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Introducción
Los peces tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), son fuente de proteínas, vitaminas y minerales, y una alternativa de seguridad alimenticia (FAO 2022). Su producción implica altos costos por alimentación y susceptibilidad a enfermedades debidas a prácticas de limpieza inadecuadas en los estanques, altas densidades de cultivo, deterioro de la calidad de agua, entre otros (Gaviria et al. 2021, Islam y Peñarubia 2021), que puede dar lugar a una respuesta de estrés fisiológico, ocasionado por aumento de radicales libres y especies reactivas de oxígeno, cuando exceden a los antioxidantes naturales produce un estrés oxidativo quebrantando la homeóstasis de los peces al debilitar su sistema inmune, haciéndolos vulnerables a microorganismos patógenos (Armenta-López et al. 2015, Aguilera et al. 2018).
El estrés oxidativo puede monitorearse en el hígado de los peces, a través de las enzimas superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), glutatión peroxidasa (GSH-Px) y glutatión reductasa (Armenta-López et al. 2015). Los ensilados químicos ácidos o biológicos son ricos en aminoácidos y se producen con una inversión mínima (Olsen y Toppe 2017, Da-Rocha et al. 2019, Gaviria et al. 2021). Su composición y calidad nutricional están condicionadas con el tipo y frescura de la materia prima que se utilice (Perea-Román et al. 2017, Gaviria et al. 2021). Los desechos de los productos pesqueros de agua dulce y marinos son de gran potencial para el ensilaje (Islam y Peñarubia 2021). Por otra parte, los germinados de leguminosas y cereales tienen un alto contenido de proteínas, minerales y compuestos con actividad biológica, por lo que son candidatos potenciales para mejorar la salud y la nutrición animal y humana; además de que se obtienen mediante una técnica simple y económica (Le et al. 2020) con un rendimiento de 3:1 (producto:semilla) (Akkad et al. 2021). Después de unas horas, las semillas en un medio húmedo experimentan imbibición o absorción de agua (70-80%), los aminoácidos se incrementan y se hacen biodisponibles; los almidones se transforman en azúcares simples mediante enzimas amilasas y las sustancias antinutricionales disminuyen, favoreciendo la eficiencia proteica (Díaz-Sánchez et al. 2017).
Estudios recientes muestran que, en la producción de algunas especies menores como conejos, gallinas, cerdos, entre otros, los germinados incorporados en la dieta mejoran el valor nutricional (Gidenne et al. 2004, Díaz-Sánchez 2017). Pero en peces de cultivo como la tilapia, no se ha probado su inclusión en la alimentación. Actualmente, es de gran interés la búsqueda de alternativas alimentarias innovadoras y económicas, que además de cubrir los requerimientos nutricionales, confieran protección a los peces contra estrés fisiológico ocasionado por patógenos o por prácticas inadecuadas de manejo durante el cultivo que pueden dar lugar a enfermedades y grandes pérdidas económicas. Por todo lo anterior, en este trabajo se explora por primera vez el uso combinado de dos técnicas sencillas de bajo costo, que aportan componentes de alto valor nutritivo que pueden dar lugar a una alternativa alimenticia eficiente que promueva el crecimiento y la salud de la tilapia en cultivo. Así, el objetivo de este estudio fue evaluar dietas a base de ensilado químico de subproductos pesqueros y germinado de frijol negro (Phaseolus vulgaris) sobre el desempeño productivo y la defensa enzimática de juveniles de tilapia.
Materiales Y Métodos
Diseño experimental
Se aplicó un diseño de bloques completamente al azar, utilizando 120 juveniles de tilapia del Nilo var GIFT con peso promedio 9.06 ± 1.2 g revertidos sexualmente provenientes de la granja MOVIK del municipio de Loma Bonita, Oaxaca. Se utilizó un sistema de 12 estanques de 80 L con flujo constante de agua (0.5 L min-1) separados en cuatro lotes, cada uno con tres réplicas, donde se colocaron 10 peces de forma aleatoria después de registrar su biometría (talla y peso). Los peces se manejaron siguiendo la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio (NRC 2011) y las normas del Código Sanitario para los Animales Acuáticos (OMSA 2021). Durante el experimento se monitoreo cada semana el oxígeno disuelto (OD) y la temperatura con sonda multiparamétrica (YSI 550 Yellow Springs OH), el pH fue medido con medidor de campo (Hanna HI9810422) y el amonio mediante Kit químico para amoniaco en agua dulce (Hanna HI3824). Los valores promedio en que se mantuvieron fueron 30.02 ± 0.6 °C de temperatura, 5.83 ± 0.96 mg L-1 de OD, 7.6 ± 0.1 de pH y el amonio fue menor a 0.5 ± 0.2 mg L-1 de NH3.
Dietas experimentales y régimen alimenticio
Mediante cuadrado de Pearson (Mendoza et al. 2022) y cubriendo los requerimientos de la NCR (2011) para juveniles de tilapia, se formularon cuatro dietas experimentales isoproteicas (35% PC) sustituyendo completamente la harina de pescado (D1 = ensilado químico (EQ), D2 = germinado de frijol (GF) y D3 = EQ + GF) y una dieta control con harina de pescado (DC) (Tabla 1). Cada dieta fue asignada a un lote de 10 peces y suministradas a los peces tres veces al día (8:00, 16:00 y 20:00 h) durante 30 días al 10% de su biomasa. Del día 31 al 60 fueron suministradas al 8% de la biomasa, en dos raciones al día (8:00 y 20: h).
Tabla 1 Composición de las dietas experimentales formuladas (g kg-1).
| Ingredientes | DC | D1 | D2 | D3 |
|---|---|---|---|---|
| Harina de pescado (60%) | 398 | --- | --- | --- |
| Ensilado químico (35%) | ---- | 766 | --- | 322.5 |
| Harina de maíz (8%) | 542 | 174 | 83 | 80 |
| Germinado de frijol (32%) | ---- | --- | 917 | 537.5 |
| Aceite de girasol | 40 | 40 | 40 | 40 |
| *Vitaminas | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Total (g) | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
Composición de la premezcla de vitaminas (g kg-1 premezcla): vitamina A, acetato (20,000 UI g-1) 5; vitamina D3 (850,000 UI g-1) 0.001; DL-alfa-tocoferil acetato (250 UI g-1) 12; menadiona 2.4; tiamina-HCl 2.5; riboflavina (B2) 5; piridoxina-HCl (B6) 4; DL Ca pantotenato 0.012; ácido nicotínico 0.024; biotina 0.048; inositol 0.4; vitamina B12 4.8; ácido fólico 1.2; celulosa 962.62. Composición de la premezcla de minerales (g kg-1 premezcla): cloruro de cobalto 0.04; sulfato cúprico pentahidratado 2.5; sulfato ferroso 40; sulfato de magnesio heptahidratado 283.98; sulfato de magnesio monohidratado 6.5; ioduro de potasio 0.67; selenito de sodio 0.1; sulfato de zinc heptahidratado 131.93; celulosa 534.28.
Elaboración del ensilado químico (EQ)
El ensilado se elaboró con el uso de subproductos pesqueros colectados en las pescaderías de los municipios de Alvarado y Veracruz Llave, Veracruz, México, tales como residuos de peces fileteados y pequeñas especies de pescado, se lavaron y molieron en una licuadora industrial (Torrey JR mod ML12 México) e hidrolizaron con ácido fórmico, ajustando el pH a 3.5 durante 72 horas a temperatura ambiente. Después de un período de estabilización de 10 días se añadió etoxiquina (300 ppm) (Sintetic mexicana) para reducir la oxidación lipídica (Olsen y Toppe et al. 2018). Al día 15 se decantó el aceite de pescado y se tomaron porciones de dos litros de ensilado, se evaporaron y se utilizaron en forma semi seca previo análisis químico proximal (AQP).
Producción del germinado de frijol (GF)
Se lavaron con agua potable 330 g de frijol negro jamapa, para luego desinfectalos en una solución de NaCIO (hipoclorito de sodio) al 5% V/V durante 15 minutos. Se enjuagaron con agua potable y se escurrieron sobre una malla plástica (Sangronis et al. 2006). Se colocó una base de 10 cm de arena esterilizada sobre la cual se sembraron 100 g de frijol en cinco cajones de madera (90 x 30 cm) con fondo de malla mosquitera, esparcidos en toda el área y cubiertos con 10 cm de arena. Los cajones se mantuvieron a cielo abierto resguardados de los rayos directos del sol y regaron durante 15 días. Los germinados de frijol se cosecharon y enjuagaron con agua potable y se les practicó un análisis químico proximal. Para la elaboración de las dietas, los germinados se molieron con agua caliente para desdoblar los almidones y mejorar la estructura del alimento (Del-Pino y Lajolo 2003).
Análisis químicos proximal (AQP)
Se siguieron las técnicas para alimentos del Manual Association of Analytical Communities (AOAC 2016) que incluyó humedad por técnica de secado a peso constante (método 945.16), proteína cruda por método de Kjendhal (método 2001.11), extracto etéreo mediante el método de extracción Soxhlet (método 2003.05), fibra cruda por método de Weende (método 978.10) y cenizas por combustión en mufla a 550 °C (método 942.05). Se realizó un perfil de ácidos grasos mediante cromatografía de gas (CG) 6850 acoplado a un espectrofotómetro de masas 5975 MSD CVL Angilent Tecnologies, y perfil de aminoácidos (método oficial 982.30E; a,b,c; chp. 45.3.05). Se analizaron las sustancias anti fisiológicas: ácido tánico en forma cualitativa (Lastra et al. 2000), ácido fítico (Haug y Lantzsch 1983), sustancias tóxicas cualitativamente (alcaloides) (Coy et al. 2014) y factores que afectan la digestión (saponinas) por espectrofotometría (Lozano et al. 2012).
Cuantificación de fenoles totales (CFT), flavonoides totales (FLvT) y capacidad antioxidante (CA)
Se realizaron al GF y las dietas experimentales por triplicado con ayuda de un espectrofotómetro Velab VE-5100UV. El CFT se cuantificó mediante el método Folin-Ciocalteau (Ghiassi et al. 2012) y lectura de absorbancia a 765 nm. Los resultados fueron expresados en mg equivalentes de ácido gálico (mg EAG 100 g de muestra). Los FLvT se medieron de acuerdo con Ramírez et al (2021) tomando 250 μL del extracto de la muestra la cual se mezcló con 1 000 μL de agua desionizada; enseguida se añadieron 75 μL de NaNO2 (5%) y se dejó reposar cinco minutos. Después, 75 μL de AlCl3 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU) al 10 % fue adicionado junto con 500 μL de NaOH (1 M). La mezcla fue centrifugada a 3 500 rpm durante 5 minutos. Los FLvT fueron expresados en mg CAT 100 g-1 de muestra, las absorbancias se midieron a 510 nm.
La CA se determinó mediante el porcentaje del radical DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazilo, Sigma-Aldrich D9132-1) (Jiménez-Ruíz et al. 2019) y el cambio en la absorbancia a 610 nm. La actividad se expresó de la siguiente forma: % de inhibición del DPPH = (Ac-Am) / Ac. Dónde: Ac = absorbancia del control, y Am = absorbancia de la muestra.
Evaluación de la actividad enzimática en el hígado de la tilapia del Nilo
Se sacrificaron tres peces por estanque mediante shock térmico en hielo. Se extrajó el hígado de cada pez, se enjuagaron en solución salina y mantuvieron a -80°C hasta su utilización. Los hígados (0.50 g) se homogenizaron con 0.5 mL de solución tampón Tris 10.0 mM pH 7.5 y luego centrifugaron a 4 000 rpm (10 minutos). Los restos celulares en el sobrenadante se desecharon. La parte sólida fue resuspendida en 1 mL de solución tampón, se centrifugó a 10 000 rpm durante 60 minutos y se utilizó el sobrenadante (fracción soluble pos mitocondrial) para la determinación de las actividades enzimáticas (Ríos et al. 2013).
La actividad de la enzima super óxido dismutasa (SOD, EC 1.15.1.1) se cuantificó por el método modificado de Hidalgo et al. (2017). Para lo cual se oxido azul nitro tetrazolium (NBT) por la acción del radical superóxido, mezclando en tubos de ensaye 1.5 mL de mezcla reactiva (L-metionina 13 mM, NBT 0.75 mM, 20 mM de riboflavina en buffer de fosfatos 50 mM a pH 7.8) y 250 µL del homogenizado de hígado. La mezcla fue expuesta a la luz no incandescente durante 20 minutos y luego se midió la absorbancia a 560 nm.
La actividad de la enzima catalasa (CAT, EC 1.11.1.6) se determinó midiendo la tasa de descomposición en peróxido de hidrógeno (H2O2) 40 mM y lectura a 240 nm (Hidalgo et al. 2017). Se mezclaron 2.9 mL de H2O2 con 30 µL de homogenizado de hígado y se midió la absorbancia en intervalos de 20 segundos durante tres minutos. Las actividades de las enzimas SOD y la CAT se expresaron en U mg-1 de proteína.
Parámetros de producción
Cada 15 días se registró el peso de los peces y la cantidad de alimento proporcionado; con estas variables, se calcularon los parámetros de producción en base a las siguientes fórmulas (Khalil et al. 2015): Ganancia de Peso (GP) = peso final (g) - peso inicial (g), supervivencia (S) = 100 *(número final ÷ número inicial), factor de conversión alimenticia (FCA) = alimento ingerido (g) ÷ peso ganado (g) y la tasa de eficiencia proteica (TEP) = ganancia de peso ÷ proteína consumida.
Análisis estadísticos
Para cada dieta se determinó la media ± desviación estándar. El CFT, FlvT y CA se analizaron mediante Pearson, regresión lineal y coeficiente de correlación. La actividad enzimática y parámetros productivos se evaluaron para los supuestos de normalidad y homocedasticidad. En caso de cumplirse los supuestos, se realizó un análisis de varianza (ANOVA) de una vía y una prueba a posteriori de Tukey. En caso de no cumplirse los supuestos, se realizó un análisis de Kruskal-Wallis y la prueba a posteriori de Nemenyi. El nivel de significancia de las todas las pruebas aplicadas fue α = 0.05. Todos los análisis se realizaron con el software SPSS versión 17.
Resultados
El EQ mostró valores mayores en su composición química proximal y perfil de ácidos grasos poliinsaturados (AGPs) que el GF (Tabla 2). Como se puede observar, el GF presentó el mayor contenido de ácido linoleico (7.56 g 100 g-1 muestra), CFT (230 mg AGE 100-1 g de muestra), FLvT (673.8 mg AGE 100-1 g) e inhibición de DPPH o CA (76 %). Mientras que la cantidad de ácido tánico fue mínima (11.2 mg g-1).
Tabla 2 Análisis químico proximal (AQP), ácidos grasos poliinsaturados (AGPs), sustancias anti nutricias (SA), contenido de fenoles totales (CFT), contenido de flavonoides totales (CFLvT) y capacidad antioxidante (CA) del ensilado químico (EQ) y el germinado de frijol (GF).
| Componentes | EQ | GF |
|---|---|---|
| AQP (g 100g-1) | ||
| Humedad | 59.0 ± 0.30 | 63.20 ± 0.37 |
| Cenizas | 3.22 ± 0.12 | 1.30 ± 0.45 |
| Fibra cruda | 0.00 ± 0.00 | 1.72 ± 0.60 |
| Proteína cruda | 30.52 ± 0.18 | 26.21 ± 0.60 |
| Extracto etéreo | 2.12 ± 0.13 | 1.01 ± 0.37 |
| ELN (extracto libre de nitrógeno) | 5.13 ± 0.31 | 4.56 ± 0.71 |
| AGPs (g 100g-1 muestra) | ||
| C18:2, Ac. Linoleico | 2.74 ± 0.05 | 7.56 ± 0.11 |
| C18:3, Ac. Linolénico, ALA | 1.91 ± 0.03 | 2.83 ± 0.06 |
| C20:5, Ac. Eicosapentaenoico EPA | 7.57 ± 0.09 | 1.93 ± 0.07 |
| C22:6, Ac. Docosahexaenoico, DHA | 5.52 ± 0.11 | 1.74 ± 0.05 |
| Total, de Ac. Grasos poliinsaturados | 17.74 ± 0.08 | 14.06 ± 0.04 |
| SA (mg g-1) | ||
| Ácido tánico | ND | 11.2 ± 0.12 |
| CFT (mg AGE 100-1 g) | NE | 230 |
| FlvT (mg AGE 100-1 g) | NE | 673.8 |
| CA (% inhibición de DPPH) | NE | 76 |
Media ± desviación estándar. n = 3. ND: No detectado. NE: No evaluado.
Comparando el aporte de aminoácidos de los ingredientes EQ y GF utilizados, el primero presentó los 10 aminoácidos esenciales para el crecimiento de la tilapia de acuerdo a la NRC, destacando el contenido de lisina y metionina (6.47 y 4.71 g 100 g-1, respectivamente) (Tabla 3). El GF aportó nueve de los 10 aminoácidos para el crecimiento, resaltando los contenidos de histidina, arginina, valina, leucina y fenilalanina (4.57, 6.1, 5.7, 6.73 y 5.79 g 100 g, respectivamente), pero no se detectó triptófano y se tuvo deficiente metionina.
Tabla 3 Requerimientos de aminoácidos esenciales para el crecimiento de la tilapia establecidos por la National Research Council (NRC 2011) y contenido de aminoácidos (g 100g-1 PC) del EQ y del GF.
| Aminoácido | NRC (2011) | EQ | GF |
|---|---|---|---|
| Lisina | 5.12 | 6.47 ± 0.23 | 5.48 ± 0.91 |
| Triptófano | 1 | 1.18 ±0.12 | ND |
| Histidina | 1.72 | 3.19 ± 0.31 | 4.57 ± 0.44 |
| Arginina | 4.20 | 2.82 ± 0.19 | 6.1 ± 0.19 |
| Treonina | 3.75 | 2.73 ± 0.31 | 2.6 ± 0.42 |
| Valina | 2.8 | 4.82 ± 0.35 | 5.7 ± 0.13 |
| Metionina | 2.68 | 4.71 ± 0.28 | 0.86 ± 0.18 |
| Isoleucina | 3.11 | 6.16 ± 0.11 | 3. 28 ± 0.31 |
| Leucina | 3.39 | 5.11 ± 0.23 | 6.73 ± 0.11 |
| Fenilalanina | 3.75 | 3.29 ± 0.24 | 5.79 ± 0.22 |
Media ± desviación estándar. n: 3. ND = no detectado. EQ: ensilado químico de subproductos pesqueros. GF: germinado de frijol negro.
Contenido de fenoles totales (CFT), flavonoides totales (FLvT) y capacidad antioxidante (CA) en las dietas experimentales.
Se observaron diferencias significativas (p < 0.05) en el contenido de CFT, FLvT y CA entre las distintas dietas (Tabla 4). No se detectó CFLvT en la DC ni en D1. El contenido de los fenoles fue alto en D2 y D3, siendo significativamente mayor en D2 que presentó un CFT de 297 mg AGE 100-1 g, CFLvT 551.2 mg AGE 100-1 g y CA 85% de inhibición de DPPH.
Tabla 4 Contenido de fenoles totales (CFT), flavonoides totales (FLvT) y capacidad antioxidante (CA) con su en las dietas experimentales (promedio ± desviación estándar).
| DC | D1 | D2 | D3 | |
|---|---|---|---|---|
| CFT (mg AGE 100-1 g) | a 27 ± 0.21 | b 8.3 ± 0.17 | c 297 ± 0.16 | d 138 ± 0.21 |
| CFLvT (mg AGE 100-1 g) | ND | ND | a 551.2 ± 0.19 | b 234.6 ± 0.18 |
| CA (% inhibición de DPPH) | a 42 ± 0.20 | b 11.4 ± 0.19 | c 85 ± 0.21 | d 73 ± 0.20 |
ND = No detectado. n = 3. a,b,c,d. Literales diferentes indican diferencias significativas (p < 0.05).
Hubo correlación (R2 = 1, p < 0.05) entre el CFT y FLvT (Figura 1 A) así como entre la CA y el CFT (Figura 1 B) en las dietas D2 y D3.
Actividades enzimáticas en el hígado de la tilapia
Se detectaron diferencias significativas (p < 0.05) en los valores de las actividades enzimáticas SOD y CAT en el hígado de los peces alimentados con las dietas D2 (2.6 - 1.7 U mg-1, respectivamente) y D3 (3.4 - 2.2 U mg-1, respectivamente) respecto a la DC (4.5 U mg-1, respectivamente) y D1 (Figura 2). Las actividades enzimáticas tuvieron una correlación inversamente proporcional a la CA (Figura 3).
Figura 1 A. Correlación del contenido de fenoles totales (CFT) con el contenido de flavonoides totales (FLvT) y B, correlación de la capacidad antioxidante (CA) con CFT en las dietas D2 y D3.
Figura 2 Efecto de las dietas sobre la actividad enzimática SOD y CAT en los hígados de la tilapia. Los datos representan la media ± error estándar de n = 3.
Parámetros de producción
La sobrevivencia fue del 100% en todos los tratamientos. Todas las dietas evaluadas promovieron el crecimiento de los peces sin comprometer su salud y tuvieron diferencias significativas (p < 0.05) en los parámetros productivos. Las tilapias alimentadas con la D3 presentaron mayor talla, su GP fue de 23.5 g, seguida de DC (21.6 g), D1 (20.52 g) y D2 (18.21 g). La interacción de proteína y nutrientes en las dietas representada por TEP tuvo correspondencia con la GP y el FCA de cada dieta. La dieta significativamente mejor en base al FCA, GP y TEP fue la D3 (1.4, 18.3 y 1.6 g, respectivamente) seguida de la DC (Tabla 5).
Tabla 5 Composición química proximal (g 100g-1) de las dietas experimentales y los parámetros productivos de crecimiento de la tilapia (O. niloticus).
| DC | D1(EQ) | D2(GF) | D3(EQ+GF) | |
|---|---|---|---|---|
| Materia seca | 96.01 ± 0.11 | 95.42 ± 0.17 | 96.22 ± 0.08 | 95.61 ± 0.09 |
| Cenizas | 8.40 ± .12 | 10.30 ± 0.15 | 9.61 ± 0.12 | 10.83 ± 0.11 |
| Fibra cruda | 7.50 ± 0.31 | 9.42 ± 0.40 | 8.21 ± 0.25 | 8.53 ± 0.11 |
| Proteína cruda | 35.20 ± 0.09 | 35.11 ± 0.10 | 35.40 ± 0.7 | 35 ± 0.04 |
| Extracto etéreo | 8.70 ± 0.22 | 9.50 ± 0.31 | 9.40 ± 0.26 | 10.52 ± 0.22 |
| ELN | 36.21 ± 0.09 | 30.62 ± 0.11 | 33.53 ± 0.10 | 30.41 ± 0.10 |
| Parámetros productivos | ||||
| Peso inicial promedio (g) | 5.16 ± 1.23 | 5.11 ± 1.20 | 5.10 ± 1.22 | 5.14 ± 1.23 |
| Peso final promedio (g) | a21.60 ± 0.32 | a20.52 ± 0.41 | b18.20 ± 0.37 | c23.50 ± 0.34 |
| S (%) | 100 | 100 | 100 | 100 |
| GP (g) | a16.44 ± 0.62 | a15.41 ± 0.43 | b13.10 ± 1.71 | c18.36 ± 1.64 |
| TEP | a1.57 ± 0.06 | a1.55 ± 0.06 | b1.51 ± 0.04 | c1.64 ± 0.05 |
| FCA | a1.61 ± 0.92 | a1.70 ± 0.18 | b 1.84 ± 0.14 | c1.48 ± 0.23 |
Media ± desviación estándar. n = 3. ELN: extracto libre de nitrógeno. S: sobrevivencia. GP: ganancia de peso. TEP: tasa de eficiencia proteica. FCA: factor de conversión alimenticia. Letras diferentes dentro de mismo renglón indican diferencias estadísticas (Tukey, p<=0.05).
Discusión
Tanto el EQ como el GF fueron fuentes proteicas, aunque con mayor aporte el EQ debido a su origen animal y tipo de materia prima utilizada. Al respecto, Gaviria et al. (2021) reportan un aporte de 8.8% de PC de un EQ obtenido de vísceras de tilapia roja, mientras que Da-Rocha et al. (2019), a partir de un ensilado de residuos de tilapia obtuvieron 33% de PC y, Perea-Román et al. (2017) con vísceras enteras obtuvieron 25.1% de PC. En esta investigación la PC obtenida estuvo dentro del rango de los trabajos mencionados (30.5%), ya que los residuos utilizados contenían aproximadamente 30% de carne adherida a los huesos e incluía algunas pequeñas especies enteras de peces. El contenido de PC del GF (26.2%) fue similar al valor obtenido por Sangronis et al. (2006), el cual es superior a lo reportado para frijol negro sin germinar (Evangelho et al. 2017). El EQ aportó los 10 aminoácidos esenciales requeridos para el crecimiento de juveniles de tilapia del Nilo establecidos por la NRC (2011), mientras que el GF aportó ocho aminoácidos, con deficiencias de triptófano y metionina, lo cual sugiere fue una limitante para el crecimiento de los peces en la D2. Dichos aminoácidos son relevantes para la composición de la canal y desempeño productivo (Lopera y Poveda 2009, Torres y Hurtado 2012). La cantidad de taninos (11.2 mg g-1) identificados en los GF no representó riesgo alguno para los peces; ya que se requieren cantidades superiores a 3 g para alterar la digestión y absorción de las proteínas (Le et al. 2020), además de que el uso de agua caliente en la mezcla de los ingredientes durante la elaboración de las dietas reduce la cantidad de taninos (Del-Pino y Lajolo 2003). El uso de plantas aun con sustancias antinutricionales puede utilizarse siempre y cuando no altere el crecimiento de los peces (González et al. 2014).
Los aportes de los AGPI de las dietas cumplieron los requerimientos para el crecimiento establecidos en NRC (2011) y fueron similares a los reportados por Waters et al. (2013), quienes al igual que El Sayed (2019), refieren que los AGPI de cadena larga como los ácidos araquidónicos (ARA; 20:4n-6), eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA), son esenciales para el crecimiento, desarrollo y supervivencia de los peces al ser componentes importantes de los fosfolípidos de las membranas celulares además de su utilidad en el mantenimiento de las funciones fisiológicas normales de las membranas y la modulación de eventos fundamentales de transducción de señales.
Los valores altos de CFT y FLvT en las dietas D2 y D3 indican que el GF es una fuente de antioxidantes, que no se perdieron durante el mezclado del alimento, sin embargo, en la D3, el pH del EQ afectó el contenido de los antioxidantes, desprotonando algunos polifenoles y reduciendo la capacidad antioxidante (Spanopoulos et al. 2010). Los resultados son congruentes con lo reportado por Xue et al. (2016) y Cardador et al. (2020) quienes tuvieron contenidos altos de fenoles totales, flavonoides y capacidad antioxidante en germinados de frijol negro, mencionando que tal contenido está influenciado por la técnica y condiciones del proceso de germinado, el genotipo de la semilla de frijol, acidez o alcalinidad del suelo, temperatura entre otros. Sobre lo mismo, Borges et al. (2022) mencionan que durante la germinación el CFT se incrementa hasta un 70%. Por otra parte, la actividad de los antioxidantes se relaciona con diversos factores como su estructura, medio en el que se encuentran o sus propiedades químicas (Jiménez-Ruíz et al. 2019, Akkad et al. 2021). De acuerdo con Ghiassi et al. (2012) y Gaviria et al. (2021) la presencia de compuestos fenólicos en materia vegetal se asocia con una capacidad antibacteriana y/o antifúngica, así como protección contra radicales libres en los organismos. Al respecto, Lizárraga et al. (2018) reportan que la incorporación de polifenoles de fuentes vegetales y con CA menor a 60% han contribuido a reducir el estrés y mejorar el sistema inmune innato en peces omnívoros, herbívoros y carnívoros.
El hígado de los peces es uno de los órganos con mayor actividad metabólica y sufre daño oxidativo ante los estímulos estresantes (Armenta-López et al. 2015). Las enzimas SOD y CAT son componentes críticos del sistema enzimático de defensa antioxidante, y son la primera línea de defensa contra la toxicidad de las especies reactivas del oxígeno (ERO) (Shi et al. 2022). Cuando los organismos son alterados por algún factor interno o externo, se producen especies reactivas de oxígeno que alteran el estado fisiológico incrementando la actividad de las enzimas SOD, CAT y glutatión peroxidasa (GPx) (Hidalgo et al. 2017). En esta investigación se consideraron como estímulos estresantes la luz directa que incidía sobre los estanques transparentes, el acercamiento del personal que alimentaba y la manipulación durante las biometrías, explicando así los valores altos de las actividades enzimáticas SOD y CAT en las dietas DC y D1. En los peces alimentados con las dietas D2 y D3 las actividades enzimáticas SOD y CAT en el hígado disminuyeron, principalmente en D2 que tuvo los mayores valores, evidenciando un efecto positivo, el cual se asoció al contenido de CFT y FLvT aportado por el GF. Existen varios reportes sobre el alto contenido de fenoles totales y flavonoides en el frijol negro asociados a su color, y contenido en fibra dietética, se menciona que los compuestos fenólicos y fitoesteroles tienen beneficios en la salud humana (Guajardo et al. 2013, Mendoza et al. 2019). Por otra parte, Ibrahima et al. (2019) encontraron que con la suplementación de harina de hojas de rúcula seca (fuente de antioxidantes) en dietas para tilapia estresadas por calor o frío disminuyeron las actividades de SOD y CAT y mejoró el crecimiento. Mientras que Khalil et al. (2015) y Elabd et al. (2017) refieren que los usos de vegetales ricos en antioxidantes reducen la actividad enzimática. Sobre lo mismo Armenta-López et al. (2015) mencionan que varias sustancias antioxidantes de origen vegetal como el licopeno, vitamina C y E, extracto de ajo, inulina entre otros, han demostrado una mejora en las actividades SOD y CAT y del sistema inmune innato en diversos peces. Lo anterior, sugiere que los resultados pueden tener un efecto promotor y protector de la salud en los peces, y ser una estrategia prometedora para contrarrestar los estímulos estresantes de cada etapa del proceso productivo, favoreciendo así el rendimiento de los peces en cultivo.
Los parámetros de producción están en el rango de lo reportado para juveniles de tilapia (Khalil et al. 2015). La dieta D3 a base de EQ+GF mejoró el rendimiento de la producción de tilapia al obtener el mayor peso final, ganancia de peso y factor de conversión alimenticia (Tabla 4). Las evidencias sugieren que el crecimiento de los peces fue afectado por el contenido y composición de aminoácidos, ácidos grasos y CFT y FLvT presentes en el EQ y en el GF. Al respecto, Olsen y Toppe (2017) explican que el bajo pH del EQ da lugar a la licuefacción de los subproductos pesqueros debido a la autolisis de enzimas endógenas, produciendo una mezcla de proteínas, péptidos cortos, aminoácidos libres, ácidos grasos y minerales que hacen al ensilado un alimento altamente nutritivo. Mientras, Aisha et al. (2015) refieren que el crecimiento está influenciado por la concentración de ácidos grasos esenciales como el linoleico y linolénico. Lo anterior, coincide con los resultados de esta investigación. Con las observaciones obtenidas se puede considerar que el GF enriqueció la D3 favoreciendo el crecimiento y disminuyendo las actividades enzimáticas SOD y CAT y aumentando la CA en el hígado de las tilapias. Mientras que Sahin et al. (2010) e Imtiaz y Burhan (2012) refieren que un alto contenido de polifenoles eleva la capacidad antioxidante además de mejorar las propiedades nutricionales. En el GF el contenido de nutrientes y compuestos con actividad biológica fueron resultado del aumento de la actividad metabólica al reactivarse las enzimas que estaban inactivas durante el proceso de germinación (Ocheme et al. 2015).
Conclusiones
La dieta de ensilado a base de subproductos pesqueros más germinado de frijol tuvo mejor desempeño productivo y mejoró la defensa enzimática de juveniles de tilapia; la dieta puede sustituir la harina de pescado y cubrir los requerimientos nutricionales para el crecimiento. También aporta los aminoácidos y ácidos grasos poliinsaturados esenciales para el crecimiento, así como fenoles y flavonoides totales. Se observó una mejora de las actividades enzimáticas SOD y CAT, parte de la primera línea de defensa, Pero se requiere que la dieta sea sometida al desafío de factores de cultivo adversos como algún patógeno de incidencia frecuente y evaluarse, al igual que su eficiencia en las siguientes etapas de crecimiento bajo condiciones de cultivo normal.
