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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1143| Digestibilidad proteica en el lenguado de California (Paralichthys californicus): Ontogénesis y comparación de dos métodos de evaluación in vitro Protein digestibility in California halibut (Paralichthys californicus): Ontogeny and evaluation of two in vitro methods to assess digestibility | |
| Emmanuel Martínez Montaño | |
| JUAN PABLO LAZO CORVERA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Ciencias del mar,Paralichthys californicus,Digestibilidad proteíca in vitro,In vitro protein digestibility,Lenguado de california | |
| El componente más importante de los alimentos empleados en la acuicultura tanto económica como fisiológicamente es la proteína, debido al alto costo de los ingredientes proteicos y al alto requerimiento por este nutriente en organismos acuáticos. Son diversos los indicadores biológicos y químicos empleados para evaluar la calidad proteica, de los cuales la digestibilidad es de los indicadores biológicos más importantes y críticos, dado que ésta es una medida de la disponibilidad del nutriente en un ingrediente o en una dieta. La digestibilidad proteica en alimentos ha sido extensamente estudiada in vivo; sin embargo tales experimentos requieren de largos periodos de tiempo, generalmente son caros y los resultados pueden verse afectados por diversos factores ambientales y metodológicos. Por lo que actualmente, se ha dado énfasis por desarrollar métodos de digestibilidad in vitro para una evaluación fácil, reproducible, confiable y que proporcione resultados rápidos de la calidad proteica. Como primer objetivo en este trabajo se evaluó la digestibilidad proteica in vitro de ingredientes dietarios potenciales durante la ontogenia del sistema digestivo en larvas de lenguado de California (Paralichthys californicus) e identificar fuentes proteicas adecuadas para cada etapa de desarrollo. Las larvas fueron cultivadas en un sistema marino de recirculación cerrada alimentadas con rotíferos (Brachionus plicatilis) y nauplios de Artemia previamente enriquecidos con ácidos grasos altamente insaturados (HUFA’s). La digestibilidad proteica de las fuentes proteicas se evaluó usando la técnica del pH STAT. Las enzimas digestivas utilizadas en los ensayos in vitro fueron obtenidas de homogenizados de tractos intestinales disecados de las larvas cultivadas y colectadas en cinco etapas de desarrollo (9, 15, 26, 39 y 51 DDE). Diferencias altamente significativas (p<0.001) en la digestibilidad proteica fueron encontradas para algunos de los ingredientes entre las etapas de desarrollo evaluadas. Las harinas elaboradas con los alimentos vivos típicos (rotíferos y Artemia) resultaron en las digestibilidades proteicas más altas con una tendencia a disminuir conforme progresa el desarrollo larvario. Las harinas de krill y soya fueron pobremente digeridas, lo cual puede atribuírsele a la presencia de factores antinutricionales y/o a diferencias en la calidad proteica. Los resultados de este estudio confirman la importancia de evaluar la digestibilidad de las fuentes proteicas a través del desarrollo larvario, lo que conlleva a la formulación de microdietas adecuadas (i.e., estadioespecíficas) para destetes exitosos. Un segundo objetivo de este trabajo consistió en comparar los resultados de dos métodos de digestibilidad in vitro, con indicadores de desempeño obtenidos en un ensayo de crecimiento con juveniles de lenguado de California. La digestibilidad proteica de tres dietas experimentales fue estimada usando dos métodos de digestibilidad in vitro: un método basado en la cuantificación espectrofotométrica de los aminoácidos aromáticos liberados durante la reacción de hidrólisis y el método del pH STAT que cuantifica la hidrólisis de los enlaces peptídicos de las proteínas. Tres dietas isoproteicas fueron formuladas para contener niveles crecientes de energía dietaria (19, 20 y 21 KJ/100g) y alimentar a juveniles de lenguados cultivados a dos diferentes temperaturas (20 y 25 °C) (diseño factorial 3 × 2). Las proteasas digestivas empleadas en los métodos in vitro fueron obtenidas de los juveniles alimentados con las dietas experimentales por 56 días. La digestibilidad proteica in vitro estimada por ambos métodos fue consistente, observándose una correlación positiva significativa (p<0.001) en la digestibilidad proteica fueron encontradas para algunos de los ingredientes entre las etapas de desarrollo evaluadas. Las harinas elaboradas con los alimentos vivos típicos (rotíferos y Artemia) resultaron en las digestibilidades proteicas más altas con una tendencia a disminuir conforme progresa el desarrollo larvario. Las harinas de krill y soya fueron pobremente digeridas, lo cual puede atribuírsele a la presencia de factores antinutricionales y/o a diferencias en la calidad proteica. Los resultados de este estudio confirman la importancia de evaluar la digestibilidad de las fuentes proteicas a través del 3 desarrollo larvario, lo que conlleva a la formulación de microdietas adecuadas (i.e., estadioespecíficas) para destetes exitosos. Un segundo objetivo de este trabajo consistió en comparar los resultados de dos métodos de digestibilidad in vitro, con indicadores de desempeño obtenidos en un ensayo de crecimiento con juveniles de lenguado de California. La digestibilidad proteica de tres dietas experimentales fue estimada usando dos métodos de digestibilidad in vitro: un método basado en la cuantificación espectrofotométrica de los aminoácidos aromáticos liberados durante la reacción de hidrólisis y el método del pH STAT que cuantifica la hidrólisis de los enlaces peptídicos de las proteínas. Tres dietas isoproteicas fueron formuladas para contener niveles crecientes de energía dietaria (19, 20 y 21 KJ/100g) y alimentar a juveniles de lenguados cultivados a dos diferentes temperaturas (20 y 25 °C) (diseño factorial 3 × 2). Las proteasas digestivas empleadas en los métodos in vitro fueron obtenidas de los juveniles alimentados con las dietas experimentales por 56 días. La digestibilidad proteica in vitro estimada por ambos métodos fue consistente, observándose una correlación positiva significativa (p >< 0.05, r2 = 0.55). Además, se observó un efecto altamente significativo de la temperatura (p < 0.001) sobre la digestibilidad in vitro usando ambos métodos. Una correlación significativa (p < 0.05) entre los estimados de la digestibilidad proteica in vitro y el peso final, el porcentaje de sobrevivencia y la tasa de eficiencia proteica (TEP) fue observada. Los métodos in vitro empleados resultaron ser una herramienta adecuada tanto para estimar la digestibilidad proteica como para evaluar el efecto de la temperatura de cultivo sobre la digestibilidad proteica y el aprovechamiento proteico. Con base en estos resultados, se recomienda el cultivo del lenguado de California a una temperatura cercana a 20°C para optimizar la digestión y la utilización de la proteína dietaria para el crecimiento. Protein is the most important component of feeds used in aquaculture, due to its high cost and the high requirements for this nutrient in aquatics organisms. Several biological and chemical indexes are used to evaluate the protein quality of ingredients and diets. Protein digestibility of ingredients and feeds is essential to estimating the nutritive value of feeds for fish.. In vivo protein digestibility of feeds has been widely for this purpose, however techniques to assess nutrient in vivo digestibility are expensive, laborious and several extrinsic factors can affect results. Recently alternative methods have been developed to avoid some of these problems, where in vitro digestibility assays are easy, reproducible, and fast techniques to asses the quality protein sources. Drastic changes in digestive capacity occur in marine fish larvae during development. Thus, the objectives of this study were first to asses the in vitro protein digestibility of potential dietary ingredients throughout ontogeny of digestive system in larvae of California halibut (Paralichthys californicus) and identify adequate protein sources for each stage of development. Larvae were reared in a closed recirculating system and fed with highly unsaturated fatty acid (HUFA)-enriched rotifers and Artemia nauplii. Protein digestibility of potential protein sources were evaluated using the pH-STAT technique. Digestive enzymes utilized for the in vitro assays were obtained from homogenates of dissected guts of larvae sample at five stage of development (9, 15, 26, 39 y 51 days post hatch). Highly significant differences (p < 0.001) in protein digestibility were found for some ingredients among the developmental stages evaluated. Meals elaborated with typical live feeds (rotifers and Artemia) showed the highest protein digestibility with a tendency to decrease as larval development progressed. Soybean and krill meals were digested poorly and could be attributed to presence of antinutritional factors and/or differences in protein quality. Results from this part of the study warrant the importance of evaluating the digestibility of protein sources through larval development in order to formulate successful weaning diets (i.e., stage-specific diets). As a second objective, protein digestibility of three experimental diets was estimated using two in vitro methods: one based on the spectrophotometric quantification of aromatic amino acids released during the reaction of hydrolysis and the pH-STAT method, which 5 estimates digestibility from the hydrogen ions release during hydrolysis of the peptide bonds in proteins. Three isoproteic diets were formulated to contain increasing levels of dietary energy (19, 20 and 21 KJ/100 g) and fed to juvenile flounder cultured at two different temperatures (20 and 25°C) (i.e. 3X2 factorial design). Fish proteases for the in vitro methods were obtained from juveniles fed with experimental diets for 56 days. Estimates of protein digestibility in both in vitro methods were consistent. A significant positive correlation of estimates of protein digestibility between the methods was found (p < 0.001, r2 = 0.55). In addition, a highly significant (P<0.001) effect of temperature on protein digestibility was observed using both in vitro methods. Higher estimates of protein digestibility were obtained using fish proteases from juveniles cultured at 20°C compared to those cultured at 25°C, irrespective of dietary energy. A significant correlation (p >< 0.05) between estimates of in vitro protein digestibility and final fish weight, percent survival and PER (protein efficiency ratio) was observed. Based on the results obtained from this study, it appears that both in vitro methods used were a suitable tool to estimate in vitro protein digestibility values and to evaluate the effect of culture temperature on protein digestibility and utilization of dietary protein. Thus, we recommend the culture of California halibut a temperature near 20°C, to efficiently the digest and utilize dietary protein for growth. | |
| CICESE | |
| 2007 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Martínez Montaño, E.2007.Digestibilidad proteica en el lenguado de California (Paralichthys californicus): Ontogénesis y comparación de dos métodos de evaluación in vitro.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.94 pp. | |
| MICROBIOLOGÍA | |
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