Avances en la nutrición del camarón: requerimientos nutricionales y alternativas en la alimentación. Mario García Bustillos EVONIK NUTRITION & CARE

Transcripción

1 Avances en la nutrición del camarón: requerimientos nutricionales y alternativas en la alimentación Mario García Bustillos EVONIK NUTRITION & CARE

2 Qué tal si la población mundial crece a una tasa de 83 millones cada año y los recursos del planeta quedan iguales?

3 Peces y camarones son la fuente de proteína saludable Peligro de sobre-pesca El aumento de la población mundial Aumento de la demanda de proteínas y ácidos grasos omega-3 saludables Pescas Materias primas de origen marina 7 billion 9 billion Aumento del consumo de pescado Acuicultura Ingredientes marinos Harina y aceite de pescado La acuicultura es una fuente de proteína saludable y ácidos grasos omega-3 Desafío actual: Mayor crecimiento de la acuicultura con menos dependencia de los ingredientes de los alimentos marinos

4 Desafíos y objetivos de la industria de alimentos acuícola Alimentos bajos en HP Sustitución de HP con proteinas alternativas + Alimento balanceado con AA limitantes Alimentos Sostenibles Rentables Suplementación AA Met-Met, DL-Methionine, L-Lysine, L-Threonine, L-Thryptophan Alimentos bajos en PC Reducion del exceso (oversupply) de PC + Alimento balanceado con AA limitantes

5 S ei te 5 Necesidades del Productor Costo inicial reducido Animales saludables Producción sustentable

6 Ganancia Económica Reducción efectiva de los costos de alimentación y márgenes de seguridad Cuál es el paso siguiente? Composición Nutricional de MP Digestibilidad de nutrientes para las especies Requerimientos & recomendaciones para la nutrición animal Precisión puntual entre la formula del alimento y objetivos de producción Ganancia de conocimiento

7 Composición nutricional de las Materias Primas Precisión en la selección y procesamiento de las materias primas Page 7

8 Evaluación de las materias primas: Identificar oportunidades para reducir los niveles de ingredientes ricos en proteínas (e.g. Harina de Pescado) Propiedades funcionales (valor nutricional) Evaluación MP Propiedades tecnológicas (impacto en las propiedades físicas de pellets)

9 Reducción de los costos de alimentación y márgenes de seguridad. Dónde estamos? 3 Mejorar el valor nutritivo de las fuentes alternativas de proteína. 2 Buscar fuentes proteícas alternativas costo-efectivas. 1 Reducción del costo del alimento mientras mantenemos /mejoramos el desempeño animal. Page 9

10 Reemplazo de la costosa Harina de Pescado Principales fuentes alternativas de proteínas Proteína vegetal Rendering Animal Subproductos Pesca Células SBM Grano de soya H de colza y concentrado H. de arveja y concentrado. H de lupina H. de gluten de maíz y trigo, Semilla de girasol H. de semilla de algodón Subproductos aviar. Harina de pluma hidrolizada Harina de sangre. Suero H. de Pescado de subproductos de procesamiento H. de cangrejo H. de camarón Hidrolizado de calamar Hidrolizado de krill Diferentes fuentes Page 10

11 Consideraciones Fuentes de Proteína Vegetal e.g. H. de Soya/H. de Colza Calidad Nutricional Contenido AA & digestibilidad más baja que proteína animal Desbalance de AA, i.e. AA azufrados Alto contenido de carbohidratos, polisacárdios indigestibles y azúcares. Factores antinutricionales (e.g. ácido fítico) Palatabilidad Mejor comprensión de los nutrientes / compuestos detrás Regulación de los mecanismos de alimentación Procesamiento Mejor comprensión de los ingredientes y su impacto en la calidad de los pellets Mejor procesamiento de extrusión Page 11

12 Subproductos Animal (Rendering) e.g. Harina de pluma Calidad Nutricional Información limitada e inconsistente del VN para su uso en alimentación animal. Pruebas rápidas de detección para diferenciar las H. de pluma. Procesamiento La variabilidad del valor nutricional de H. de plumas entre lotes y entre plantas Seguridad Alimentaria La principal limitación en el uso de productos animales procesados en los alimentos de pescado es la aceptación del consumidor. Page 12

13 Encontrar fuentes proteícas alternativas a la H. de Pescado, rentables y mejorar su Valor Nutricional Análisis de la composición nutricional de las materias primas - selección de diferentes proveedores de materias primas Mejorar el valor nutricional de fuentes alternativas de proteínas con nutrientes limitantes, incluyendo AA Page 13

14 Herramientas y recursos para análisis de Materias Primas y Determinación de Calidad

15 Parámetros Calidad de Soya Ingredientes: Porotos de Soja crudos Porotos de Soja desactivados Calibraciones NIR independientes para: Actividad Inhibidora de Tripsina (mg/g) Solubilidad de la Proteína en KOH (%) New Expeler de Soja Índice de Dispersión de la Proteína (%) Harina de Soja Lisina Reactiva (%) Lisina Reactiva/ Lisina Total(%) Indicador de Condiciones de Procesamiento

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18 Revisión de coeficiente de digestibilidad de AA en camarón blanco La falta de información sobre la digestibilidad de AA ha limitado el cambio del total en el uso de valores de AA digeribles en la formulación de menor costo Como resultado, la alimentación de camarón todavía se formula a menudo en términos de CP y contenido total de AA sin considerar la digestibilidad de nutrientes (contenido de nutrientes x coeficiente de digestibilidad) para el camarón. PERO, en los últimos años se ha generado información significativa sobre CDA de AA, para el camarón blanco. Page 18

19 Revisión de coeficiente de digestibilidad de AA en camarón blanco Page 19

20 Revisión de coeficiente de digestibilidad de AA en camarón blanco

23 Contenido de AE digestible relativo a la H. Pescado (100%) en ingredientes utilizados en alimentos para camarón 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 Arg Cys His Ile Leu Lys Met Phe Thr Val Blood meal Feather meal Meat and bone meal Poultry by-product meal

24 Contenido de AE digestible relativo a la H. Pescado (100%) en ingredientes utilizados en alimentos para camarón 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 Arg Cys His Ile Leu Lys Met Phe Thr Val Corn gluten meal Soybean meal Wheat gluten meal

26 El concepto de AA limitante: Ley del mínimo - El Modelo Liebig Suplemantación de DL-Metionina = eficiente (una mayor utilización de proteínas de la dieta y disminución de la excreción de nitrógeno) Dieta vegetal (agua) deficiente en Met Aumento de la proteína de la dieta = ineficiente Dos opciones para balancear la deficiencia en metionina Page 26

27 Las recomendaciones nutricionales se deben de ajustar á las condiciones de producción Sistema de producción y contribución del alimento natural Intensidad de producción (densidad de siembra) Nivel y frecuencia de alimentación (estrategia de alimentación) Salinidad, temperatura (calidad del agua) Otros Page 27

28 Revisión de la literatura NRC 2011 Dry-matter basis Camarón Kuruma Camarón Tigre Camarón Blanco del Pacífico Camarón Chino (Fleshy prawn) Marsupenaeus japonicus Penaeus monodon Litopenaeus vannamei Fenneropenaeus chinensis DE kcal/kg diet (MJ/kg diet) 4400 (18.4) 3000 (12.6) 3000 (12.6) 3200 (13.4) DP (%) Arginine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Methionine Methionine+ cystine 1 1 Phenylalanine Phenylalanine+tyrosine Threonine Tryptophan Valine 1.4 Pag Page 28 e 28

29 Revisión de la literatura

30 Fuentes de Metionina para la alimentación del camarón DL - Metionina Pureza: >99% 1% agua MHA - Ca Pureza: 84-86%(Monómeros) 12-14%Ca 2%agua DL-Metil-DL-Metionina (DIPEPTIDO) Pureza: 95% (péptido) 2% DLM Page 30

31 Qué tan eficiente es DL-Metil- DL-Metionina (Dipéptido) comparado a la DL-Metionina? Page 31

32 Una solución de gran desempeño: DL-Metil-DL-Metionina Es el primer péptido diseñado para la industria acuícola DL-Met molecule 2 Beneficios: Lixiviación mínima Lenta liberación en el tracto digestivo DL-Met molecule 1 La mejor homogeneidad

33 Preserva el valor de tu formulación en el agua Solubilidad en el agua de diferentes fuentes de metionina AQUAVI El Dipéptido Met-Met es es 10 veces menos soluble que MHA-Ca 8 veces menos soluble que L-Met Prueba de lixiviación AQUAVI El Dipéptido Met-Met es estable en el agua Pellets de alta calidad fueron disueltos en el agua. DL-Metil-DL-Metionina AQUAVI Met-Met yo DL-Met fueron analizados 7 DL-Metil-DL-Metionina 33 MetAMINO DL-Metionina /DLMA TM L-Met LOD* Met-Met 41% DL-Met Met-Met 50% DL-Met C MHA-Ca No detectable 30 min No detectable 60 min * Límite de detección

34 DL-Metil-DL-Metionina permite la liberación lenta de L-Metionina en el organismo D-Met-D-Met digestion/liver enzymes 2 D-Met D-Met-L-Met digestion/liver enzymes D-Met + L-Met L-Met-D-Met digestion/liver enzymes L-Met + D-Met L-Met-L-Met digestion/liver enzymes 2 L-Met Page 34

35 Bioeficiencia Relativa [%] Pruebas de alimentación con camarón blanco (Litopenaeus vannamei) comprobaron: >> 200% % 0 DL Met DL-Metil-DL-Metionina

36 Respuesta del camarón blanco a niveles crecientes de M+C en sistema de flujo continuo vs agua verde estática Labomar, Brasil 1.93g camarón blanco, 63 días, C, ppt Basal 0.1 % 0.2 % 0.3 % 0.4 % 0% Met-Met Met-Met Met-Met Met-Met Met-Met Wheat flour (%) Soybean meal (%) Soybean oil (%) L-lysine (%) Met-Met (%) ThreAMINO (%) L-arginine (%) Others* (%) * 5.00 % salmon byproduct meal (Pacific-Star, Chile); 4.50 % wheat red dog flour; 4.12 % soy protein concentrate (Selecta, Brazil); 3.18 % salmon oil (Pacific-Star, Chile); 3.13 % soybean lecithin; 2.00 % bicalcium phosphate; 2.00 % sardine hydrolasate (AP Aquativ, Brazil); 1.00 % mineral-vitamin premix (Rovimix Camarões Intensivo, DSM, Brazil); 0.50 % synthetic binder; 0.50 % krill meal (Qrill meal, AkerBiomarine ASA, Norway); 0.08 % cholesterol SF (Solvay); 0.04 % Rovimix Stay C 35 (ascorbic acid polyphosphate, DSM, Brazil). Page 36

37 Nutrient/Diet Respuesta del camarón blanco a niveles crecientes de M+C en sistema de flujo continuo vs agua verde estática Composición de Aminoácidos esenciales (% de la dieta, MS estandarizada) Basal 0 % Met-Met 0.1 % Met-Met 0.2 % Met-Met 0.3 % Met-Met 0.4 % Met-Met Dry matter Crude protein Essential amino acids Arginine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Methionine Met+Cys Phenylalanine Threonine Tryptophan Valine Non-essential amino acids Alanine Cystine Glycine Serine Proline Aspartate Glutamine Page 37

38 Respuesta del camarón blanco a niveles crecientes de M+C en sistema de flujo continuo vs agua verde estática Sistema de flujo continuo Sistema de agua verde estática Para estimular la presencia de alimento natural en el agua, los tratamientos dietéticos fueron evaluados bajo dos sistemas de cultivo: flujo continuo (cercano a condiciones de agua transparente) o el sistema de agua verde estática (cercano a condiciones de agua verde). Page 38

39 Respuesta del camarón blanco a niveles crecientes de M+C en sistema de flujo continuo vs agua verde estática y = x ; R 2 =0.88. En el sistema de flujo continuo, el desempeño del camarón respondió linealmente a los incrementos de dosis del Dipéptido, indicando que el requerimiento de metionina + cisteína está por encima de 1.28 % en la dieta (1.40 % materia seca).

40 Respuesta del camarón blanco a niveles crecientes de M+C en sistema de flujo continuo vs agua verde estática y = * (1 - e ( * ( x- 0.86)) ) R 2 = En el sistema de agua verde estática, el desempeño del camarón respondió exponencialmente a los incrementos de dosis del dipéptido, con un contenido dietético de metionina + cisteína de 1.05% (1.15 % materia seca) siendo requerido para alcanzar 95 % del peso corporal máximo.

41 Respuesta del camarón blanco a niveles crecientes de M+C en sistema de flujo continuo vs agua verde estática En total, los datos indican que en sistemas donde el alimento natural es más escaso o las densidades de siembra son más altas, un incremiento de alrededor del 20% del nível dietético de metionina+cisteína en base total (sistema de flujo continuo=1.28% vs Sistema de agua verde = 1.05%), puede ser requerido para mantener el crecimiento máximo del camarón.

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44 Efectos de los niveles de M + C en el crecimiento del camarón blanco en condiciones de cultivo 5.1g, 60 dias, C, ppt. Dipéptido TamilNadu Fisheries University, India

45 DL-Metil-DL-Metionina es efectiva para reducir la harina de pescado en dietas para camarones 45

46 Altos niveles de H. de pescado en el alimento Source: Evonik, finisher feeds * each feedmill typically offers different feed grades Contenido de H. Pescado en dietas de camarón Vannamei * 20% o más 15% - 20% Menos que 15% Seit e 46

47 Evaluación de la eficacia de DL-Metil-DL- Metionina, siguiendo un enfoque de evaluación sistemática de dos pasos (2 step approach): 1. Ensayos en condiciones controladas de aguas claras para una evaluación precisa de la eficacia del Dipéptido 2. Ensayos en condiciones de agua verde / de campo para una evaluación más práctica y orientada a la aplicación del dipéptido en dietas comerciales, optimizadas a las condiciones de producción específicas del productor.

48 Reducción rentable de H. Pescado de 26% a 10% balanceando el perfil AA con metionina 2 alimentos formulados para un elevado (26%) y bajo (10%) contenido de H. de pescado 3.1 g camarón blanco, 56 dias, C, ppt Ingredient, % FM26% FM10% Nutrients, analyzed % DM* FM26% FM10% Fish meal Dry matter, DM Meat and bone meal Ether extract** Poultry by product Energy, kcal/kg** South China Sea Fisheries Research Institute,China Soybean protein concentrate Crude protein Soybean meal Peanut meal Methionine Brewer s yeast Met +Cys Shrimp head meals Lysine Squid concentrate Threonine Wheat flour Arginine Fish oil Isoleucine Soybean oil Leucine Soybean lecithin Valine Premix Vit. & Min * Dry matter, crude protein and amino acids were analysed by Evonik **calculated

49 Final body weight (g) Reducción rentable de H. Pescado de 26% a 10% balanceando el perfil AA con metionina (2) 18,0 17,5 a ab a a 17,0 16,5 b b DL-Met DL-Met DL-Met Dipéptido 16,0 15,5 17,50 16,70 16,68 17,42 17,85 17,73 positive control negative control 15,0 Fish meal Biolys 0 0,79 0,78 0,79 0,80 0,79 Met-source 0 0,00 0,10 0,19 0,28 0,09 Control 17,5 16,7 DL-Met 16,68 17,42 17,85 Met-Met 17,73 Ahorro de costos: 6%

50 Evaluación de la eficacia de DL-Metil-DL- Metionina, siguiendo un enfoque de evaluación sistemática de dos pasos (2 step approach): 1. Ensayos en condiciones controladas de aguas claras para una evaluación precisa de la eficacia del Dipéptido 2. Ensayos en condiciones de agua verde / de campo para una evaluación más práctica y orientada a la aplicación del dipéptido en dietas comerciales, optimizadas a las condiciones de producción específicas del productor.

51 Brazil La H. de pescado fue reducida rentablemente de 10% a 5%

52 Peso Final (g) FM10%, 0.26%DL-Met FM5%, 0.13%Met-Met 1.71 g, 600 camarones jaula (100 /m2) 4 alimentaciones /dia 60 dias de alimentación

53 Ingredients 10% Fishmeal 5% Fishmeal AQUAVI Dipéptido MetMet Fish meal Squid meal Soybean meal Poultry by-product meal Blood meal Wheat flour Fish oil Soybean lecithin Premix Synthetic binder MetAMINO Metionina 0.26 Biolys Lisina ThreAMINO Treonina AQUAVI Dipéptido Met-Met 0.13 Cost US/ per ton Savings [USD / ton feed] 33.98

54 Software para determinación de requerimientos: Convirtiendo conocimiento en ganancia Sei te 54

55 55

56 Recomendaciones para AA Totales (% tal cual) Weight Class 1-10g 10-20g >20g Lys Met Met+Cys Thr Trp Arg Ile Leu Val His en dietas para camarones blancos cultivados bajo condiciones intensivas de agua de mar, asumiendo un CDA para AA de 90% y ningún aporte nutricional significativo de alimento natural. Phe Page 56

58 Contenido en M+C y la suplementación con metionina en dietas para camarón Ejemplo: América Latina

59 La industria de salmón logró reducir la inclusión de harina de pescado y aceite de pescado de 90% hace veinte años a menos de 10% hoy en día: Hasta dónde podemos llegar con el alimento para el camarón? Composición del Alimento para Camarón en 2015 Composición del Alimento para Camarón en el Futuro Materias primas de origen vegetal Materias primas de origen vegetal 20% Alimentos marinos DL-Metionina Lisina L-Treonina Aglutinantes Premezcla Otros DL-Metil-DL-Metionina Lisina <5% L-Treonina Premezcla Alimentos marinos

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