2003, donde utilizan el mismo porcentaje de inclusión de J. curcasno

Page 71: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

47

tóxica con harina de pescado. Además de dietas a base de ensilado (100%)y de

pasta de J. curcas(100%).

Las dietas evaluadas en el bioensayo de crecimiento con juveniles de tilapia están

formuladas a razón de 30 a 34 porciento de proteína (Tabla 13). La dieta que

presentó mayor contenido de lípidos fue la diseñada con J. curcas presada en frío

como ingrediente principal (JCP), justificación para realizar una segunda

extracción de lípidos con hexano. Posterior a este proceso el porcentaje de

proteína duplicó su valor, dando pie a la evaluación de diferentes porcentajes de

inclusión en alevines, ya que en este estadio el pez requiere mayor demanda de

proteína para cumplir con sus procesos metabólicos.

Tabla 13. Composición proximal de dietas a evaluar en bioensayo de crecimiento

para juveniles de tilapia.

Humedad

Proteína

Extracto etéreo

Fibra cruda

Cenizas

E.L.N

Energía

AC 4.9±0.03 33.22±0.18 14.22±0.06 0.05 ± 0.05 5.99±0.03 46.52

4418.3 ±

13.57

ET 6.17±0.13 30.34±0.35 7.97± 0.06 0.35 ± 0.06 5.88±0.03 55.66

4423.0 ±

21.32

JCP 2.84±0.01 34.89±0.04 47.23±0.32 4.55 ± 0.04 6.46±0.03 7.87

6815.4 ±

18.09

50 % JCPE 4.11±0.05 33.36±0.2 30.03± 0.1 1.04 ± 0.1 4.75±0.04 30.82

5540.7 ±

28.87

Tratamientos: AC) Dieta control; ET) Dieta de ensilado de tilapia; JCP) Jatropha

curcas prensada; 50% JCPE) Inclusión al 50% de ensilado de tilapia y Jatropha

curcas prensada. Valores expresados g/100 g de dieta en base seca. Indica

promedio de tres repeticiones ± Desviación estándar

Los porcentajes de inclusión a evaluar en alevines de tilapia son de 25 %, 50 % y

75 % de Jatropha curcas no tóxica procesada con hexano y ensilado de tilapia.

Además se evaluaron dietas con un 100% de ensilado de tilapia y 100% de

Page 72: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

48

Jatropha curcas no tóxica procesada con hexano. Los valores de proteína en la

dietas oscilaron entre 36 % y 38.9 %. Rango de proteína indispensable en

alimentación de alevines (Tabla, 14).

Tabla 14.Composición proximal de dietas a evaluar en bioensayo de crecimiento

para alevines de tilapia.

Humedad

Proteína

Extracto etéreo

Fibra cruda

Cenizas

E.L.N

AC2 8.80±0.13 38.68±0.44 15.85±0.22 0.13±0.06 8.40±0.15 36.94

ET2 11.10±0.30 38.71±0.16 19.96±0.13 0.23±0.03 12.18±0.05 28.91

25%

JCHET 11.60±0.39 36.20±0.19 8.62±0.15 0.43±0.06 6.99±0.06 47.76

50% JCHET 14.55±0.13 38.80±0.17 8.31±0.10 1.33±0.15 7.80±0.12 43.68

75%

JCHET 10.03±0.04 38.90±0.08 11.48±0.15 1.60±0.06 6.31±0.19 41.72

100% JCH 9.67±0.10 38.72±0.14 11.80±0.10 2.10±0.20 6.0±0.02 41.39

Tratamientos: AC2) Dieta control; ET2) Dieta de ensilado de tilapia; 25%, 50%,

75% JCHET), inclusión en dietas de J.curcas no tóxica tratadas con hexano y

ensilado de tilapia; 100% JCH) J.curcas tratada con hexano. Valores expresados

g/100 g de dieta en base seca. Indica promedio de tres repeticiones ± Desviación

estándar.

7.8. Aminoácidos esenciales en dietas para tilapia O. niloticus. En la Tabla 15se estima el balance de aminoácidos que requiere la tilapia en cada

uno de los bioensayos de crecimientos, donde se toma como base para realizar el

cálculo los requerimientos de tilapia citados por NCR, 1993 y los porcentajes de

proteína de las dietas (33% y 38%). Además es relevante mencionar que los

aminoácidos más importantes en la nutrición de peces son metionina, lisina y

cisteína.

Page 73: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

49

Tabla 15. Balance de aminoácidos requeridos para tilapia en cada uno de los

bioensayos de crecimiento

Aminoácidos

Requerimiento de AA*

% proteína

Requerimientos de AA para juveniles de tilapia(33 % de

proteína)

Requerimientos en dietas con 38 % de

proteína Histidina 1.72 0.57 0.65 Treonina 3.75 1.24 1.43 Arginina 4.2 1.39 1.60 Tirosina 5.54 1.83 2.11 Valina 2.8 0.92 1.06 Fenilalanina 3.75 1.24 1.43 Isoleucina 3.11 1.03 1.18 Leucina 3.39 1.12 1.29 Lisina 5.12 1.69 1.95 Cisteína 3.21 1.06 1.22 Metionina 2.68 0.88 1.02

*Valor de referencia para estimar los AA requeridos de acuerdo a los porcentajes

de proteína a evaluar.

7.9. Aminoácidos presentes en dietas experimentales para juveniles de tilapia La Tabla 16muestra el balance de aminoácidos presentes en cada una de las

dietas experimentales evaluadas en bioensayo de crecimiento para juveniles de

tilapia, además de los requerimientos de la especie de acuerdo al 33 % de

proteína que componen los tratamientos.

Con relación a los aminoácidos más importantes en la nutrición de peces el

aminoácido limitante en todos los tratamientos a evaluar para el primer bioensayo

de crecimientos es metionina. Además de presentar deficiencia también en tirosina

en todos los tratamientos y valina en los tratamientos que contienen J. cucas.

Histidina es limitante en ensilado de tilapia e inclusión de 50% JCPE.

Page 74: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

50

Tabla 16.Aminoácidos presentes en dietas experimentales para juveniles de tilapia

O. niloticus

Aminoácidos ET 50%

JCPE JCP

Requerimiento Tilapia

(dietas 33 % proteína) Histidina ND 0.45 1.01 0.57 Treonina 1.25 1.56 1.92 1.24 Arginina 1.25 2.22 3.39 1.39 Tirosina 0.63 1.02 1.49 1.83 Valina 1.04 0.81 0.52 0.92 Fenilalanina 0.86 1.58 2.45 1.24 Isoleucina 0.96 1.73 2.67 1.03 Leucina 1.67 2.68 3.90 1.12 Lisina 1.87 2.06 2.28 1.69 Cisteína 3.45 5.14 7.18 1.06 Metionina 0.53 0.56 0.60 0.88

Tratamientos: AC) Control; ET) Ensilado de tilapia; JCP) Jatropha curcas

prensada; 50% JCPE) Inclusión al 50% de ensilado de tilapia y Jatropha curcas

prensada. Valores expresados en mg aa/g de muestra.

7.10 Aminoácidos presentes en dietas experimentales para alevines de tilapia La Tabla 17muestra el balance de aminoácidos presentes en cada una de las

dietas experimentales evaluadas en bioensayo de crecimiento para alevines de

tilapia, además de los requerimientos de la especie de acuerdo al 38 % de

proteína que componen los tratamientos.

Los aminoácidos limitantes en las dietas para el segundo bioensayo de

crecimiento son metionina y tirosina. En el caso de histidina es limitante en

tratamientos que se elaboraron con ensilado de tilapia. Y valina en los

tratamientos que tienen como ingrediente J. curcas en incorporaciones mayores al

50%.

Page 75: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

51

Tabla 17. Aminoácidos presentes en dietas experimentales para alevines de

tilapia O. niloticus

Aminoácidos ET 25%

JCHET 50%

JCHET 75%

JCHET 100% JCH

Requerimiento tilapia

(38% proteína)

Histidina ND 0.32 0.63 0.63 1.27 0.65 Treonina 1.74 1.91 2.08 2.08 2.42 1.42 Arginina 1.74 2.37 3.01 3.01 4.28 1.59 Tirosina 0.88 1.13 1.38 1.38 1.87 2.10 Valina 1.45 1.25 1.05 1.05 0.65 1.06 Fenilalanina 1.20 1.67 2.14 2.14 3.08 1.42 Isoleucina 1.33 1.84 2.34 2.34 3.36 1.18 Leucina 2.32 2.97 3.62 3.62 4.92 1.28 Lisina 2.60 2.67 2.74 2.74 2.88 1.94 Cisteína 4.79 5.86 6.92 6.92 9.05 1.21 Metionina 0.74 0.74 0.75 0.75 0.76 1.01

Tratamientos: AC2) control; ET2) ensilado de tilapia; 25%, 50%, 75% JCHET),

inclusión en dietas de J.curcas no tóxica tratadas con hexano y ensilado de tilapia;

100% JCH) J.curcas tratada con hexano.

7.11. Bioensayos de crecimiento de tilapia O. niloticus 7.11.1. Oxígeno disuelto y temperatura Los valores de oxígeno disuelto y temperatura en los dos sistemas de cultivo

estuvieron dentro del intervalo óptimo para el crecimiento de tilapia del Nilo, según

Ross(2000), Sarig(1969), Mires(1995), (Tabla 18 y Tabla 19).

7.11.1.2. Determinación de compuestos nitrogenados (NH3, NO2, NO3

Los resultados de calidad de agua para los dos sistemas de cultivo muestran en

las Tablas 20 y 21, que los tratamientos presentan concentraciones de amonio,

nitritos y nitratos dentro de los intervalos óptimos para el crecimiento de tilapia.

)

Page 76: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

52

Tabla 18. Oxígeno disuelto y temperatura del agua del sistema de cultivo

controlado para juveniles de tilapia. Se indican promedios ± DE.

Tratamiento OD (mg/L) T °C AC

5.4 ± 0.57

28.5 ± 2.8

ET 5.4 ± 0.62 28.8 ± 1.9 50% JCPE 5.4 ± 0.61 28.8 ± 1.7 JCP 5.4 ± 0.49 29.2 ± 3.1 Intervalo óptimo ˃ 3 22-29

Tratamientos: AC) Control; ET) Ensilado de tilapia; JCP) Jatropha curcas

prensada; 50% JCPE) Inclusión al 50% de ensilado de tilapia y Jatropha curcas

prensada.

Tabla 19. Oxígeno disuelto y temperatura del agua del sistema de cultivo

controlado para alevines de tilapia. Se indican promedios ± DE.

Tratamiento

OD (mg/L) T °C

AC2 6.2 ± 0.3 28.8 ± 0.1 ET2 6.6. ± 0.1 28.4 ± 0.4 25% JCHET 6.5 ± 0.1 28.4 ± 0.3 50% JCHET 6.3 ± 0.1 28.5 ± 0.2 75% JCHET 6.5 ± 0.1 26.9 ± 1.1 100% JCH 6.6 ± 0.1 27.5 ± 0.0 Intervalo óptimo ˃ 3 22-29

Tratamientos: AC2) control; ET2) ensilado de tilapia; 25%, 50%, 75% JCHET),

inclusión en dietas de J.curcas no tóxica tratadas con hexano y ensilado de tilapia;

100% JCH) J.curcas tratada con hexano.

Page 77: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

53

Tabla 20. Concentración de nitritos, nitratos y amonio (mg/L) del agua del sistema

de cultivo controlado de juveniles de tilapia. Se indican los promedios ± DE.

Tratamientos Nitritos (mg/L) Nitratos (mg/L) Amonio (mg/L) AC 0.064 ± 0.08 0.189 ± 0.08 0.04 ± 0.04 ET 0.029 ± 0.03 0.085 ± 0.03 0.04 ± 0.04 50% JCPE 0.068 ± 0.03 0.152 ± 0.03 0.04 ± 0.02 JCP 0.086 ± 0.13 0.205 ± 0.13 0.09 ±0.1 Intervalo óptimo 0 – 0.1 mg/L ˂ 10 mg/L ˂ 0.05

Tratamientos: AC) Control; ET) Ensilado de tilapia; JCP) Jatropha curcasprensada;

50% JCPE) Inclusión al 50% de ensilado de tilapia y Jatropha curcas prensada.

Tabla 21. Concentración de nitritos, nitratos y amonio (mg/L) del agua del sistema

de cultivo controlado de alevines de tilapia. Se indican los promedios ± DE.

Tratamientos Nitritos (mg/L) Nitratos (mg/L) Amonio (mg/L) AC2

0.03 ± 0.1

0.06 ± 0.3

0.02 ± 0.01

ET2 0.04 ± 0.3 0.02 ± 0.2 0.02 ± 0.02 25 % JCHET 0.05 ± 0.2 0.09 ± 0.1 0.03 ± 0.03 50 % JCHET 0.04 ± 0.3 0.13 ± 0.1 0.03 ±0.02 75 % JCHET 0.05 ± 0.0 0.18 ± 0.02 0.02 ± 0.01 100 % JCH 0.06 ± 0.2 0.10 ± 0.03 0.04 ± 0.02 Intervalo óptimo 0 – 0.1 mg/L ˂ 10 mg/L ˂ 0.05

Tratamientos: AC2) control; ET2) ensilado de tilapia; 25%, 50%, 75% JCHET),

inclusión en dietas de J.curcas no tóxica tratadas con hexano y ensilado de

tilapia; 100% JCH) J.curcas tratada con hexano.

7.11.2. Bioensayo de crecimiento de juveniles de tilapia La figura 10 muestra el comportamiento de los tratamientos referente al

crecimiento de juveniles de tilapia cuyo peso inicial fue de 6.15 g.El tratamiento

que presentó mayor ganancia en peso fue el control el cual presentó diferencias

significativas (P<0.05)respecto a los demás tratamientos.

Page 78: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

54

Posteriormente las dietas a base de ensilado de tilapia y dieta 50 % de inclusión

de J. curcas no tóxica prensada en frio y ensilado de tilapia, no presentaron

diferencias (P>0.05)entre ellas, sin embargo son significativamente diferentes(P<

0.05) al alimento control. El tratamiento que no presentó resultados positivos en

ganancia en peso fue la dieta a base de Jatropha curcas no tóxica prensada en

frío.

Figura 10. Crecimiento de juveniles de tilapia. Se muestra el promedio de 6

organismos expresado en g (peso húmedo). Tratamientos: AC) Control; ET)

Ensilado de tilapia; JCP) Jatropha curcas prensada; 50% JCPE) Inclusión al 50%

de ensilado de tilapia y Jatropha curcas prensada

7.11.3. Bioensayo de crecimiento de alevines de tilapia En la Figura 11 se muestra el comportamiento de los tratamientos evaluados en

alevines de tilapia teniendo como peso inicial 0.95 ± 0.25 g. Se llevó a cabo en

periodo de verano con duración de 60 días. Los tratamientos que presentaron

mayor ganancia en peso fueron ensilado de tilapia (ET2) y alimento control (AC2)

y no presentaron diferencias significativas entre ellos (P> 0.05). Seguido del

Peso (g)

Page 79: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

55

tratamiento con inclusión del 25% de J.curcas no tóxica tratada con hexano y

ensilado de tilapia con el que presentaron diferencias significativas (P< 0.05.Por

último las dietas que no tuvieron resultados positivos en crecimiento y fueron

diferentes significativamente a los anteriores (P< 0.05) son: 50 %, 75 % de

J.curcas no tóxica tratadas con hexano y ensilado de tilapia (JCHET) y 100 % J.

curcas tratada con hexano (JCH). Además de presentar 38.9% de mortandad.

Figura11. Crecimiento de alevines de tilapia. Se muestra el promedio de 3

organismos expresado en g (peso húmedo). Tratamientos: AC2) control; ET2)

ensilado de tilapia; 25%, 50%, 75% JCHET), inclusión en dietas de J.curcas no

tóxica tratadas con hexano y ensilado de tilapia; 100% JCH) J.curcas tratada con

hexano.

7.11.4. Tasa de crecimiento diario 7.11.4.1 Tasa de crecimiento diario en bioensayo de juveniles de tilapia

Peso (g)

Días

Page 80: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

56

En la Tabla 22 se puede observar que los organismos que presentaron mayor

crecimiento diario fueron los alimentados con la dieta control. Valores de

crecimiento diario similar presentaron los juveniles de tilapia alimentados a base

de ensilado de tilapia y de la dieta 50 % JCPE. La menor tasa de crecimiento

diario se observó en juveniles de tilapia alimentados con la dieta que sólo contenía

como ingrediente base pasta de J. curcas sometida a extracción con prensa

(P<0.001).

Tabla 22. Tasa de crecimiento diario de juveniles de tilapia en función de los 4

alimentos

Tratamiento TCD (g/día)

AC 0.24

ET 0.13

50 % JCPE 0.14

JCP 0.09

Tratamientos: AC) Control; ET) Ensilado de tilapia; JCP) Jatropha curcas

prensada; 50% JCPE) Inclusión al 50% de ensilado de tilapia y Jatropha curcas

prensada.

7.11.4.2.Tasa de crecimiento diario en bioensayo de alevines de tilapia El análisis de tasa de crecimiento diario en el bioensayo de alevines de tilapia,

muestra que los tratamientos 50 % JCHE, 75 % JCHE y 100 % JCH no

presentaron crecimiento alguno durante los 60 días de cultivo. Los organismos

alimentados con inclusión de J. curcas de 25 % alcanzaron un crecimiento diario

de 0.02 g/día. Siendo AC2 y ET2los que presentaron mayor TCD.

Tabla 23. Tasa de crecimiento diario de alevines de tilapia

Page 81: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

57

Tratamiento TCD (g/día)

AC2 0.02 ET2 0.01

25 % JCHE 0.02 50 % JCHE 0 75 % JCHE 0 100 % JCH 0

Tratamientos: AC2) control; ET2) ensilado de tilapia; 25%, 50%, 75% JCHET),

inclusión en dietas de J.curcas no tóxica tratadas con hexano y ensilado de tilapia

100% JCH) J.curcas tratada con hexano. Valores expresados en g/día

7.11.5. Factor de Conversión alimenticia (FCA) 7.11.5.1. Factor de conversión alimenticia en bioensayo de juveniles de tilapia El tratamiento control presentó mayor ganancia en peso y mejor factor de

conversión alimenticia presentando diferencias significativas en relación a los

demás tratamientos (P<0.001), lo cual se puede observar en la figura 16.

Page 82: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

58

Figura 12. Factor de conversión alimenticia en bioensayo de crecimiento de

juveniles de tilapia O.niloticus. Tratamientos: AC) Control; ET) Ensilado de tilapia;

JCP) Jatropha curcasprensada; 50% JCPE) Inclusión al 50% de ensilado de tilapia

y Jatropha curcas prensada.

7.11.5.2. Factor de conversión alimenticia en bioensayo de alevines de tilapia El factor de conversión alimenticia de los tratamientos en bioensayo de

crecimiento de alevines de tilapia presentó diferencias significativas(P<0.001),

obteniendo dos grupos: en donde los tratamientos AC2, ET2 y 25% JCHET fueron

significativamente iguales entre sí (P>0.05);(b), pero diferentes respecto a los

tratamientos: 50% JCHET, 75% JCHET y 100% JCH (a) (P< 0.05), Fig. 17.

Figura 13. Factor de conversión alimenticia en bioensayo de crecimiento de

alevines de tilapia O. niloticus. Tratamientos: AC2) control; ET2) ensilado de

tilapia; 25%, 50%, 75% JCHET), inclusión en dietas de J.curcas no tóxica tratadas

con hexano y ensilado de tilapia 100% JCH) J.curcas tratada con hexano.

7.11.6. Sobrevivencia en bioensayos de crecimiento de tilapia O. niloticus

Page 83: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

59

7.11.6.1. Sobrevivencia en bioensayo dejuveniles de tilapia Durante el bioensayo de crecimiento de 60 días la sobrevivencia general fue del

98 %, en la Fig. 18 se puede observar la supervivencia para cada uno de los

tratamientos en este bioensayo.

Figura 14. Sobrevivencia de juveniles de tilapia durante 60 días de crecimiento.

Tratamientos: AC) Control; ET) Ensilado de tilapia; JCP) Jatropha curcas

prensada; 50% JCPE) Inclusión al 50% de ensilado de tilapia y Jatropha curcas

prensada. En el análisis de comparación de medias no se encuentran diferencias

significativas entre los tratamientos (p>0.05)

7.11.6.2. Sobrevivencia en bioensayo de alevines de tilapia Durante el segundo bioensayo de crecimiento con duración de 60 días la

sobrevivencia de los organismos fue de 61 %, en la Fig. 14 se puede observar la

supervivencia para cada uno de los tratamientos en este bioensayo.

% Sobrevivencia

Page 84: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

60

Figura 15. Sobrevivencia de alevines de tilapia durante 60 días de crecimiento.

Tratamientos: AC2) control; ET2) ensilado de tilapia; 25%, 50%, 75%

JCHET),inclusión en dietas de J.curcas no tóxica tratadas con hexano y ensilado

de tilapia 100% JCH) J.curcas tratada con hexano.

% Sobrevivencia

Page 85: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

61

8. DISCUSIÓN 8.1. Parámetros de calidad del proceso de ensilaje 8.1.1. Características físicas de ensilado de pescado La calidad de desechos pesqueros utilizados para la fermentación son

determinantes en la calidad del ensilado de pescado, ya que existe la posibilidad

de una variación considerable entre lotes debido al origen del pescado utilizado

(Arason, 1994).

El pH es uno de los índices de mayor importancia que debe ser controlado durante

todo el proceso y almacenamiento de ensilados, ya que refleja el desarrollo del

proceso, la calidad del ensilado y manifiesta cualquier cambio que pueda afectar al

producto. Los valores de pH del ensilado químico de pescado, resultaron de

aproximadamente 4.0 durante los 35 días de almacenamiento. Esto coincide con

valores reportados en otros trabajos, en los que se utilizan diferentes tipos de

pescado, tanto para ensilados químicos ó biológicos (Lessis, 1994; Vidotti et al.,

2002 a; González y Marín, 2005; Toledo et al., 2007 y Llanes et al., 2007b). Los

valores de acidificación para ensilado de tilapia permiten demostrar la posibilidad

de obtener un producto estable a tiempos cortos.

Según Bertullo et al.(1992) las características organolépticas de los ensilados se

basan en el aroma, color, consistencia y sabor. Las características de un buen

ensilado son tomando como base el color de la mezcla que va oscureciendo,

consistencia pastosa y el olor ácido se vuelve más suave. Estas características

van cambiando de acuerdo a la acción de las enzimas sobre el material a ensilar,

dando como resultado el descenso del pH y la hidrólisis de las proteínas. De

acuerdo a lo anterior y tomando como base de referencias las características

citadas por los autores se puede definir al ensilado de tilapia del presente estudio

como ensilado de buena calidad, debido a que las características del ensilado de

tilapia presentadas a los 35 días de almacenamiento son: color castaño el cual se

Page 86: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

62

mantuvo levemente más claro al día inicial, el olor a aceite de pescado

ligeramente ácido fue agradable sin ningún indicio de posteriores procesos de

descomposición. Según lo reportado por Pérez et al. (1997)los olores

desagradables son muy propensos en las conservaciones de pescados y mariscos

al ser alimentos proteicos muy putrecibles, cuando no pueden ser conservados

correctamente en refrigeración o cuando no se tienen adecuados preservantes, ya

que contienen una flora bacteriana normal, que unida a los contaminantes que se

agregan al capturarlos y manipularlos, invaden la piel y la carne con gran rapidez,

produciendo sustancias que ocasionan alteraciones del olor. Otro indicador es la

consistencia, la cual fue pastosa, porque a pesar de que se observó presencia de

líquido exudado, la cantidad no era suficiente para darle una consistencia más

líquida como fue el caso de ensilados de botete y congrio cornudo. La consistencia

pastosa fue adecuada para manipular el ensilado como un ingrediente de la dieta

sin la necesidad de incluir un proceso de secado. En este parámetro repercute el

líquido exudado, lo cual se debe principalmente a la liberación de agua de los

tejidos durante la hidrólisis de las proteínas del pescado, siendo un proceso

enzimático e independiente de la producción de ácidos, tal y como fue citado por

Bello, (1994). Además, Vidotti et al.(2002), refieren que los ensilados de pescado

originan productos con características organolépticas diferentes, atendiendo a la

metodología de preservación, la composición de los residuos y la especie

utilizada.

8.1.2. Calidad nutrimental de ensilados de pescado 8.1.2.1. Composición química proximal de ensilados

La proteína para los peces es uno de los componentes energéticos más

importantes y por consiguiente se debe tomar en cuenta las fuentes posibles de

ésta a ser usadas en las dietas (Hilton, 1983). Por lo anterior, se sabe que la

proteína es uno de los requerimientos más importantes a considerar durante el

diseño de una dieta nutricional adecuada para peces en cultivo (Olvera-Novoa et

al., 1996). En este estudio se puede observar que el valor de proteína cruda (PC)

Page 87: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

63

de 43.94% obtenido de los descartes del proceso de fileteo de tilapia es similar a

los valores obtenidos por Vidotti et al.(2003) y Gerón et al.(2007) los cuales

reportan valores de PC de 42.99 % y 40.69%, respectivamente. Así mismo,

Fangbenro y Jauncey,(1998), Vidotti et al.(2003) y Gerón et al.(2007)evaluaron

PC en ensilados químicos de tilapia, reportando valores de 41.3 %, 39.59 % y

37.01% respectivamente, cuyos valores son inferiores a los obtenidos en este

trabajo (42.29 %). El contenido de proteína del ensilado de tilapia fue más bajo

que el contenido de proteína de los residuos de tilapia, ésta reducción de nivel de

proteína es consecuencia de la hidrólisis proteica, desde el efecto de la autolisis

en la degradación de proteínas y nucleoproteínas pudiendo transformarlos en

compuestos más simples, como aminoácidos (Baraquet y Lindo, 1985) y amonio

que se puede volatilizar durante el almacenamiento del ensilado. Resultados

similares fueron observados por Vidotti et al. (2002), quienes encontraron niveles

de proteína de 39.6 % en ensilado comparado con residuos de tilapia 42.9 %. Por

otro lado,Gerón et al. (2007) y Morales – Ulloa y Oetter (1997) encontraron

resultados similares a los anteriores en ensilados preparados a partir de una

mezcla de ácido fórmico y ácido sulfúrico así como en ensilados biológicos y

enzimáticos, respectivamente.

A pesar de que los ensilados de botete y congrio cornudo presentaron mayor

porcentaje de proteína (80 % y 48 %, respectivamente) que el de tilapia, no tienen

una consistencia adecuada para la integración de una masa homogénea en la

elaboración de los piensos alimenticios a evaluar, debido al alto contenido de

espinas y huesos que presentaron. Así mismo, se ha reportado que las proteínas

procedentes de huesos y tejido conectivo son menos digeribles que las de origen

muscular, reduciendo su calidad nutrimental (NRC, 1993).

Por otro lado, el ensilado de congrio cornudo tiene un alto contenido de cenizas

(40.72 %).Este valor es un índice importante a evaluar en la nutrición de peces, un

mayor nivel de cenizas reduce la palatabilidad del alimento (NRC, 1993). Gerón et

al.(2007) reportan valores de 20.2 % de ceniza en los descartes de fileteo de

tilapia, resultado similar al reportado en el presente (19.99% de ceniza). El

Page 88: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

64

ensilado de tilapia del presente estudio presenta valores de ceniza de 18 %, este

porcentaje es inferior al reportado por los autores, donde los niveles de ceniza en

ensilado ácido de tilapia fueron de 23.4 %. Estos resultados son considerables

debido a la presencia de huesos, espinas y escamas en la materia prima. Se han

reportado deficiencias fisiológicas como formación de cataratas, falta de absorción

de zinc y menor crecimiento en peces alimentados con dietas a base de harina de

pescado con alto contenido de cenizas (Satoh et al., 1983a., Ketola, 1979).

Además de satisfacer los requerimientos de ácidos grasos esenciales, los lípidos

proporcionan una fuente de energía (1 g de fosfolípidos proporcionan alrededor de

8 kcal y 1 g de triglicéridos 9.5 kcal); (Guillaume et al., 1999). En este trabajo, el

contenido de lípidos en el ensilado de tilapia fue de 26.59 %, presentando un

porcentaje menor al ensilado de tilapia reportado por Gerón et al. (2007) en el que

obtuvieron 35.37 % de lípidos cuyos residuos de tilapia provenientes del fileteo

constaron de cabeza y cuerpo sin vísceras, similar a este trabajo. Uno de los

factores principales influyeron en la diferencia en composición lipídica del presente

trabajo y la investigación de Gerón et al.(2007), es que esos autores ensilaron

residuos de tilapia cultivada en Brasil, con un alimento diferente. Reinitz et al.

(1979) mencionan que la composición química de las diferentes especies de

pescado muestran diferencias dependiendo de la estación del año,

comportamiento migratorio, maduración sexual, ciclos alimenticios, principalmente.

Estos factores son observados en peces silvestres, de mar abierto y de aguas

continentales. En el caso de acuacultura se han reportado factores como la

composición del alimento, ambiente, tamaño del pez y rasgos genéticos, los

cuales tiene un impacto en la composición y la calidad del pescado de

acuacultura. Desde el punto de vista nutricional, el requerimiento óptimo de lípidos

en la nutrición de tilapia del Nilo es < 10 %, tomando este valor de referencia el

porcentaje de lípidos en el ensilado de tilapia del presente trabajo es alto.

El valor nutricional de los carbohidratos (E.L.N) varía entre los peces. Los peces

de aguas cálidas pueden utilizar mayor cantidad de carbohidratos que los de

aguas frías y marinos. Se ha demostrado en peces que no existe ningún requisito

Page 89: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

65

dietético para los carbohidratos, sin embargo, si no se proporcionan en la dieta

otros compuestos tales como proteínas y lípidos, se catabolizan para producir

energía y para la síntesis de diversos compuestos biológicos importantes por lo

general derivados de los carbohidratos. Por lo tanto es importante proporcionarlos

en concentraciones apropiadas en dietas para peces (Shimeno, 1974). La

capacidad de los peces para utilizar los carbohidratos de la dieta difiere de

acuerdo a la especie. Diversos estudios han indicado que la carpa común

(Shimeno et al., 1977; Takeuchi et al., 1979; Furuichi y Yone, 1980; Shimeno et

al., 1981), y la tilapia (Anderson et al., 1984; El-Sayed and Garling, 1988) utilizan

niveles más altos que los salmónidos (Buhler and Halver, 1961; Edwards et al.,

1977; Atkinson and Hilton, 1981). En el presente estudio el contenido de

carbohidratos en el ensilado de tilapia fue de 12.94 %, Ottati et al.(1990), reporta

10 % de carbohidratos en ensilado biológico de pescado. Anderson et al.(1984)

mencionan que la tilapia puede utilizar eficazmente niveles de carbohidratos hasta

de 30 a 40% en la dieta.

8.1.3. Proceso de hidrólisis del ensilado de tilapia Del 42.29 %de proteína que contiene el ensilado de tilapia del presente estudio, se

cuantificó al inicio del proceso de hidrólisis un total de 647.49 mg de proteína

soluble/g de ensilado hasta 368.56 mg de proteína soluble/g de ensilado después

de 35 días de hidrólisis, esta disminución es debida al proceso de hidrólisis

propiamente.

La hidrólisis proteínica hace que el producto sea más digestible y conveniente en

la formulación de dietas para animales en la etapa de iniciación del crecimiento.

Además, los péptidos y aminoácidos libres podrían ser quimiatractantes

potenciales, así como también estimulantes alimenticios para especies carnívoras

(Lian et al., 2005).

Durante el proceso de ensilaje, la acidificación juega un papel crucial en la

activación de proteasas endógenas que participan en la hidrólisis proteica y en

Page 90: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

66

labiodisponibilidad de los aminoácidos, con la transformación a péptidos y

aminoácidos libres altamente solubles (Benjakul y Morrisey, 1997; Ravallec et al.,

2001). Esto último ha sido controversial en cuanto a los beneficios que pueden

ofrecer los hidrolizados proteínicos al ser utilizados en alimentos para animales

(Espe et al., 1992). Sin embargo es recomendable evaluar la digestibilidad

proteínica del ensilado ya que el valor nutricional de dietas balanceadas depende

de la digestibilidad de cada ingrediente (Vidotti et al., 2002).

8.1.3.1. Nitrógeno proteico La hidrólisis del ensilado, puede monitorearse indirectamente con la

transformación de nitrógeno proteico (NP) a nitrógeno no proteico (NNP). Estas

determinaciones muestran un aumento de la hidrólisis proteica rápidamente al

inicio del proceso, haciéndose más lenta progresivamente, este fenómeno lo

podemos observar en la figura 5, donde es relevante el hecho de que el NP en el

ensilado de tilapia decreció rápidamente en los primeros días y después se

mantuvo constante.

Lindgren y Pleaje (1983) mencionan que aunque el fenómeno de acidificación e

hidrólisis parecieran estar separados o ser independientes, presentan una relación

estrecha. A medida que la hidrólisis proteica progresa, se producen compuestos

nitrogenados, como péptidos, aminoácidos, aminas, amonio y otros compuestos

de bajo peso molecular, los cuales perturban la capacidad amortiguadora del

producto, incrementándose la acidez.

8.1.3.2. Nitrógeno no proteico La acidificación en el ensilado de tilapia se mantuvo con valores de pH 4.0 ± 0.1.

Esto pudo haber aumentado la actividad de las enzimas proteolíticas endógenas

del pescado, dando lugar a un incremento del nitrógeno no proteico durante la

proteólisis (Yin et al., 2005).

Page 91: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

67

8.2. Composición química proximal de ingredientes proteínicos de dietas para Tilapia 8.2.1. Ensilado de tilapia El ensilado de tilapia presenta valores superiores en cuanto a proteína a los

reportados por Fangbenro y Jauncey, (1998), Vidotti et al. (2003) y Gerón et al.

(2007). A diferencia de los lípidos que el presente estudio reporta porcentaje

inferior al ensilado de tilapia desarrollado por Gerón et al. (2007).Sin embargo

ambos trabajos presentan porcentajes altos en lípidos desde el punto de vista

nutricional para la alimentación de tilapia, debido a que la especie requiere de

menos del 10% para cumplir sus funciones metabólicas.En relación a los

carbohidratos el porcentaje obtenido (12.94 %) es mayor al reportado por), Ottati

et al. (1990), sin embargo Anderson et al. (1994) mencionan que la tilapia puede

utilizar hasta un 30-40 % de carbohidratos en la dieta.

8.2.2. Jatropha curcasno tóxica Los valores de proteína se encuentran en el rango de lo reportado previamente

para pasta de J. curcas después de la extracción de aceite (48 – 64%) (Makkar et

al., 1998 a, 1998b; Martínez et al; 2004, 2006; Rao et al., 2008; De la Vega, 2009).

El contenido de lípidos de J. curcas prensada fue de 49.66 % disminuyendo

significativamente a 13.1 % de lípidos mediante la técnica de extracción en frío

con hexano. Kumar et al. (2008) mencionan que las semillas de Jatropha curcas

son buena fuente de proteínas y aceite. Gubitz et al. (1999) muestran que la

semilla de J. curcas sin cáscara posee entre 43% y 59% de aceite. Oliveira et

al.(2009) muestran que el contenido de aceite representa el 32 % en peso de la

semilla. El autor llega a la conclusión de que la variación en dichas propiedades se

produce por las condiciones ambientales a las cuales está sometido el cultivo.

Sotolongo et al. (2007) mencionan que mediante prensa se puede obtener entre

un 27 y 32 % de aceite de la semilla aunque la extracción química presenta la

ventaja de quitar la mayor parte de aceite contenido en la semilla en periodos

Page 92: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

68

cortos de tiempo. Además mencionan que el solvente que mejor ha dado

resultados es n-hexano.

8.3. Perfil de aminoácidos de ingredientes proteínicos de dietas para tilapia Vidotti et al.(2003), mencionan que el valor nutritivo de proteína de cualquier

ingrediente depende principalmente de la capacidad de la proteína para cubrir las

necesidades de los organismos con respecto a los aminoácidos.

Los aminoácidos considerados nutrientes esenciales que brindarán las unidades

básicas para la formación de proteína y tejido que a su vez se reflejará como

crecimiento, son un aspecto fundamental en la dietas para acuacultura, ya que los

elevados requerimientos proteínicos en la dieta de los peces se atribuyen a sus

hábitos alimenticios carnívoros/omnívoros y al uso preferencial de la proteína

dietética sobre los carbohidratos como fuente de energía, esto debido a que los

peces son capaces de obtener más energía metabolizable a partir del catabolismo

de las proteínas que de los carbohidratos (Cowey, 1975).

Un requisito absoluto en las dietas son 10 aminoácidos esenciales (arginina,

histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y

valina), demostrado en todas las especies de peces examinados debido a que no

los pueden sintetizar. De esta forma los aminoácidos más importantes desde el

punto de vista nutricional de los peces son lisina, cisteína y metionina (Furuya et

al.(2001); Strom y Eggum, 1981).

8.3.1. Ensilado de tilapia La evaluación de aminoácidos para el ensilado de tilapia del presente estudio

muestra que los aminoácidos limitantes fueron histidina y metionina, para histidina

Vidotti et al.(2003) y Gerón et al.(2007) reportan valores de 2.20 y 2.6 g/ 100 g CP,

respectivamente. Respecto a la evaluación general de aminoácidos esenciales el

presente estudio presenta valores inferiores a los reportados por los autores

mencionados, con excepción de cisteína. Enfatizando los aminoácidos más

Page 93: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

69

importantes desde el punto de vista nutricional el ensilado de tilapia desarrollado

en el presente trabajo presenta valores más bajos de metionina (2.31 g/100 g PC)

en comparación a los mencionados por Vidotti y Gerón et al. (2003, 2007), de

5.37 y 3.5 de metionina.De manera similar, tomando en cuenta la composición

aminoacídica de los dos autores, el presente estudio presenta valores inferiores en

contenido de Arginina, y comparándolos con la investigación de Gerón et

al.(2007), los aminoácidos: valina, isoleucina y leucina también son inferiores.

8.4. Diseño de dietas para tilapia

8.4.1. Composición proximal de dietas para juveniles de tilapia Los porcentajes de proteína de los tratamientos formulados para el primer

bioensayo de crecimiento se encuentran dentro de los rangos de proteína

requeridos por la especie en esta etapa de desarrollo entre 30 - 35 % de

proteínapara tilapias con peso entre 10 y 30 g (Hilton, 1993).

Tomando en cuenta el hecho de que las dietas fueron formuladas

isoproteicamente los niveles de lípidos en los tratamientos JCP y 50 % JCPE

estuvieron por encima de los requerimientos de tilapia que son menores a 10%.

Guillaume et al.(1999) mencionan que dietas ricas en lípidos conducen a un mayor

consumo de energía y lípidos por parte del organismo, dando lugar a un marcado

aumento en la deposición de grasa.

8.4.2. Composición proximal de dietas para alevines de tilapia Tomando en cuenta las especificaciones mencionadas por Hilton (1993) las

tilapias con peso de 0.5 a 10 g requieren de un 30 – 45 % de proteína para su

crecimiento, los valores de proteína que contienen los tratamientos formulados

para el bioensayo con alevines de tilapia cumplen con las especificaciones antes

mencionadas.

8.4.2. Aminoácidos esenciales en dietas

Page 94: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

70

8.4.2.1. Dietas para juveniles y alevines de tilapia

El diagnóstico de deficiencias nutricionales causadas por una mal nutrición

proteica o aminoacídica en especies acuícolas y animales, es muy difícil de

diagnosticar como consecuencia del estado general de alteración que se evidencia

en el animal. Frente a un problema nutricional de este tipo, los principales

indicadores que muestra el animal son: un deterioro en la eficiencia de conversión,

una reducción en la tasa de crecimiento y una mortalidad mucho mayor que la

esperada. Es decir, todos muy inespecíficos. Sin embargo, diversos investigadores

han informado de signos, más específicos que causarían en especies acuícolas,

deficiencias nutricionales de ciertos aminoácidos en particular.

Para las dietas de los bioensayos los aminoácidos limitantes fueron:

De acuerdo a los resultados obtenidos para bioensayo de juveniles de tilapia

alimentados a base de 33% de proteína, en donde la dieta a base de ensilado de

tilapia (ET), los aminoácidos; histidina, arginina, tirosina, fenilalanina, isoleucina y

metionina no cumplieron con los requerimientos de tilapia, en la dieta 50 % JCPE

no cumplieron histidina, tirosina, valina y metionina y en la dieta JCP: tirosina,

valina y metionina no cumplieron con los requerimientos de tilapia.Podemos

observar en el crecimiento que a pesar de que los aminoácidos estuvieron por

debajo de los requerimientos, las dietas ET y 50 % JCPE tuvieron un crecimiento

similar. La dieta 50 % JCPE se vio beneficiada con la adición de J. curcaselevando

sus valores en arginina, fenilalanina e isoleucina. En cambio, la dieta JCP

presentó deficiencia sólo en los aminoácidos tirosina, metionina y valina, este

último aminoácido se ve deficiente en dietas que tiene como ingrediente a J.

curcas, y en el crecimiento la dieta JCP fue la que presentó resultados negativos.

De acuerdo a los resultados obtenidos para el bioensayo con alevines de tilapia

alimentados a base de 38% de proteína, en donde la dieta a base de ensilado de

tilapia (ET2) presentan valores inferiores a los requerimientos en la especie en los

Page 95: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

71

aminoácidos: histidina, tirosina, fenilalanina y metionina. En relación a la dieta 25%

JCHET: histidina, tirosina y metionina; las dietas 50% JCHET y 75% JCHET:

histidina, tirosina, valina y metionina; la dieta 100% JCH: tirosina, valina y

metionina estuvieron por debajo de los requerimientos de la especie. Sin embargo

las dietas ET a pesar de sus deficiencias fue la que presentó resultado positivo en

el crecimiento seguida de la dieta 25% JCHET, y las dietas que presentaron

resultados negativos en crecimiento fueron 50 y 75 % JCHET y 100% JCH, las

cuales a diferencia de ET y 25% JCHET presentan como aminoácido limitante a la

valina.

Una deficiencia de AAE, puede ocurrir por un calentamiento excesivo de las

proteínas en el alimento, durante su elaboración, otra causa puede ocurrir a partir

del tratamiento químico de las proteínas en el alimento con ácidos (producción de

ensilado) o con un álcali o base debido a la pérdida del triptófano libre y de

lisina/cistina, respectivamente (Kies, 1981) ó por el lavado de aminoácidos, tanto

libres como aquellos que forman parte de una proteína.

Diversos estudios han indicado que la metionina es esencial para el óptimo

crecimiento de las especies acuícolas y que la presencia de cistina reduce el

requerimiento de metionina dietaria necesaria para un óptimo crecimiento. En

truchas arco iris se ha informado que dietas deficientes en metionina pueden

causar cuadros caracterizados por cataratas bilaterales. Esta situación la observó

Poston et al. 1977 al alimentar truchas cuya principal fuente de proteína era un

aislado de soya. Bajo condiciones prácticas dietas con un mínimo de 25% de

harina de pescado “especial” para la alimentación de especies acuícolas son más

que suficientes para evitar esta situación.

8.5. Bioensayos de crecimiento de tilapia

Page 96: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

72

8.5.1. Calidad de agua Los valores óptimos de amonio en el cultivo de tilapia deben fluctuar entre 0.01 y

0.1 mg/L. Para nitritos y nitratos son 0 – 0.1 mg/L y menos de 10 mg/L,

respectivamente (Rodríguez, 2009). En los dosbioensayosde crecimiento los

rangos de estos parámetros se encontraron dentro de los valores óptimos.

8.5.1. Crecimiento Según afirman Webster y Lim (2002), muchos autores han coincidido en que

existen varios factores que afectan el crecimiento de los peces como lo son los

requerimientos proteicos, la tasa de alimentación y la temperatura del agua, entre

otros. En tal sentido, Toledo y Llanes (2002) plantean que cuando de

requerimientos proteínicos se trata, es necesario considerar la calidad de las

proteínas, el contenido de energía y la digestibilidad de los ingredientes, lo que al

incluir ensilado de pescado en las raciones para tilapia se garantiza que puedan

contar con una cantidad importante de proteína de alto valor biológico, que se

traduce en una adecuada disponibilidad de aminoácidos esenciales, ácidos grasos

y alta digestibilidad de la proteína (Fanbergo y Jauncey; 1993; Vidotti, 2001 y

Vidotti et al., 2002)

Gross et al. (1997) alimentaron peces únicamente con la pasta resultante de la

extracción de aceite previamente tratada con calor presentando una mortandad de

100%. Sin embargo, sometieron a la semilla a extracción de aceite con etanol al

92% (o éter etílico) dando como resultado una pasta resultante de la extracción de

aceite de J. curcas con la que se alimentó a los peces que se desarrollaron sin

problemas y no presentaron síntomas de intoxicación.

Padilla et al. (2000) reportan FCA de 3.12 y 3.69 utilizando raciones secas de 24%

de proteína con ensilado biológico para colossoma macropomum, similares a los

obtenidos en este trabajo. Ogunji y Wirth (2001), utilizando harina de sangre, en

Page 97: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

73

sustitución de la harina de pescado en dietas secas de 37% de proteína para

tilapia, obtiene un FCA de 4.43, superior a los obtenidos en este estudio.

9. CONCLUSIONES

1. Al evaluar la calidad física y nutrimental de los ensilados de tilapia, botete y

congrio cornudo, se concluye que el ensilado de tilapia presenta las

características físicas y nutrimentales adecuadas que caracterizan a un

ensilaje de calidad.

2. En la dieta a base de ensilado de tilapia además de tirosina y metionina

hubo deficiencia en fenilalanina, histidina, isoleucina y valina.

3. El balance de aminoácidos en las dietas evaluados en el bioensayo de

crecimiento de juveniles muestran como aminoácidos limitantes a metionina

y tirosina. El balance de aminoácidos en las dietas evaluadas en el

bioensayo de crecimiento de alevines muestran como aminoácidos

limitantes a metionina y tirosina, por lo que se recomienda en ambos, que

sean incorporados de manera directa o mediante otra fuente que la

proporcione.

4. En dietas para juveniles de tilapia se presentan los mismos resultados en

cuanto a crecimiento y FCA en comparación al control, si se suministran

dietas que contengan en su totalidad ensilado de tilapia o sólo el 50% de

éste con inclusión al 50% de pasta de Jatropha curcas.

5. En dietas para alevines de tilapia se puede incluir pasta de Jatropha curcas

hasta un 25 %. En relación al control presenta resultados similares en

cuanto a FCA

Page 98: Jatropha curcas no tóxica como alternativa para la

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