Ciencia animal

 

Sustitución de la harina de pescado por harina de caña proteínica para la engorda de tilapia roja

 

Fish meal substitution by protein sugar cane in diets for weight gain in red tilapia

 

Aroldo Botello–León¹, M. Teresa Viana^2*, Enrique Téllez–Girón³, Elmo Pullés–Ariza³, Mario Cisneros–López¹, Gutberto Solano–Silveira¹, Manuel Valdivié⁵, Oscar Miranda–Miranda¹, Yoel Rodríguez–Valera⁴, Magalis Cutiño–Espinoza¹, Lourdes Savón⁵, Arnaldo Botello–Rodríguez⁴

 

¹ Instituto de Investigaciones Agropecuarias Jorge Dimitrov, Cuba.

² Instituto de Investigaciones Oceanológicas. Universidad Autónoma de Baja California, México. * Autor responsable: (viana@uabc.edu.mx).

³ Dirección Provincial de Acuicultura, Granma, Cuba.

⁴ Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad de Granma, Cuba.

⁵ Instituto de Ciencia Animal, Universidad Agraria de La Habana, Cuba.

 

Recibido: Septiembre, 2009.
Aprobado: Noviembre, 2010.

 

Resumen

Es importante buscar alternativas sostenibles con subproductos para sustituir la harina de pescado en dietas para la engorda de tilapia roja (Oreochromis spp.) cultivadas en jaulas flotantes a 27.8 °C. En el presente estudio se formularon cuatro dietas (tratamientos, T; 0 %, T0; 14 %, T14; 16 %, T16 y 18 %, T18) isoproteínicas (26 %) e isoenergéticas (2.7 kcal g ^–1 alimento) usando una mezcla de subproducto de caña proteínica enriquecido con ensilaje ácido de pescado (harina de caña proteínica) en sustitución de harina de pescado. En este estudio se usaron 420 machos de tilapias (58.34±0.01 g) alimentados por 60 d. El diseño experimental fue completamente al azar con siete jaulas rectangulares por tratamiento (0.256 m³; 0.8X0.8X0.4 m) y suspendidas sobre un estanque circular de hormigón (8 m diámetro y 2 m alto), con 15 peces por jaula. El análisis de los datos, efectuado mediante un análisis de varianza de una vía, indicó que para T0 y T14 no hubo diferencias significativas (p>0.05) en peso final, tasa de crecimiento, tasa de eficiencia proteínica, factor de conversión y eficiencia alimenticia. Sin embargo, los peces en los tratamientos T16 y T18 mostraron un menor desempeño. Se concluye que se puede incluir hasta 14 % de la harina de caña proteínica en dietas para la engorda de tilapia roja sin afectar los indicadores productivos.

Palabras clave: Oreochromis spp., harina de caña proteínica, jaulas flotantes, nutrición.

 

Abstract

It is important to search for sustainable alternatives with byproducts for replacing fish meal in diets for weight gain in red tilapia (Oreochromis spp.) cultured in floating cages at 27.8 °C. In the present study, four isoprotein diets (26 %) (treatments: T; 0 %, T0; 14 % T14; 16 % T16, and 18 % T18) and isoenergetic diets (2.7 kcal g^–1 feed) were formulated, using a by–product mixture of sugar cane, enriched with acid fish–silage (sugar cane protein meal) as substitution of fish meal. Four hundred and twenty tilapia males (58.34±0.01 g) were used in this study, fed for 60 d. The experimental design was completely randomized with seven rectangular cages per treatment (0.256 m³; 0.8X0.8X0.4 m) left hanging above a circular concrete pond (8 m diameter and 2 m high) with 15 fish per cage. Data analysis, conducted by a one way analysis of variance, indicated that for T0 and T14 there were no significant differences (p>0.05) in final weight, growth rate, protein efficiency rate, factor of conversion and feed efficiency. The fish in treatments T16 and T18, however, showed less performance. We conclude that up to 14 % of sugar cane protein meal may be included in diets for weight gain in red tilapia without affecting productive indicators.

Key words: Oreochromis spp., sugar cane protein meal, floating cages, nutrition.

 

INTRODUCCIÓN

La tilapia (Oreochromis spp.) se usa para la producción de alimentos, muestra buen sabor rápido crecimiento y su requerimiento de proteína cruda puede ser hasta 28 %. Para reducir el costo de producción es importante sustituir la harina de pescado por fuentes alternativas de proteína de costo menor (Oliveira–Cavalheiro et al., 2007; Toledo, 2007).

Hay una gran cantidad de subproductos pesqueros porque no se aprovecha la piel, cabeza, aletas y visceras (50 a 60 % del pez), y además por los peces no comerciales debido a su color, olor, forma o talla (Blanco et al., 2007). El ensilaje ácido de pescado elaborado con una mezcla de subproductos pesqueros con ácidos orgánicos e inorgánicos es una solución viable de preservación con un costo bajo. Sin embargo, el problema para su manejo es el contenido alto de humedad (Arvanitoyannis y Kassaveti, 2007). Para reducir la humedad del ensilaje de pescado se usan harinas de cereales o subproductos (cascarilla de trigo o arroz) como agente higroscópico para facilitar su manejo en el secado al sol o con secadores de tambor u hornos (Goddard y Perret, 2005; Goddard et al., 2008). La harina de caña proteínica (HCP) se obtiene usando subproductos de caña seca y molida mezclados con ensilaje ácido de pescado (Elias et al., 1990). La HCP se usa en la alimentación de bovinos y ovinos con indicadores bioproductivos y económicos favorables y, además, mejora la estabilidad y calidad del alimento balanceado (Elias et al., 1990J. Por tanto, el objetivo de este estudio fue determinar la respuesta biológica al sustituir harina de pescado por HCP en la engorda de tilapia roja (Oreochromis spp.) en jaulas flotantes.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Elaboración y caracterización de la harina de caña proteínica

La caña de azúcar (Sacharum oficinarum), deshojada y secada al sol (72 h) se molió y se pasó por un tamiz (250 μm) para obtener la harina de caña deshidratada. El ensilaje de pescado se elaboró en recipientes de cristal (2 L) y por cada kg de boquerón (Ophistonema oglinuni) entero y fresco (subproducto de la fauna acompañante del camarón) se añadieron 90 mL de agua. La mezcla se trituró (4 mm diámetro) y se agregó 60 mL de H₂SO₄ al 96 % hasta obtener una pasta homogénea. Después de 72 h la harina de caña se enriqueció con el ensilaje (75:25 ensilaje:harina de bagazo de caña), secó (48–72 h) y molió con tamiz (250 μm) para obtener la HCP.

Preparación de las dietas experimentales

Cuatro dietas isoproteínicas (26 %) e isoenergéticas (2.7 kcal g^–1 alimento) se formularon usando LINDO 6.1 para Windows, 2002: 0 % HCP, T0; 14 % HCP, T14; 16 % HCP, T16; y 18 % HCP, T18, y se agregaron harinas vegetales (soya, trigo y maíz) molidas y tamizadas (250 μm) (Cuadro 1). Los ingredientes se homogenizaron para elaborar granulos (pellets) con un molino de carne (diámetro salida, 2 mm), y se secaron 8 h a 60 °C en una estufa de aire forzado (Memmert^®, Alemania).

Ensayo

El ensayo se efectuó en la Estación de Alevinaje ACUIPASO, municipio Bartolomé Masó, provincia Granma, Cuba. Se usaron 420 machos de tilapia roja (58.34±0.01 g), aclimatados 7 d con alimento comercial a base de soya y trigo con 27 % PC, que se distribuyeron aleatoriamente en jaulas rectangulares (0.256 m³; 0.8X0.8X0.4 m) y suspendidas (siete para cada tratamiento) dentro de un estanque circular de hormigón (8 m diámetro y 2 m alto), ubicado en una nave techada. El flujo se controló a 0.47 L s^–1. En cada jaula se colocaron 15 peces por 60 d. Los comederos fueron tipo charola de malla (0.5 mm de malla y 0.4X0.4 m) para medir el consumo de alimento. El alimento se ofreció a las 07:30, 11:30 y 15:30 h al 2.5 % d^–1 de su biomasa a saciedad aparente (Toledo, 2007).

Análisis químicos y variables

Los análisis proximales de las dietas se realizaron por triplicado (AOAC, 1995): materia seca (MS), proteína cruda (PC), grasa cruda (GC), cenizas, fibra cruda (FC) y extracto libre de nitrógeno (ELN). La energía digestible (ED) se calculó según New (1987) considerando 3.0 Kcal g^–1 para carbohidratos (no leguminosa), 2.0 kcal g^–1 para leguminosa, 4.3 kcal g^–1 para proteína animal, 3.8 proteína vegetal y 8.0 kcal g^–1 para lípidos.

Los peces se pesaron individualmente a los 0, 15, 30, 45 y 60 d para ajustar la ración y evaluar el incremento de peso diario (IPD), la tasa específica de crecimiento (TEC), la eficiencia alimenticia (EA), y la supervivencia (S).

La estabilidad de las dietas (pérdida de MS) se evaluó por triplicado (2 g) en el agua estática y en movimiento. En ambos casos, bolsas de malla (1 mm) con la muestra fueron sumergidas 5 min en 200 mL de agua destilada y se registró el peso seco remanente (peso seco constante). En movimiento se usó una plancha de agitación universal. La diferencia entre peso seco inicial menos el final se reportó como porcentaje de pérdida. El pH del alimento se registró en muestras aleatorias de 10 g (triplicado) en 90 mL de agua destilada.

La cantidad de partículas de polvo generadas por unidad de alimento se evaluó por triplicado. Muestras de 1 kg se tamizaron (criba 1.5 mm) y se registró el porcentaje de polvo.

La temperatura, oxígeno disuelto (Oxyguard MK III) y pH del agua se registraron diariamente, mientras que los nitritos, nitratos y amonio cada 10 d (espectrofotómetro YSI 2030).

Análisis económico

Se calculó el costo (US dólares por 1 t producida) de los ingredientes de las materias primas, mano de obra y gastos de energía asociados con la elaboración de la HCP y dietas en la Estación de Alevinaje ACUIPASO. Los análisis de la relación costo–beneficio se calcularon multiplicando los costos de las dietas por el factor de conversión alimenticia.

Diseño experimental y análisis estadísticos

El diseño experimental fue completamente al azar, con cuatro tratamientos y siete repeticiones (15 peces por unidad experimental). Los datos se analizaron mediante un análisis de varianza de una vía entre medias, previa comprobación de la normalidad (prueba de Kolmogorov–Smirnov) y homogeneidad de las varianzas (prueba de Bartlett). Para analizar las diferencias entre medias se usó la prueba de Tukey (p≤0.05). Cuando no se cumplió la prueba de normalidad y homogeneidad de varianza, se aplicó un análisis de varianza por rangos de Kruskal–Wallis y una prueba de rangos múltiples de medias entre grupos (p≤0.05). En todos los análisis se usó el programa STATISTICA^® versión 6.0 para Windows 2000.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El ensilaje químico de pescado es un producto con 80 % de humedad y pH 2.2, lo cual dificulta su manipulación y es conveniente mezclarlo con materias primas higroscópicas. La caña de azúcar, un producto con alta disponibilidad en Cuba, presenta una alta capacidad higroscópica que facilita el proceso de secado y neutralización de pH del ensilaje ácido de pescado.

En este estudio se usó subproducto de caña de azúcar: 2.6 % PC, 3.60 % grasa, 4.0 % lignina, 4.18 % celulosa y 14.2 % hemicelulosa (Elias et al., 1990). La caña de azúcar muestra baja digestibilidad en no rumiantes, por lo que su inclusión no debe superar la cantidad de fibra tolerada (Borghesi et al., 2007). La caña de azúcar molida enriquecida con ensilaje ácido de pescado favorece la formulación de alimentos para pollos (Borghesi et al., 2007). En el presente estudio al mezclar la caña molida con el ensilaje ácido de pescado se obtuvo 27.0 % PC y 3.2 % GC (Cuadro 2), es decir, un buen valor de proteína aunque la FC es alta (12.0 %) y limita su uso como fuente proteínica principal. El contenido de proteína y grasa dependerá del tipo de subproducto pesquero por la variación entre la composición de los subproductos (visceras, cabezas, piel, etc.) o peces enteros con valor comercial bajo.

Las dietas experimentales tuvieron valores homogéneos de proteína y grasa (Cuadro 2), y al incluir 18 % de HCP la FC fue 3.8 %, considerado apto para tilapia (Lieberty y Benkendorff, 2007). Azaza et al. (2009) recomiendan dietas con 27 a 28 % PC para la etapa de engorda, lo cual coincide con lo reportado por Toledo (2007). Según Kim (1997), en dietas para peces se debe analizar la fuente proteínica y su calidad que está determinada por el contenido de aminoácidos. En el presente estudio 38 % de la proteína de las dietas (Cuadro 2) fue de origen animal, debido al enriquecimiento de la HCP con subproductos pesqueros.

La ED fue 2.7 Kcal g ^–1 alimento, cercano a lo reportado por Llanes et al. (2007) de 2.6 Kcal g ^–1alimento en dietas para tilapia roja. La relación proteína: energía (mg PC Kcal ^–1 ED) de las dietas varió de 94.1 a 96.4 (Cuadro 2), similar al valor de 95.3 a 108.00 para tilapia (1.65–50 g) (Winfree y Stickney, 1981; El–Dahhar y Lovell, 1995).

La pérdida de MS en el agua en reposo y movimiento fue menor a 5.9 % (Cuadro 3). La tilapia consume casi todo el alimento en menos de 1 min por lo que la pérdida observada se considera mínima. Esto concuerda con Fagbenro et al. (1994), quienes al incluir ensilajes en dietas para tilapia (Oreochromis niloticus) encontraron 5.4 % de pérdida de MS. Además, Toledo (2007) señala que pérdidas menores al 5 % de MS en polvo son aceptables para reducir costos y mantener una calidad óptima del agua. En el presente estudio las pérdidas fueron menores (1.90 a 2.01 %), lo cual refleja la capacidad de cohesión entre los ingredientes durante la elaboración de los granulos (Cuadro 3).

Los valores de pH en las dietas (Cuadro 3) fueron similares a los resultados de Fagbenro et al. (1994) que reportan un pH de 5.3 a 5.6 al usar dietas con ensilajes de pescado. Al respecto, Jauncey y Ross (1982) afirman que la digestión estomacal de la tilapia ocurre con un pH de 1.8–2.0, lo cual resulta en una buena aceptación y un funcionamiento digestivo adecuado. Además, un pH entre 5 y 5.5 no altera la palatabilidad como en otros organismos acuáticos (Rivero y Viana, 1996).

Los pesos finales (PF) de los peces en T0 y T14 fueron diferentes (p ≤0.05) respecto a los de T16 y T18 (Cuadro 4). Las dietas en Tl6 y Tl8 tenían 3.7 y 3.8 % de FC, y según Shiau et al. (1989) un 4 % es aceptable para la tilapia. Así, en el presente estudio se muestra que no debe incluirse más de 3.7 % FC para lograr un desempeño adecuado en la engorda de tilapias juveniles.

En el presente estudio el IPD varió de 0.580 a 0.597 g d ^–1 (Cuadro 4) y fue mayor al de 0.39 a 0.45 g d^–1 reportado por Goddard et al. (2008) en alevines de Oreochromis niloticus de 5 g alimentados con distintas fuentes de subproductos pesqueros. Sin embargo, fue inferior al IPD de 1.07 g d^–1 en tilapia híbrida (Oreochromis niloticus X O. aureus) alimentada con harina de pescado al 30 % PC (Yue y Zhow, 2008). Además, el PF de las tilapias en T0 y T14 fue mayor (p≤0.05) respecto alas de T16 y T18 (Cuadro 4).

El mayor valor de FCA fue para T16 y el de EA fue para TO (p≤0.05) y estos valores (Cuadro 4) fueron similares a los reportados por Fagbenro (1994) y Fagbenro et al. (1994) para Oreochromis niloticus. Lo anterior muestra que las dietas cubrieron los requerimientos nutricionales de la tilapia en el presente estudio. Sin embargo, Llanes et al. (2007) muestran una FCA superior a 3.6 en alevines de tilapia roja (Oreochroomis spp) alimentados con dietas con 40 % de ensilaje de pescado, mientras que Borghesi et al. (2007) y Oliveira et.al. (2007) reportan resultados mejores atribuidos a un mayor grado de hidrólisis conservando un perfil de amino ácidos óptimo y mayor PC en la dieta.

En el presente estudio las diferencias encontradas en crecimiento se deben más a la cantidad de FC y no a la calidad de proteína, ya que la TEP estuvo determinada por el consumo del alimento. Esto coincide con Fagbenro y Jauncey (1994), quienes reportan FC de 1.8 a 2.0 con ensilados de pescado en dietas para alevines de O. niloticus.

El análisis de costo de las dietas (Cuadro 5) muestra que al sustituir harina de pescado con HCP el ahorro aumenta de 24.5 % (Ti4) a 29.2 % (Ti8). Por tanto, es conveniente calcular el costo de producción hasta talla comercial para determinar el ahorro total considerando el costo por tiempo de producción, y así establecer la conveniencia de substituir la HCP hasta 18 % en la dieta.

Las condiciones del agua cumplen con los requisitos para el cultivo de esta tilapia: temperatura de 27.8 °C y valores promedio de 4.1 mg L ^–1 de oxígeno disuelto y pH 6.9. Los nitritos, nitratos y amonio mostraron valores óptimos (Llanes et al., 2007 y Saavedra, 2001).

 

CONCLUSIONES

En dietas para la engorda de tilapia roja (Oreochromis spp.) se puede incluir hasta 14 % de harina proteínica de caña sin afectar los indicadores productivos y con un ahorro de 24.5 %. Con una concentración mayor, el contenido de fibra cruda afecta negativamente el desempeño de la tilapia.

 

AGRADECIMIENTOS

El proyecto fue financiado por el Ministerio de Ciencia Tecnología y Medio Ambiente. Cuba (2007–2009); proyecto 20801038, de Investigación–Desarrollo: Utilización de la harina de caña proteínica para la alimentación alternativa de la tilapia roja (Oreochromis spp.).

 

LITERATURA CITADA

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