Efecto de minerales orgánicamente complejado sobre la respuesta inmune y rendimiento del camarón

Transcripción

1 Efecto de minerales orgánicamente complejado sobre la respuesta inmune y rendimiento del camarón Sonnya Mendoza Lombana, Ph.D. Consultor Independiente ALLTECH Ecuador. Cr Cromo

2 Introducción La industria de la acuicultura ha utilizado rutinariamente minerales inorgánicas como sulfatos, carbonatos y óxidos para la fabricación de balanceados y manejos productivos, ya que ofrecen una alternativa eficiente. Entre estas tres fuentes, sulfatos han demostrado tener una mayor disponibilidad y solubilidad que los óxidos lo cual los convierten en una desventaja porque promueve la degradación y el daño de nutrientes dietéticos tales como vitaminas y lípidos.

3 Suplementación de Minerales Inorgánicos Ventajas Relativamente más barato. Fácilmente disponibles. Forman la base de los requerimiento de minerales National Research Council (NRC.) Desventajas Menor biodisponibilidad. Disponibilidad variable en el mercado. Presencia de contaminantes (metales pesados). Pureza de las sales inorgánicas en el mercado. Inter acciones entre los diferentes iones

4 Introducción Además, hay una presión actual por reducir el contenido de harina de pescado en los alimentos acuícolas especialmente teniendo en cuenta la disponibilidad limitada, el aumento de la demanda y la sostenibilidad del medio ambiente, con los consiguientes efectos en el precio de la formulación de las dietas.

5 Introducción Por lo tanto en la formulación de alimentos acuícolas con fuentes de proteínas vegetales para sustituir la harina de pescado, se debe considerar la posibilidad de presencia de factores anti nutricionales en estos alimentos vegetales Fitato PNAs Oxalato Gosipol

6 Introducción El ácido fítico se sabe que se unen elementos traza y formar sales mixtas disponible para las especies acuáticas Cheryan (1980) reportó que el Zn +2 formó el quelato mineral-fitato más estable seguido por Cu +2, Ni +2, Co +2 ; Mn +2, Ca +2 e Fe +2 en orden decreciente de estabilidad. Estructura del ácido fítico (A) y quelato de ácido fítico (B).

7 Introducción Una suplementación de 15 mg Zn kg -1 dieta mostró un aumento de mayor peso en L. vannamei en ausencia de fitato en la dieta, pero 200 mg Zn kg -1 dieta fue requerido cuando la dieta se suplementó con 1,5% de fitato (Davis et al., 1993). (Davis et al., 1993)

8 Introducción Los minerales orgánicos o quelados han demostrado tener efectos beneficiosos en una amplia gama de aplicaciones en los peces. Quelación- es un complejo formado entre una molécula orgánica y un ion metálico. Metal sostenido con la molécula orgánica como por una "garra (Murphy 2010). Quelato palabra -Griego- 'Garra Quelatos ocurren naturalmente: Clorofila, Citocromo, Hemoglobina, Vitamina B 12.

9 Usar más no es la solución en el caso de los minerales traza inorgánicos Los altos niveles de calcio y fósforo pueden reducir la utilización de Mn hasta en un 65% (Wedekind and Baker, 1990; Baker and Oduho, 1994). El exceso de Mn por sí mismo perjudica la utilización de Fe (Baker and Halpin, 1991) Zn tiene un efecto antagónico sobre Cu y Mn. La "fortificación excesiva" es perjudicial y puede reducir la productividad (Vohra and Heil, 1969) "El uso de un alto nivel de cualquier mineral traza virtualmente asegura la necesidad de niveles más altos de otros minerales". (Leeson, 2008) Molibdeno: reduce la absorción de Cu Hierro: interfiere con Cu, Zn, Cr Fe alta en agua, ingredientes para piensos, etc. Fe alta en agua, ingredientes para piensos, etc.

10 Efectos generales de los Minerales Zinc Estimula el crecimiento. Es un cofactor de sistemas enzimáticos. Componente esencial de más de 80 métalo enzimas. Metabolismo de proteínas, lípidos y carbohidratos. Efecto antioxidante. Cobre Estimula el sistema inmunológico. Participa en la reproducción celular. Mayor tasa de crecimiento. Componente esencial de sistemas enzimáticos: citocromo-oxidasa, superóxido - dismutasa, etc. Formación del pigmento melanina. Selenio Componente esencial de la enzima glutatión-peroxidasa. Protección antioxidante. Influencia la absorción y retención de vitamina E. Manganeso Incrementa la función inmunológica. Activador de enzimas que intervienen en la transferencia de fosfatos. Favorece respiración de tejidos.

11 Ventajas de los Minerales Orgánicos Reducción del antagonismo, las interferencias y la competencia entre los minerales de la dieta. No hay interacción con otro compuesto en el intestino. Mejora la biodisponibilidad de minerales Contrarresta los factores anti nutricionales que afectan a la utilización de minerales.

12 Ventajas de los Minerales Orgánicos Mejora en el rendimiento, la salud (estado inmune, nutrición funcional) y la reproducción Mejora en animal la calidad producida Protege el medio ambiente mediante la reducción de la contaminación por metales pesados. Reducir el efecto degenerativo de minerales traza sobre las vitaminas en las premezclas y alimentos. Los aminoácidos / péptidos son ligandos útiles porque tienen dos puntos de unión potenciales: extremos amino y carboxilo

13 Introducción Quelatos de aminoácidos de Cu, Mn y Zn son más disponibles en la trucha arco iris que sus formas inorgánicas. Por lo tanto, el quelato metionina de Zn ha sido reportado a ser tres veces más potente que el sulfato de Zn en bagre de canal (Paripatananont y Lovell, 1995). La fuente orgánica de Se es más biodisponible que el Se inorgánico para Salmon del Atlantico (Bell y Cowey 1989) Bagre del canal (Wang y Lovell 1997). Y también retenido en una concentración más alta en el cuerpo en comparación con los animales que recibieron dosis equivalente de selenito (Mahan y Parrett, 1996).

14 Glutathione peroxidase (U/G Hb) Efecto de la fuente de selenio sobre la glutatión peroxidasa medida en sangre de tilapia (Fonseca et al. 2013) Selenio a b Organic Se Inorganic Se 0,2 mg Se orgánico por kg de alimento.

15 Selenio (húmedo) Actividad PPM/TR Selenio (húmedo) Actividad PPM/GPX Selenio Tiordoxin Reductasa/ Tejido de Selenio 10,75 0,222 0,22 0,218 Glutation Peroxidasa / Tejido de Selenio 0,22 8 7,31 0, ,214 0,212 0,21 0, Se Orgánico Selenita En la trucha, la relación entre el Se del tejido y tiorredoxina reductasa es significativamente mayor para el selenio orgánico ( ) que para el selenito de sodio Mientras que la relación entre el Se del tejido y glutatión peroxidasa muestra una diferencia de positiva de Selenio sin ser estadísticamente diferentes 0,208 0,206 0,204 Se Orgánico Selenita

16 Selenio Orgánico incrementa la supervivencia después de la infección de Virus de Taura Bioensayo: - 5 semanas. - 3 dietas. (1) Dieta comercial: 0.58 ppm Se. (No adicional) (2) Dieta comercial ppm Se inorg. (3) Dieta comercial ppm Se org. (Kayalla Sritunyalucksana et. Al., 2010)

17 % Supervivientes Selenio Orgánico incrementa la supervivencia después de la infección de Virus de Taura Dieta basal Se Inorgánico Se. Orgánico 0 Dieta basal Se Inorgánico Se. Orgánico (Kayalla Sritunyalucksana et al., 2010)

18 Selenio Orgánico incrementa la supervivencia después de la infección de Virus de Taura (a) Camarones no infectados. (b) Camarones de dieta estándar. (c) Camarones con Se inorg. (d) Camarones con Se org. (Kayalla Sritunyalucksana et al., 2010)

19 Objetivo El presente estudio se realizó para investigar el efecto de Zn, Mn, Cu y Se suplementadas en las dietas formuladas con diferentes niveles de harina de pescado sobre la función inmune y el rendimiento del juvenil Litopenaeus vannamei. Ecuador. C. Reyes, S. Mendoza. (Datos no publicados)

20 Materiales y Métodos Minerales 100% MI Los tratamientos determinados serán: Tratamiento 1: 0% HP+ 100% MI Tratamiento 2: 0% HP+ 100% MO Tratamiento 3: 0% HP+ 50% MO Tratamiento 4: 50% HP+ 100% MI Tratamiento 5: 50% HP+ 100% MO Tratamiento 6: 50% HP+ 50% MO Tratamiento 7: 100% HP+ 100% MI Tratamiento 8: 100% HP+ 100% MO Tratamiento 9: 100% HP+ 50% MO % Harina Pescado % 50% 100% 100% 50% 100% 100% MO MO MI MO MO MI MO 50% MO HP: Harina de Pescado; IM: mineral Inorgánico; OM: mineral orgánico; FCR: Factor de conversion Alimenticia

21 Materiales y Métodos A B C D E F G H I Ingredientes Harina de pescado Bentonita Soya Trigo Aceite de pescado Metionina Afrecho de trigo Polvillo de arroz Harina de calamar Soluble de pescado Fosfato monodicalcico Premezcla de Vitaminas Premezcla minerales INORGANICA Premezcla minerales ORGANICA Total Composicion Química (%) Humedad Proteina (Nx6.25) Lipidos (Soxhlet) Fibra Cenizas

22 Materiales y Métodos 1 IM 1 OM 0.5 OM Unidad Selenio (Se) mg/kg alimento Manganeso (Mn) mg/kg alimento Zinc (Zn) mg/kg alimento Cobre (Cu) mg/kg alimento Las fuentes orgánicas de los minerales ensayados son complejo aminoácido de Cu, Mn y Zn, y levadura enriquecida con selenio. Las fuentes inorgánicas fueron sulfato cuproso (CuSO 4 5H 2 0), sulfato monohidratado de manganoso (MnSO, H 2 0), sulfato heptahidratado de zinc (ZnSO, 7H 2 0) y selenito de sodio (Na 2 Se0 3 ). El magnesio también fue incluido en la premezcla y mantenido como una sal de óxido en las dos premezclas (3.46 mg kg -1 de dieta).

23 10 camarones: 0,4±0,03 g. 54 tanques - 50 L. Flujo de agua: filtro de arena y un cartucho de 20-micras. Tasa de recambio de 1,000% diario. Tiempo: 6 semanas. Temperatura 25 C Materiales y Métodos Fotoperíodo fijo de 12 h luz - 12 h oscuridad. Parámetros: OD, temperatura, ph y salinidad se midieron diariamente. Alimento no consumido, exuviae y las heces se eliminaron todos los días de los tanques. Alimentación a saciedad dos veces al día (09h00 y 16h00). Determinación de crecimiento, biomasa, supervivencia y factor de conversión alimenticia.

24 Materiales y Métodos La mezcla de hemolinfa-anticoagulante de cinco animales fueron agrupados y usados para determinar Conteo total de hemocitos (THC) Actividad profenoloxidasa (PO) Actividad intermediarios de oxígeno reactivo Proteína plasmática.

25 Respuesta inmunológica en Crustáceos Tipo de Hemocito Células Hialinas Células Semigranular Células Granular Función en Inmunidad Fagocitosis *Encapsulacion *Almacenamiento y liberacion de ProPO *Citotoxicidad *Almacenamiento y liberación de ProPO *Citotoxicidad Componentes celulares - Fagocitosis. - Encapsulación. - Formación de nódulos Inmunidad Innata (Natural o No-específica) Componentes humorales - Proteínas anticoagulantes. - Aglutininas. - Enzima fenoloxidasa. - Péptidos antimicrobianos. - Radicales libres.

26 Resultados Rendimiento de L. vannamei alimentados con dietas que contenían diferentes fuentes minerales para seis semanas 1. Dietas Nivel HP (%) Nivel de Premezcla de Minerales (g kg -1 ) Biomasa Ganada (%) Peso Final (g) Supervivencia (%) A 0 1 MI 222.3ab B 0 1 MO 188.9b C MO 197.0b D MI 229.4ab E MO 266.0a F MO 195.4b G 15 1 MI 224.5a H 15 1 MO 182.8b I MO 199.8b Promedio en columnas con diferente letras son significativamente diferentes (p < 0.05). HP: Harina de Pescado; IM: mineral Inorgánico; OM: mineral orgánico; FCR: Factor de conversion Alimenticia

27 Conteo Total de hemocitos (THC), tipos de hemocitos, proteina plasmática, fenoloxidasa (PO) y producción de anion superoxide intracelular (NBT) de L. vannamei alimentado con dietas conteniendo varias fuentes de minerals por 6 semanas 1. Dietas Nivel de HP (%) Nivel de Premezcla Minerales (g kg -1 ) THC (E+06 ml -1 ) Hialino (E+06 ml -1 ) Semigranular (E+06 ml -1 ) Granular (E+06 ml -1 ) Proteina Plasmática (ug ul ¹) PO NBT A 0 1 IM 20.97cd 7.04bd 11.84bc 2.09a 85.8b 45c 1.1bc B 0 1 OM 19.56cd 7.17bd 10.81bc 1.58ab 100.6ab 51cd 1.0b C OM 22.03ca 8.22bd 12.53bc 1.28bc 92.3b 50cd 1.1bc D IM 20.18cd 7.36bd 11.66bc 1.16cd 88.7b 66bd 1.0b E OM 16.19bd 6.09bc 9.18b 0.92d 95.2b 50cd 1.2ac F OM 19.00cd 6.91bc 11.09bc 1.00d 98.7b 58cd 1.0bc G 15 1 IM 19.83cd 6.71cd 12.17bc 0.95d 89.7b 51cd 1.1bc H 15 1 OM 23.33ce 8.76ad 13.46ac 1.11c 114.6a 57cd 1.0b I OM 18.94cd 6.77cd 11.16bc 1.01c 100.2b 93a 1.1bc 1 Promedio en columnas con diferente letras son significativamente diferentes (p < 0.05). HP: Harina de Pescado; IM: mineral Inorgánico; OM: mineral orgánico; FCR: Factor de conversion Alimenticia

28 Contenido corporal de zinc, cobre, manganeso y selenio del L. vannamei alimentado con dietas conteniendo varias fuentes de minerals por 6 semanas 1 Dietas Nivel de Premezcla Minerales (g kg -1 ) Nivel de HP (%) Minerales (mg Kg -1 ) Zn Cu Mn Se A 1 MI b bd a be B 1 MO b bc abc bc C 0.5 MO b ab cd ac D 1 MI b bd acd be E 1 MO a cd acd bc F 0.5 MO b bcd ace be G 1 MI b acd ac be H 1 MO b c bde de I 0.5 MO b b bd b 1 Promedio en columnas con diferente letras son significativamente diferentes (p < 0.05). HP: Harina de Pescado; IM: mineral Inorgánico; OM: mineral orgánico; FCR: Factor de conversion Alimenticia

29 Resultados en campo Mendoza, Alimentos funcionales de alta gama.

30 Resultados en campo Tratamiento No. Piscina has. Días de cultivo Días de tratamiento Peso promedio Lb/has. Sobrevivencia FCR Minerales orgánicos 12 4, gr 3,998 41,57% 2,05 Control 23 5, NA 21,87 gr 3,240 27,60% 2,09-2,5 gr de minerales/kg lbs/ha a favor de tratamiento.. - Salinidad 3 ppt. - 13,97% más sobrevivencia en tratamiento. Tratamiento Has. Días de producción Densidad Peso promedio Lb/has. Sobrevivencia FCR Minerales orgánicos 103,4 94,8 15,62 16,2 2625,4 46,00% 1,72 Control 118,5 94,8 13,24 16, ,72% 1,62-2 kg de minerales orgánicos.

31 Conclusiones y recomendaciones Los resultados obtenidos para L. vannamei confirman el rendimiento que, en condiciones experimentales, esta especie puede ser alimentado con fuentes orgánicas de Zn, Cu, Se y sugiere que cantidades más bajas de fuentes orgánicas pueden ser utilizados como suplementos en los alimentos comerciales, excluyendo así la necesidad de la harina de pescado como fuente de minerales en las dietas de camarón. El incremento de hemocitos totales en la hemolinfa en adultos de L. vannamei se logró bajo condiciones de este estudio permitiendo demostrar resultados positivos adicionando en la dieta alimenticia una mezcla de 100% de Mineral orgánico y Harina de pescado. Dado que la evidencia sugiere que los alimentos suplementados con MO mostraron mayor concentraciones de Zn, Cu y Se a nivel corporal, mientras que la mayor concentración de Mn corporal se alcanzó con MI. Sin embargo, se necesitan más estudios para optimizar el uso de minerales orgánicos en las dietas.

32 Maximizar la absorción es "biológicamente relevante" y minimizar las interacciones negativas es clave para la nutrición. Muchas Gracias! Stand 121