BIOENERGÉTICA DE CAMARONES PENEIDOS: UNA FORMA DE COMPRENDER LOS MECANISMOS FISIOLGICOS INVOLUCRADOS EN LA NUTRICIÓN
Resumen
La bioenergética es una rama de la ecofisiología que estudia la cuantificación de los intercambios y transformaciones de energía entre los seres vivos y el ambiente. El alimento, como un componente ambiental, es uno de los botones disparadores de los mecanismos fisiológicos involucrados en el intercambio y transformación de energía. En el ambiente acuático los estudios bioenergéticos permiten la creación de modelos útiles para la acuacultura, los cuales sirven para predecir la producción de biomasa de una especie bajo una condición determinada. Cuando se relacionan con la nutrición, los modelos bioenergéticos permiten no solamente predecir con que alimento se obtiene la mayor cantidad de biomasa sino también ayudan a explicar las razones por las cuales los animales son más eficientes en presencia de distintos componentes nutricionales. En los últimos años, diversos aspectos de la bioenergética han sido aplicados a las larvas, postlarvas, juveniles y adultos de algunas especies de camarones del Golfo de México, aunque con especial énfasis en el camarón blanco Penaeus setiferus. Se ha observado que el consumo de oxígeno y la tasa de ingestión es dependiente de la cantidad de alimento ofrecida a las distintas fases larvarias de P. setiferus. El consumo de oxígeno aumentó en relación con el estadío larval, alcanzando su nivel máximo en el estadío de Mysis III (MIII). Un pico máximo de ingestión de diatomeas fué observado en MI, mientras que el pico de ingestión máxima fué observado en el estadío de MII cuando las larvas fueron alimentadas con flagelados. La mayor tasa de ingestión de nauplios de Artemia fue observada en el estadío de MIII. La relación entre consumo de oxígeno y tasa de ingestión permitió proponer un nivel óptimo de alimento para el desarrollo larvario de esta especie. El efecto calorigénico del alimento, medido como incremento de calor aparente (ICA) y la excreción nitrogenada post-alimentaria (ENPA) han sido utilizadas como una forma de medir los costos asociados con las transformaciones mecánicas y bioquímicas del alimento en postlarvas y juveniles de P. setiferus, y postlarvas de P. schmitti, P. duorarum y P. notialis, alimentadas con diferentes niveles de proteína dietética (40, 50, 60 y 65%). Se observó que el ICA y el ENPA aumentaron en relación al aumento de las proteínas de la dieta. La contribución del ENPA al ICA varió entre 6.1 y 94% con los valores menores para P. setiferus y los mayores para P. duorarum. Los resultados obtenidos sugieren que existe una estrecha relación entre el requerimiento de proteínas y la capacidad de los organismos para usar las proteínas como fuente de energía, lo cual debe de ser considerado al formular alimentos balanceados para una especie en particular. Así mismo fue posible determinar, con base en la razón atómica O:N, el sustrato metabólico utilizado por los organismos en relación a cada dieta experimental. Los mayores valores de O:N fueron observados en las postlarvas de P. setiferus (requerimiento de proteínas de 30-40%, O:N = 24-34; sustrato utilizado= mezcla lípidos-proteínas) y los menores en P. duorarum (requerimiento de proteínas de 50%, O:N= 4-11; sustrato utilizado= proteínas). Estos resultados demuestran que especies omnívoro-herbívoras como P. setiferus usan los lípidos y las proteínas normalmente como sustrato metabólico en contraste con aquellas omnívoro-carnívoras que, como P duorarum, utilizan las proteínas como fuente de energía. El papel de la glándula digestiva (también llamado hepatopáncreas) en el metabolismo respiratorio de los machos adultos de P. setiferus fue determinado con el objeto de proponer un esquema de alimentación basado en el ciclo de actividad durante la alimentación. Los resultados indican que la actividad metabólica de la glándula digestiva durante la asimilación del alimento alcanzó el pico 6 horas después de alimentar a los camarones. Ocho horas después de alimentar el consumo de oxígeno de la glándula digestiva disminuyó a niveles similares a los obtenidos en animales en ayuno. La correlación entre los niveles de glucosa y glucógeno, consumo de oxígeno de los camarones y consumo de oxígeno del hepatopáncreas demuestran que el alimento debe de ser administrado cada 6 horas con el fin de que los animales lo aprovechen con máxima eficienciaDescargas
Citas
Al-Mohanna, S. Y. and Nott J.A., 1987. R cells and the digestive cycle in Penaeus semisulcatus
(Crustacea: Decapoda). Mar. Biol. 95: 129-137
Chakraborty S.C., L.G. Ross, and B. Ross. 1992. Specific Dinamic action and feeding metabolism
in common carp, Cyprinus carpio L. Comparative Biochemestry and Physiology 103A:
-815
Chu, K.H. and Shing, C.K. 1986. Feeding behavior of the shrimp, Metapenaeus ensis, on
Artemia nauplii. Aquaculture 58: 175-184.
Conover, R.J. and Corner, E.D.S. 1968. Respiration and nitrogen excretion by some marine
zooplankton in relation to their life cycle. J. Mar. Biol. Assoc. U.K. 48: 49-75.
Dawris, R.R. 1983. Respiration, energy balance and developmental pattern in growing and
starving larvae of Carcinus maenas L. (Decapoda, Portunidae). J. Exp. Mar. Biol. Ecol.
: 105-128.
Emmerson, W.D. 1980. Ingestion, growth and development of Penaeus indicus larvae as a
function of Thalssiosira weissflogii cell concentrations. Mar. Biol. 58: 65-73.
Emmerson, W.D. 1984. Predation and energetics of Penaeus indicus (Decapoda: Penaeidae)
larvae feeding on Brachionus plicatilis and Artemia nauplii. Aquaculture 38: 201-209.
FAO, 1995. Estadísticas de la producción de acuicultura 1984-1993. FAO fisheries circular/
FAO No. 815 Rev. 7. Roma, FAO. 1995. 186p
Gallardo, P.P., Alfonso, E., Gaxiola, G., Soto, L.A. and Rosas, C. 1995. Feeding schedule of
Penaeus setiferus larvae based on diatoms (Chaetoceros ceratosporum), flagellates
(Tetraselmischuii) and Artemia nauplii. Aquaculture 131: 239-252
García T., and Galindo J. 1990. Requerimientos de proteína de postlarvas del camarón blanco
Penaeus schmitti. Revista de Investigaciones Marinas 11(3): 247-250
Gaxiola G. 1991. Requerimientos nutricionales en postlarvas de Penaeus schmitti: Relación proteína/
energía y proteína animal/vegetal. M.Sc. Thesis, Universidad de la Habana, Cuba
Gaxiola G. 1994. Requerimientos nutricionales de las postlarvas de Penaeus setiferus y P.
duorarum (crustacea; Penaeidae). Tesis Doctoral. Universidad Nacional Autónoma de
México. 214 pp.
Hopkins J.S., R.D. Hamilton II, P.A. Sandifer, C.L. Browdy and A.D Stokes. 1993. Effect of
water exchange rate on production, water quality, effluent characteristics and nitrogen
budgets of intensive shrimp ponds. Journal of the World Aquaculture Society 24 (3):
-320.
Jacobi, C.C. and Anger, K. 1985. Effect of temperature and respiration of larval stages of Hyas
arenaeus and Hyas coarctatus (Decapoda, Majidae). Mar. Ecol. Prog. Ser., 26: 181-186.
Johns, D.M. (1982) Physiological studies on Cancer irroratus larvae. III. Effects of temperature
and salinity on the partitioning of energy resources during development. Mar. Ecol. Prog.
Ser. 8: 75-85.
Kurmaly, K., Yule, A.B. and Jones, D.A. (1989) An energy budget for the larvae of Penaeus
monodon (Fabricius). Aquaculture, 81:13-25.
Lehninger J., 1978. Bioenergetics: the molecular basis of energy transformations. W.A. Benjamin
Inc. Menlo Park. California. 238 pp
Logan, D.T. and Epifanio, C.E. (1978) A laboratory energy balance for the larvae and juveniles
of the american lobster Homarus americanus. Mar. Biol. 47: 381-389.
Lovett, D.L., and Felder, D.L. (1989) Ontogeny of gut morphology in the white shrimp Penaeus
setiferus (Decapoda; Penaeidae). J. Morphol. 201: 253-272.
Lovett, D.L., and Felder, D.L. (1990a) Ontogenic change in digestive enzyme activity of larval
and postlarval white shrimp Penaeus setiferus (Crustacea, Decapoda, Penaeidae). Biol.
Bull., 178: 144-159.
Lovett, D.L., and Felder, D.L. (1990b) Ontogeny of kinematics in the gut of the white shrimp
Penaeus setiferus (Decapoda, Penaeidae). J. Crust. Biol. 10: 53-68.
Loya-Javellana, G.N. (1989) Ingestion saturation and growth responses of Penaeus monodon
larvae to food density. Aquaculture 81: 329-336.
Luca A. 1993. Bioénergétique des animaux aquatiques. Masson, Paris, 179 pp.
McVey J. (de) 1993. Crustacean aquaculture. CRC Press, Boca Ratón Fl, 683 pp
Morowitz H.J., 1968. Energy flow in biology. Academic Press, London. 179 pp.
Paffenhoffer, G.A., 1971. Grazing and ingestion rates of nauplii copopodids and adults of the
marine planktonic copepod Calanus helgolandicus. Mar. Biol., 11: 286-298.
Rosas C., Sanchez A., Gallardo P.P., Gaxiola G. Díaz E. and L.A. Soto. 1995a. Oxygen consumption
and ingestion rate of Penaeus setiferus larvae fed Chaetoceros ceratosporum, Tetraselmis
chuii and Artemia nauplii. Aquaculture Nutrition. 1 (1). 13-20
Rosas C., Bolgaro-Crevenna A., A. Sanchez, G. Gaxiola L.A. Soto and E. Escobar. 1995b. Role
of digestive gland in the energetic metabolism of Penaeus setiferus. Biol. Bull. 189: 168-
Rosas C., Sanchez A., Díaz E., Soto L.A., Gaxiola G., Brito R., Baes M.I., y Pedroza R., 1995c.
Oxygen consumption and ammonia excretion of Penaeus setiferus, P. schmitti, P. duorarum
and P. notialis postlarvae fed purified test diets: effects of protein level on substrate
metabolism. Aquatic Living Resources 8: 161-169
Rosas C., Sanchez A., Díaz E., Gaxiola G., Brito R., 1996. Effect of dietary protein level on
apparent heat increment and post-prandial nitrogen excretion of Penaeus setiferus, P.
schmitti, P. duorarum and P. notialis postlarvae. J. of the World Aquaculture Soc., 27(1):
-102
Ross L.G., R.W. McKinney, S.K. Cardwell, J.G. Fullarton, S.E. Roberts and B. Ross. 1992.
The effect of dietary protein content, lipid content and ratio level on oxygen consumption
and specific dynamic action in Oreochromis niloticus L. Comparative Biochemstry and
Physiology 103A: 573-578
Sandifer P.A., J. S. Hopkins, A.D. Stokes and C.L. Browdy. 1993. Preliminary comparisons of
the native Penaeus setiferus white shrimp for pond culture in South Carolina, USA.
Journal of the World Aquaculture Socitey 24(3): 295-303
Yufera, M., Rodriguez, A. and Lubian, L.M. 1984. Zooplankton ingestion and feeding behavior
of Penaeus keraturus larvae reared in the laboratory. Aquaculture 42: 217-224.