Efecto del probiótico Lactobacillus sp. en la digestibilidad del alimento de alevines de Oreochromis sp. “tilapia roja” en condiciones de laboratorio.
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Se evalúo la digestibilidad utilizando el probiótico Lactobacillus sp. en alevines de tilapia roja Oreochromis sp. 0,35 g y de 2 cm respectivamente traídos de la Universidad Agraria La Molina y trasladados al laboratorio de Acuicultura Continental de la Universidad nacional del Santa para su aclimatación. Se emplearon dos tratamientos: El tratamiento1, conteniendo alimento con probiótico a una concentración de 5% del peso seco del alimento y un tratamiento control, consistente en alimento sin probiótico con tres repeticiones para cada uno respectivamente. Se emplearon 6 acuarios (tres por tratamiento) de 40 x 60 x 60 cm con 15 alevines en cada uno. No se encontraron diferencias significativas en los tratamientos, sin embargo se observa la tendencia de un incremento progresivo de la digestibilidad en el tratamiento 1 por lo que se espera que a un mayor numero de muestreos los resultados sean más favorables.

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Efecto del probiótico Lactobacillus sp. en la digestibilidad del alimento de alevines de Oreochromis sp. “tilapia roja” en condiciones de laboratorio. Efecto del probiótico Lactobacillus sp. en la digestibilidad del alimento de alevines de Oreochromis sp. “tilapia roja” en condiciones de laboratorio. Document Transcript

  • Efecto del probiótico Lactobacillus sp. en la digestibilidad del alimento de alevines de Oreochromis sp. “tilapia roja” en condiciones de laboratorio. Gonzalez Ferrer, José A. & Darwin A. Velásquez Dávalos Estudiantes de ciclo X de Biología en Acuicultura, Universidad Nacional del Santa. Nuevo Chimbote, Ancash, Perú. 2009. Resumen Se evalúo la digestibilidad utilizando el probiótico Lactobacillus sp. en alevines de tilapia roja Oreochromis sp. 0,35 g y de 2 cm respectivamente traídos de la Universidad Agraria La Molina y trasladados al laboratorio de Acuicultura Continental de la Universidad nacional del Santa para su aclimatación. Se emplearon dos tratamientos: El tratamiento1, conteniendo alimento con probiótico a una concentración de 5% del peso seco del alimento y un tratamiento control, consistente en alimento sin probiótico con tres repeticiones para cada uno respectivamente. Se emplearon 6 acuarios (tres por tratamiento) de 40 x 60 x 60 cm con 15 alevines en cada uno. No se encontraron diferencias significativas en los tratamientos, sin embargo se observa la tendencia de un incremento progresivo de la digestibilidad en el tratamiento 1 por lo que se espera que a un mayor numero de muestreos los resultados sean más favorables. Palabras claves: digestibilidad, probiótico, alevines. Abstract Digestibility was evaluated using the probiotic Lactobacillus sp. in juvenile red tilapia Oreochromis sp. 0.35, g and 2 cm respectively brought from the Agrarian University La Molina and transferred to Continental Aquaculture Laboratory of the National University of Santa for acclimatization. Two treatments were used: The tratamiento1 containing probiotic foods at a concentration of 5% of the dry weight of the food, and a control treatment, consisting of food without the probiotic with three replications for each respectively. 6 tanks were used (three per treatment) 40 x 60 x 60 cm with 15 fry in each. No significant differences were found between treatments, though the trend of a gradual increases in the digestibility of the treatment 1 in hope that a larger number of samples the results are more favorable. Keywords: digestibility, probiotic, fry. Introducción La tilapia (Oreochromis niloticus) es un pez nativo de África que ha sido introducido a muchos países del mundo. Es resistente a enfermedades, se reproduce con facilidad, consume una gran variedad de alimentos y tolera aguas con bajas concentraciones de oxígeno disuelto (MAG, 2001; Castillo & Gálvez, 2004). Digestibilidad se define como la capacidad de un determinado principio inmediato de ser realmente asimilado por un animal (Hepher, 1993). Una forma muy elemental de cuantificarla es el denominado coeficiente de digestibilidad, que se define como el porcentaje de un determinado principio inmediato que, después de ser consumido por un animal, no es eliminado en forma de heces (Hettich, 2004; FAO, 1989). Se han realizado investigaciones para determinar digestibilidad en tilapia (Köprücü et al., 2004; Resende, 2006; Moraes et al., 2006; Hisano et al., 2008; Lorico-Querijero et al., 1989; Pezzato et al., 2006, De Souza et al., 2002) Los probióticos son microorganismos vivos, no patógenos, agentes biológicos con un impacto significativo en la composición de la microflora intestinal, tanto cualitativa, como
  • cuantitativamente que actúan estimulando selectivamente el crecimiento y/o la actividad de un número limitado de bacterias, en especial, las bifidobacterias y Lactobacillus (Aguirre 1992), e inhibiendo el crecimiento de la flora patógena (Tojo & Trabazo, 2003). Se ha sugerido que las bacterias acidificantes (lactobacilos y estreptococos) producen: cambios en la flora bacteriana y reducción de microorganismos patógenos (E. coli); producción de ácido láctico, con lo que reduce el pH en el sistema digestivo del animal; adhesión y/o colonización por los microorganismos seleccionados a nivel de sistema digestivo del animal (Aguirre, 1992; Tojo & Trabazo, 2003). Diversos autores han realizado experiencias en peces tales como Ariopsis bonillai bagre, tilapia Oreochromis. niloticus y carpa común Cyprinus carpio agregando a la dieta microorganismos probióticos eligiendo a Saccharomyces cerevisiae o Bacillus subtilis (Meurer et al., 2006; Günther & Jiménez-Montealegre, 2004). Sin embargo, los investigadores prefieren utilizar probioticos compuestos, conformados por una asociación de microorganismos que actúan complementándose sinérgicamente siendo los géneros mas utilizados: Lactobacillus, Estreptococcus, Bacillus y Sacharomices entre otros (Graeff & Mondardo 2006; Guevara et al., 2003; Rodríguez-Méndez et al 2006; Lara et al., 2002). Asimismo, Ramakrishnan et al. (2008) reporta que L. acidophilus mejoró significativamente la eficiencia proteica en carpa común en concentraciones de 1, 2 3% registrándose valores 1.91±0.02; 2.91±0.01 y 3.13±0.8 respectivamente a diferencia del control con 1.15±0.04. El objetivo de este trabajo fue determinar efecto del probiótico Lactobacillus sp en la digestibilidad del alimento de alevines de Oreochromis sp “tilapia roja”, en condiciones de laboratorio Material y métodos Los alevines de Oreochromis sp “tilapia roja” fueron traídos de la Universidad Agraria La Molina y trasladados al laboratorio de Acuicultura Continental de la Universidad nacional del Santa para su aclimatación durante dos semanas, para luego pesar y tallar a fin de seleccionar aquellos con una talla y peso promedio similares con la finalidad de tener una muestra homogénea. Los alevines fueron acondicionados y mantenidos en el laboratorio de acuicultura continental de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional del Santa, distrito de Nuevo Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash. – Perú. Se emplearon dos tratamientos: El tratamiento1 (T1) conteniendo alimento con Lactobacillus sp con una concentración de 5% del peso seco de alimento y un tratamiento control (Tc) consistente en alimento sin Lactobacillus sp. con tres repeticiones para cada uno respectivamente. Para tal efecto se emplearon 6 acuarios de 40 x 60 x 60 cm con 15 alevines de peso y talla promedio 0,35 g y de 2 cm respectivamente. El alimento suministrado para el grupo control se elaboró en el laboratorio de acuicultura continental con 35% de proteínas y fue suministrado, a razón de 0,50g por acuario correspondiente a una tasa de alimentación de 10% y con una frecuencia alimenticia de 2 veces al día distribuidas en proporciones de 40 y 60% del total de alimento.
  • Tabla 1. Composición de insumos para la elaboración del alimento Insumos Porcentaje (%) Harina de pescado 51.0 Harina de maíz 17.6 Harina de trigo 14.0 Polvillo de arroz 9.0 Pasta de algodón 5.0 Aceite de soya 3.0 premix 4.0 100.0 Tabla 2. Composición nutricional de alimento Proteína bruta 34.00 lípidos 9.1 Fibra 4.0 Energía (Kcal) 2900 ELN 26.8 Fósforo 1.64 Calcio 4.2 Omega 3 0.9 Omega 6 2.47 Cistina 0.34 Mitionina 0.99 lisina 2.02 Para el tratamiento se empleó una cepa liofilizada de Lactobacillus conteniendo una concentración de 4 x 10 9 cel/g. El probiótico sólo fue agregado a la segunda ración. Para tal efecto se utilizaron tres placas petri, en cada una de las cuales se pesó 0,30g de alimento balanceado (peso de la segunda ración) previamente triturado en un mortero y se adicionó 0,025 g de probiótico (5% del alimento suministrado diariamente) para cada acuario respectivamente (Tabla 1) agregando 1,5 ml de agua destilada para homogeneizar la mezcla. Con el propósito de secar la mezcla se colocaron las placas en una estufa por espacio de 3 horas a una temperatura de 37 °C a fin de facilitar la activación de las bacterias (Alvarado et al., 2007; Buriti et al., 2007; Estela et al., 2007; Mejía et al., 2007; Oommen et al., 2002; Reque et al., 2000). Tabla 3. Alimento suministrado diariamente en el tratamiento. Hora Alimento/peso vivo % Alimento diario x acuario (g) Probiótico (g) 9:00 am 40 0,20 Sin prob. 6:00 pm 60 0,30 0,025 Total 100 0.50 0,025 Diariamente, antes de suministrar la primera ración se retiraron las heces y el alimento sobrante en los 6 acuarios.
  • Para efectuar los muestreos, previamente se privó de alimento a los peces por un periodo de 24 h. para la evacuación de su tracto gastrointestinal. El volumen de agua extraída durante el sifoneo fue repuesto inmediatamente después de cada muestreo. Para tal efecto, las heces fueron sifoneadas, filtradas y deshidratadas en la estufa a 37 °C para luego ser pesadas registrándose el peso de las heces y del alimento no consumido. Con estos datos se evaluó la digestibilidad del alimento y se calcularon los coeficientes de digestibilidad aparente. (Hettich, 2004; FAO, 1989). * Peso del alimento ingerido – Peso de heces Coeficiente de digestibilidad (%) = X 100 Peso del alimento ingerido *El alimento ingerido se calculó restando el alimento sobrante o no consumido del total de alimento suministrado diariamente. Durante las dos semanas de experimentación, se registraron temperatura, oxígeno y pH. Asimismo, se procuró aireación constante y se contó con iluminación del laboratorio Resultados Los valores medios registrados de oxigeno, temperatura durante el periodo experimental y pH fueron 6,7±0,07; 23,9±0,7 y 8,7±0,12 para el control y 6,8±0,1; 24,05±0,9 y 8,8±0,12 (Tablas. 1, 2 y 3; Figs. 1, 2 y 3) en el tratamiento respectivamente sin presentar diferencias significativas entre ambos (P< 0,05). Para el desarrollo de la experiencia se registraron los pesos obtenidos en cada muestreo: Alimento ingerido, alimento no consumido y heces. Con estos datos se determino la digestibilidad en cada muestreo (Tabla 4), y se elaboro la curva de digestibilidad (Fig. 4) no encontrándose diferencias significativas en los tratamientos (P< 0,05). Los valores máximos de digestibilidad encontrados fuero de 80,89% en el Tratamiento1 y 77,78% en el Tratamiento control obtenido en los muestreos 4 y 1 respectivamente, observándose valores menores al control en los 2 primeros muestreos. Sin embargo en el tratamiento 1 se observa una tendencia a incrementarse los valores de digestibilidad (Fig. 4) Tabla 4. Registro diario de Oxigeno (mg/l) en los tratamientos. Días TC T1 1 6,66 6,65 2 6,65 6,68 3 6,66 6,78 4 6,78 6,89 5 6,82 6,91 6 6,75 6,87 Promedio 6,7±0,07 6,8±0,1
  • 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7 1 2 3 4 5 6Días Oxígeno(mg/l) TC T1 Fig. 1. Variación diaria de la concentración de oxigeno (mg/l) los tratamientos (TC= Control, T1= Tratamiento 1). *No se observo diferencias significativas en los tratamientos (P<0.05). Tabla 5. Registro diario de la temperatura (ºC) en los tratamientos. Días TC T1 1 23,0 23,1 2 23,4 23,5 3 23,5 23,6 4 24,5 24,7 5 24,9 25,6 6 23,9 23,8 Promedio 23,9±0,7 24,05±0,9 21 22 23 24 25 26 1 2 3 4 5 6Días Temperatura(ºC) TC T1 Fig. 2. Variación diaria de la temperatura (ºC) en los tratamientos. *No se observó diferencias significativas en los tratamientos (P<0.05).
  • Tabla 6. Registro diario de pH en los tratamientos. Días TC T1 1 8,5 8,6 2 8,6 8,7 3 8,6 8,7 4 8,7 8,8 5 8,8 8,9 6 8,8 8,9 Promedio 8,7±0,12 8,8±0,12 8,2 8,4 8,6 8,8 9 1 2 3 4 5 6Días pH TC T1 Fig. 3. Variación diaria de pH en los tratamientos *No se encontraron diferencias significativas en los tratamientos (P<0.05). Tabla 7. Registro de pesos en gramos del alimento y heces en los tratamientos en tres muestreos. Tratamientos Muestreos (g) 1 2 3 4 A i1 H2 A nc3 A i H A nc A i H A nc A i H A nc TC 0,675 O,15 0,075 0,667 0,17 0,083 0,648 0,203 0,102 0,627 0,245 0,123 T1 0,676 0,2 0,04 0,705 0,224 0,045 0,72 0,15 0,03 0,722 0,138 0,028 (1) Alimento ingerido; alimento total suministrado (0,75g) –alimento no consumido); (2) Heces; (3) Alimento no consumido. Tabla 8. Peso del alimento digerido* y digestibilidad en cada tratamiento. Tratamientos Muestreos 1 2 3 4 Peso (g) (%) Peso (g) (%) Peso (g) (%) Peso (g) (%) TC 0,525 77,78 0,501 75,11 0,445 68,67 0,382 60,93 T1 0,51 75,44 0,481 68,23 0,568 78,89 0,584 80,89 Alimento digerido= alimento ingerido – peso heces.
  • 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 Muestreos Coeficientede digestibilidad(%) TC T1 Fig. 4. Variación de la digestibilidad (%) en los tratamientos *No se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos (P<0.05) Discusión Aunque la manera exacta en que los probióticos pueden lograr su efecto todavía es incierta (Taoka et al., 2007), un efecto probiótico puede manifestarse a través de la microflora intestinal por ingestión de microorganismos viables, ya sea en forma de preparados específicos, tales como polvos, tabletas o cápsulas (Silva et al., 2005). Así, los microorganismos probióticos adicionados pueden utilizarse en conjunción con un sustrato para su crecimiento mejorando la supervivencia (Fooks & Gibson, 2002).por lo que es factible de esperar resultados positivos al utilizar una cepa liofilizada agregada al alimento tal como se hizo durante el periodo experimental. Al respecto, Taoka et al. (2007), señala que el probiótico administrado oralmente estimuló la síntesis de enzimas digestivas en el tracto gastrointestinal de la tilapia, lo que sugiere que la viabilidad de los efectos probióticos sobre la síntesis de las enzimas digestivas de los peces. De acuerdo con los resultados, a pesar de no encontrarse diferencias significativas en los tratamientos, se aprecia una tendencia a incrementarse la digestibilidad en el tratamiento 1 (Fig. 4), lo que indicaría que el probiótico utilizado tendría un efecto positivo en esta, lo que conllevaría a confirmar la viabilidad de Lactobacillus como probiótico significando que esta bacteria pudo sobrevivir al pH gástrico y colonizar el intestino de tilapia. De esta manera, un candidato probiótico debe ser suministrado de manera periódica y ser capaz de colonizar y persistir en el organismo siendo un buen criterio de selección la capacidad de una cepa de colonizar el intestino y la adherencia a la capa mucosa (Verschuere et al., 2000). En efecto, L. plantarum pude sobrevivir al tracto gastrointestinal soportando bajos niveles de pH la pepsina, y la presencia de bilis, sobreviviendo al agua del grifo o agua salada, comportándose como un probiótico tensión, utilizando el agua como vehículo de la inoculación (Bucio, et al., 2005). A su vez, se demostró que L. plantarum y L. brevis poseen las condiciones ideales para ser utilizado como probiótico (Bucio, et al., 20041 ). Además, Lactobacillus spp. presentó algunas de las características deseables en microorganismos probióticos tales como resistencia a Ph acido 3 y a sales biliares lo que habría facilitado la colonización en el tracto gastrointestinal (Mejía et al., 2007)
  • Una explicación a esto sería que las bacteria acido tolerantes han desarrollado la capacidad de mantener constante los niveles de Ph del medio de cultivo a partir del metabolismo aeróbico de azúcares respondiendo positivamente sobreviviendo a shock ácido con pH 2 (Silva et al., 2005). Los peces en todas las etapas de la vida tienen la interacción con las bacterias del medio ambiente siendo algunas perjudiciales o beneficiosas (Bucio et al., 2005). Un aspecto a considerar seria la sensibilidad a la temperatura, por lo que el efecto esperado de un probiótico va a depender también de las condiciones del medio de cultivo así como de la fisiología de los peces a utilizar ya que las tasas de ingesta de alimentos y el tiempo de digestión en vertebrados ectotérmicos son altamente dependientes de la temperatura ambiente (Stevens & Hume, 1998). Es conveniente precisar que no se han reportado efectos secundarios negativos relacionados con la ingestión de Lactobacillus, incluso al emplear concentraciones elevadas como 1012 UFC / dosis, observándose que formó parte de la biota dominante en las heces algunas horas después de la ingestión asociándose esta dosis con algunas mejoras en la tasa de crecimiento específico (Bucio, et al., 2005). Al respecto Bucio et al., 20042 señala que una dosis de Lactobacillus de 4,46 x 1011 fue suficiente para alcanzar un número similar al total de la flora anaeróbica. Además, L. plantarum y L. brevis aisladas del intestino de la tilapia del Nilo tienen potencial probiótico. L. plantarum aislada posee efecto probiótico, por lo tanto inhiben las bacterias patógenas, coloniza el tracto intestinal y mejora la respuesta inespecífica del sistema inmune de tilapia del nilo (Jatobá et al., 2008). De esta manera, la cepa utilizada con un concentración de 4 x 10 9 cel/g no significaría riesgo en la fisiología de los alevines Oreochromis sp. Empleados sino que habría ocasionado un incremento en su flora intestinal. Dado que Lactobacillus no reduce nitrato (Stevens & Hume, 1998), su uso no dañaría la calidad de agua del medio de cultivo confiriéndole una ventaja adicional como probiótico viable para peces cultivados. Sin embargo, las bacterias del ácido láctico se encuentran en concentraciones muy baja o inexistente en bagre y tilapia, respectivamente, criados en el sistema de recirculación lo que se explicaría porque el agua suministrada en la entrada de los acuarios está expuesta a algún tratamiento de esterilización (o ultravioleta ozonización) antes de entrar en los tanques además, de contener muy poca materia orgánica en suspensión y de la saturación de oxígeno por lo que difícilmente puede prosperar en los acuarios debido a que estas bacterias requieren un medio ambiente rico en nutrientes para crecer, limitando su posibilidad de alcanzar el tracto gastrointestinal de los peces de piscifactoría (Bucio, et al., 2005). Conclusiones Aunque no se encontraron diferencias significativas en los tratamientos, los resultados muestran una tendencia a incrementarse la digestibilidad por lo que el uso de Lactobacillus tendría un efecto positivo en la digestibilidad alevines de Oreochromis sp. utilizados en el periodo experimental, por lo que sería conveniente realizar un mayor número de muestreos a fin de corroborar lo señalado.
  • Recomendaciones Existe una urgente necesidad de realizar más estudios para determinar el mejor método de administración así como la dosificación más adecuada. Es necesario mejorar el tiempo de almacenamiento ya que la bacterias probióticas deben estar vivas para provocar efectos positivos en los organismos empleados. Se sugiere emplear acuarios más pequeños con volúmenes acordes con el tamaño de los peces que permitan un mejor manejo del método. Referencias bibliográficas Aguirre, G. 1992. Aplicación de probióticos en la acuacultura. Avances en nutrición acuícola I. Memorias del Primer Simposium Internacional de Nutrición Acuícola, 11 al 13 de noviembre de 1992, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. Programa maricultura Facultad de ciencias biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. Alvarado, C.; Z. Chacón; J. Otoniel; B. Guerrero & G. López. 2007. Aislamiento, identificación y caracterización de bacterias ácido lácticas de un queso venezolano ahumado andino artesanal. Su uso como cultivo iniciador. Revista científica, FCV- LUZ/ Vol XVII, N° 3, 301-308. Bautista, E.; J. Pernía; D. Barrueta & M. Useche. 2005. Pulpa ecológica de café ensilada en la alimentación de alevines del híbrido cachamay (Colossoma macropomum x Piaractus brachypomus. Revista Científica, FCV-LUZ / Vol. XV, Nº 1, 33-40. Bucio, A.; R. Hartemink; J. Shrama & F. Rombouts. 2004. Screening of Lactobacilli from fish intestines to selct a probiotic for warm freshwater fish. Bioscience Microflora Vol. 23 (1) 21-30 Bucio, A.; R. Hartemink; J. Shrama & F. Rombouts. 2005. Survival of Lactobacillus plantarum 44a after spraying and drying in feed and during exposure to gastrointestinal tract fluids in vitro. J. Gen. Appl. Microbiol., 51, 221–227 . Bucio, A.; R. Hartemink, J. Schrama & F. Rombouts. 2004. Lactobacillus plantarum 44A as a live feed supplement for freshwater fish. Kinetics of Lactobacillus plantarum 44a in the faeces of tilapia (Oreochromis niloticus) in response to the frequency of supplementation in the feed. Ph.D thesis Wageningen University, Wageningen, The Netherlands Buriti, F.; T. Komatsu & S. Saad. 2007. Activity of passion fruit (passiflora edulis) and guava (Psidium guajava) pulps on Lactobacillus acidophilus in refrigerated mousses. Brazilian Journal of Microbiology 38:315-317
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