Composición bioquímica de nauplios y metanauplios de Artemia sp. (Crustacea, Anostraca) proveniente de la salina artificial de Araya, nororiente de Venezuela
Biochemical composition of nauplii and metanauplii of Artemia sp. (Crustacea, Anostraca) from the Araya saltworks, northeastern Venezuela
Miguel Guevara1* y César Lodeiros1
1 Laboratorio de Acuicultura, ext. Plancton Departamento de Biología Pesquera Instituto Oceanográfico de Venezuela Universidad de Oriente Venezuela. *E-mail: mguevara@sucre.udo.edu.ve
]]>Recibido en mayo de 2003;
aceptado en septiembre de 2003.
Resumen
En el presente trabajo se establecieron comparaciones entre la proporción de proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos grasos en dos estadios (nauplios y metanauplios) de Artemia sp. proveniente de la salina de Araya, nororiente de Venezuela. La población de Artemia franciscana de San Francisco (EUA) se empleó con fines de referencia, debido a su uso en actividades de acuicultura. Los organismos analizados de ambas poblaciones presentaron diferencias significativas en el contenido de proteínas, lípidos, carbohidratos y fosfolípidos entre los diferentes estadios; no obstante, entre poblaciones no se establecieron diferencias significativas. Las mayores concentraciones de proteínas se registraron en los metanauplios, con 67% para los organismos de Araya y 56% para los de San Francisco. Las mayores concentraciones de lípidos (22% y 24%), carbohidratos (17% y 11%) y fosfolípidos (26% y 35%, respectivamente) se encontraron en los nauplios tanto de Araya como los de San Francisco. Los ásteres de colesterol, el colesterol, los triglicéridos y los ácidos grasos n-3 y n-6 fueron significativamente diferentes entre los estadios y las poblaciones analizadas. Los ásteres de colesterol y los ácidos grasos n-3 y n-6 fueron mayores en los metanauplios de la población de San Francisco, con valores de 37%, 11% y 7%, respectivamente. La mayor concentración de triglicáridos se encontró en los nauplios de San Francisco (39%), mientras que la mayor concentración de colesterol estuvo en los metanauplios de Araya (50%). Los resultados sugieren que la población de Artemia sp. de Araya reúne componentes nutricionales para cubrir las necesidades alimenticias, particularmente de larvas de peces y crustáceos marinos bajo condiciones de cultivo.
Palabras clave: Artemia, composición bioquímica, salinas, Venezuela.
Abstract
In this work, we compared the proportion of proteins, lipids, carbohydrates and fatty acids in populations of Artemia sp. from the Araya saltworks in northeastern Venezuela, during two stages (nauplii and metanauplii) of their development. The population of Artemia franciscana from San Francisco Bay (USA) was used as reference because of its wide use in aquaculture. The organisms of both populations showed significant differences in protein, lipid, carbohydrate and phospholipid contents between both stages; however, no significant differences were established between both populations. The highest protein concentrations were found in metanauplii: 67% for Araya and 56% for San Francisco. The highest concentrations of lipids (22% and 24%), carbohydrates (17% and 11%) and phospholipids (26% and 35%) were found in nauplii for both populations. Cholesterol esters, cholesterol, triglycerids, and n-3 and n-6 fatty acids were significantly different between stages and between populations. Cholesterol esters, and n-3 and n-6 fatty acids were higher in San Francisco metanauplii, with values of 37%, 11% and 7%, respectively. The highest triglycerid concentration (39%) was found in San Francisco nauplii and the highest cholesterol concentration in Araya metanauplii (50%). The results suggest that the Artemia population from the Araya saltworks contains the necessary elements to cover the nutritional requirements of fish larvae and marine crustaceans under culture.
]]> Key words: Artemia, biochemical composition, saltworks, Venezuela.
Introducción
En la nutrición de los organismos acuáticos en cultivo, uno de los factores limitantes es la obtención y producción de alimentos que cubran, de forma equilibrada, tanto los requerimientos esenciales para el crecimiento como los costos de producción (Watanabe et al., 1983). La alimentación de peces y crustáceos en los primeros estadios larvarios es una fase crítica de la cual depende, en gran proporción, el áxito del cultivo. En esta etapa, la mayoría de las larvas son pelágicas y necesitan alimento vivo que cumpla con las demandas energáticas y los cambios anatómicos, fisiológicos y etológicos que ocurren durante su desarrollo (Pousáo-Ferreira et al., 1997).
Entre las dietas vivas, Artemia spp. constituyen de los alimentos más utilizados debido al tamaño pequeño de sus nauplios y metanauplios, así como a su fácil manejo y cultivo (Sorgeloos et al., 1993). Artemia es una de las fuentes nutricionales más utilizadas para la alimentación de numerosas especies acuícolas, empleándose como alimento vivo para las primeras etapas del cultivo o como inductor de la reproducción de camarones peneidos (Amat et al., 1982; Nascimiento et al., 1992). Artemia tambián ha sido empleada en la fabricación de harinas, formulación de dietas artificiales y como vehículo de enriquecimiento de sustancias esenciales para una determinada especie de cultivo, a través de nauplios y/o biomasa adulta (Craig et al., 1994).
Los quistes de Artemia se venden comercialmente y provienen de diferentes fuentes (China y EUA, entre otras) que presentan entre sí variaciones en su calidad nutritiva y biometría (Webster y Lovell, 1990). La calidad nutritiva es determinada principalmente por el contenido de ácidos grasos, destacándose entre ástos los poliinsaturados, tales como los ácidos linolánico o 18:3n-3, eicosapentanoico (EPA) o 20:5n-3 y el docosahexanoico (DHA) o 22:6n-3. Estos ácidos grasos son considerados esenciales para los organismos acuáticos, debido a su papel tanto en la estructura como en la función de las membranas celulares. La deficiencia de estos compuestos en cualquier población de Artemia es indicativa de la baja calidad nutricional de las mismas (Sargent et al., 1997).
En Venezuela los estudios en Artemia se han enfocado hacia aspectos ecológicos y biomátricos de cuatro poblaciones recolectadas de salinas ubicadas en el nororiente, específicamente de la Laguna de Boca Chica e Isla de Coche en el estado Nueva Esparta (Scelzo y Voglar, 1980; Ratta, 1988; Sandor, 1988; Campos, 1989; De Donato y Graziani, 1993) y de la salina de Araya del estado Sucre (Fernández, 1983; Teruel, 1985; Campos, 1989; De Donato y Graziani, 1993; Estávez et al., 1996; De Donato et al., 2002), así como de las salinas de las Cumaraguas del estado Falcón, en el occidente del país (De Donato y Graziani, 1993; Álvarez y Sánchez, 1994). Sin embargo, la calidad nutricional de estos organismos está poco estudiada, reportándose solamente el contenido de macromoléculas en ejemplares adultos de Araya sometidos a cultivo (Correa et al., 1999), y el perfil de ácidos grasos insaturados de la población de las Cumaraguas, Paraguaná (Sánchez y Álvarez, 1992). En el presente estudio se reporta el contenido promedio de proteínas, lípidos, carbohidratos y el perfil de ácidos grasos de una población de Artemia sp. obtenida de las salinas de Araya, Venezuela.
Materiales y métodos
Origen de las muestras
]]> Las muestras de quistes de Artemia sp. se recolectaron en los márgenes de las salinas de Araya (10°39'30" N y 64°16'00" W) empleando un cepillo de cerdas finas; posteriormente se pasaron por un tamiz (180 |jm) y se lavaron con agua de mar. Para el secado, las muestras se sometieron a corrientes de aire por 45 min y se guardaron en frascos ámbar a 25 ± 2°C hasta su posterior análisis. Con la finalidad de establecer comparaciones de la composición bioquímica de la poblaciones de Araya, se adquirieron quistes de Artemia franciscana cuyo origen fue la Bahía de San Francisco, EUA (población San Francisco), debido a su amplio uso como alimento en acuicultura.La decapsulación e incubación de los quistes se realizó según la metodología de Sorgeloos et al. (1977). Los quistes (5 g L-1) se colocaron, para su eclosión, en un envase cilindro-cónico con 8 L de agua de mar filtrada (32 g L-1), provisto de aireación e iluminación constante. Los nauplios (instar I-II) se cosecharon a las 24 h y los metanauplios (instar III-V) a las 72 h, según los criterios establecidos por Bengtson et al. (1991), con la ayuda de un tamiz de 60 | m. Luego, se lavaron con 1 L de agua de mar filtrada, seguida con 500 mL de solución de formiato de amonio (2%) y 2 L de agua destilada. Finalmente, se concentraron en filtros de fibra de vidrio (GF/ C) y se guardaron en cajas de Petri a una temperatura de -20°C para los análisis bioquímicos posteriores, los cuales se realizaron por triplicado.
Análisis nutricional
Las proteínas fueron cuantificadas mediante el mátodo del reactivo Foulinfenol descrito por Lowry et al. (1951), utilizando albúmina de bovino como patrón. Los carbohidratos se determinaron por el mátodo colorimátrico del fenol en ácido sulfúrico descrito por Dubois et al. (1956), utilizando como patrón glucosa y los lípidos totales según Overturf y Dryer (1967) y Beninger (1984). Los resultados se expresaron en miligramos del componente por gramo de la masa seca total de Artemia, obtenida por tratamiento a 60°C/24 h. Para una comparación con resultados de otras investigaciones, los valores se expresaron en proporciones.
Las diferentes clases de lípidos fueron caracterizadas y cuantificadas por cromatografía de capa fina con un detector de ionización a la llama (Ohsima et al., 1987; Shantha, 1992), utilizando un analizador Iatroscan MK-5, acoplado a un integrador de área Hewlett Packard, modelo 3390A. Las condiciones de trabajo empleadas fueron las siguientes: flujo de aire de 2 mL min-1, flujo de hidrógeno de 160 mL min-1 y velocidad de análisis de 10 cm min-1. La identificación de las diferentes clases de lípidos se llevó a cabo mediante comparación de los tiempos de retención de las muestras con los registrados para los patrones comerciales, expresándose los resultados en porcentajes de distribución sobre la base de las clases de lípidos determinados.
La conversión de los ácidos grasos a sus ásteres metílicos se realizó de acuerdo al mátodo de Brokerchoff descrito por Carter (1993), analizándose a través de cromatografía de gases, siguiendo las recomendaciones de Liu (1994). El cromatógrafo de gases (Varian, modelo 3300) estuvo equipado con una columna capilar (Db-wax) de acero inoxidable de 30 m de largo, 3.5 mm de diámetro y un espesor de película de 1 mm, acoplada a un integrador de área Hewlett Packard modelo 3390A. Las condiciones de trabajo fueron establecidas con nitrógeno como gas de arrastre a un flujo de 30 mL min-1, temperatura del inyector de 280°C, del detector de 300°C, y la inicial de la columna de 160°C. El tiempo inicial fue de 10 min y el final de 49 min, con una temperatura final de 180°C. Los ásteres metílicos de ácidos grasos fueron identificados mediante comparación de los tiempos de retención de patrones comerciales (Sigma Chemical Co.). Los resultados se expresaron en porcentajes de distribución sobre la base de los ácidos grasos encontrados.
Análisis estadísticos
Para evidenciar las diferencias existentes en el contenido de proteínas, lípidos, carbohidratos, triglicáridos, ásteres de colesterol, colesterol, fosfolípidos y concentración total de los ácidos grasos n-3 y n-6 determinados en las poblaciones de Artemia, se realizaron análisis de varianza de dos factores, considerando a las poblaciones (Araya y San Francisco) y los estadios (naupliar y metanaupliar) como factores, siguiendo las recomendaciones de Sokal y Rohlf (1981).
Resultados y discusión
]]> Se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) entre los estadios, siendo el metanaupliar el que presentó mayores concentraciones de proteínas, pero menores de lípidos y carbohidratos, mientras que entre las poblaciones no se evidenciaron diferencias significativas (P > 0.05). Los valores de proteínas en los metanauplios fueron de 67% y 56% y en los nauplios de 41% y 43%, para las poblaciones de Araya y San Francisco, respectivamente; en contraste con los lípidos y carbohidratos para los que el estadio naupliar mostró valores de 22-23% y 11-17%, respectivamente, mayores que los de los metanauplios que presentaron 8-13% de lípidos y 9-11% de carbohidratos (tabla 1). La mayor proporción de proteínas en los metanauplios y menor de lípidos en la nauplios tambián ha sido reportada en diferentes poblaciones de Artemia (Helfrich, 1973; Benijts et al., 1976; Claus et al., 1979; Láger et al., 1986; Hoff y Snell, 1993). Dichos resultados sustentan la hipótesis de la acumulación de proteínas para efectos estructurales y energáticos en estadios avanzados, más que de lípidos, los cuales son utilizados en las fases más tempranas como la naupliar. Evidentemente los nauplios presentan mayores concentraciones de lípidos que los metanauplios, ya que ástos representan la forma de energía disponible para las primeras horas de vida, ya que en esta etapa los organismos carecen de un aparato digestivo funcional (Katavic et al., 1985; Láger et al., 1986). En contraste con la diferencia en la composición bioquímica entre estadios, la no existencia de diferencias significativas entre poblaciones, sugiere una misma tendencia de uso energático y estructural de las macromoláculas en las poblaciones estudiadas.Las diferentes clases de lípidos presentaron diferencias significativas tanto entre estadios como entre poblaciones (P < 0.05), excepto los fosfolípidos, los cuales sólo presentaron diferencias significativas entre estadios. De esta manera, las mayores concentraciones de triglicáridos y fosfolípidos se determinaron en los nauplios, mientras que el colesterol y los ásteres de colesterol fueron mayores en los metanauplios. Navarro et al. (1991), al analizar una población de Artemia procedente de España, obtuvieron resultados similares para el colesterol, mientras que para los fosfolípidos los valores mayores estuvieron presentes en los metanauplios. La población de San Francisco posee mayor concentración de ásteres de colesterol, triglicáridos y fosfolípidos, pero menor de colesterol que la población de Araya (tabla 2). La disminución de las concentraciones de triglicáridos presumiblemente refleja su utilización como combustible metabólico y/o para la biosíntesis de los fosfolípidos (Schauer et al., 1980; Navarro, 1990).
Los análisis de los ácidos grasos (tabla 3) revelaron que, en ambas poblaciones, la mayor proporción estuvo conformada por ácidos grasos saturados, seguida por la de monoinsaturados y polinsaturados. Los porcentajes de los ácidos grasos n-3 y n-6 presentaron diferencias significativas (P < 0.05) entre estadios y entre las poblaciones analizadas, siendo ástos más abundantes en los metanauplios de la población de San Francisco. Láger et al. (1986) reportaron que, en Artemia, el 80% de los ácidos grasos estaban conformados por el 16:0, 16:1, 18:1, 18:2n-6, 18:3n-3 y el 20:5n-3. Todos estos ácidos fueron detectados en ambas cepas y conformaron el 37% y 56% en nauplios y metanauplios para la población de Araya, mientras que para la población de San Francisco representaron proporciones mayores (51% y 64%, respectivamente). En este contexto, para los nauplios de la población de San Francisco, Wickings (1972) encontró valores de 79%, Benijts et al. (1976) reportaron 80% y Claus et al. (1979) 89%. Para otras poblaciones Webster y Lovell (1990) determinaron concentraciones entre 60% y 63% en nauplios de Artemia de China, Colombia, Great Salt Lake (EUA) y en la población de San Francisco (EUA). Se observa que muchos reportes presentan diferencias notables aún analizando las mismas poblaciones de Artemia, lo cual ha sido atribuido, principalmente, a la metodología empleada en la determinación de dichos ácidos grasos, aunada a la variabilidad genática de la Artemia y/o a posibles diferencias en las condiciones ambientales de las zonas geográficas de origen de las poblaciones (Schauer et al., 1980).
Para ambas poblaciones se determinaron bajos porcentajes del ácido graso eicosapentanoico o 20:5n-3, 0.88% para los metanauplios de Araya y 1.75% para los de San Francisco. Este ácido graso ha sido considerado como un compuesto de gran importancia, siendo indispensable para el crecimiento y la supervivencia de peces y crustáceos marinos (Láger et al., 1986). Este compuesto no fue detectado en los nauplios de la población de Araya y tuvo una concentración de 1.16% en los de la población de San Francisco. Sorgeloos et al. (1993) reportaron concentraciones de este ácido graso entre 0.30% y 13.3% para los nauplios de la población de San Francisco Bay y entre 1.30% y 15.4% para la población de China (Bohai Bay). Las discrepancias entre los reportes y los resultados de esta investigación pueden ser motivadas por las condiciones ambientales y/o genáticas de las poblaciones evaluadas, tal como lo sugieren Lavens et al. (1989).
Los resultados obtenidos permiten sugerir que la población de Artemia sp. de Araya reúne requerimientos adecuados para cubrir necesidades alimenticias de las larvas de peces y crustáceos cultivables, ya que sus organismos presentan las concentraciones de proteínas y lípidos recomendados por Castell et al. (1986) y FAO (1989), los cuales deben estar entre 30% y 60% y entre 13% y 16%, respectivamente. Además, poseen concentraciones adecuadas de los ácidos grasos 18:3n-3 y 20:5n-3. Aunadas al valor nutritivo de la población de Artemia sp. de Araya antes mencionado, se encuentran sus características biomátricas (nauplios de 460 a 470 mm de largo), las cuales son apropiadas para la alimentación de organismos acuáticos, así como tambián presenta valores de eficiencia (205.110-212.320 nauplios/g de quistes), porcentaje
Agradecimientos
Se agradece la colaboración de los revisores anónimos. El estudio fue parcialmente financiado por el Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación de Venezuela (FONACIT).
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