El Titarro (Lathyrus cicera L.) como una alternativa sustentable para el reemplazo de harina de soya en alimentos de Oncorhynchus mykiss
Palabras clave:
leguminosas, factores anti-nutricionales, polisacáridos no amiláceos, harinas vegetales, bioquímica sanguínea postprandial.Resumen
La sustentabilidad de la acuicultura se basa en la identificación e incorporación de nuevas materias primas alternativas (MPAs) para reemplazar la harina y/o aceite de pescado. Actualmente, se consideran distintas MPAs como la harina de soya, insectos o algas, entre otras. Sin embargo, la harina de soya es una de las harinas alternativas más ampliamente utilizada en la sustitución de la harina de pescado, importándose de países como EU, Argentina, Brasil, entre otros. Esto ocasiona una dependencia de las producciones de terceros países, el aumento de la huella de carbono, y un mayor costo de manufactura de los alimentos. Por lo tanto, es urgente la identificación de MPAs producidas localmente para sustituir la harina de soya. La harina de titarro (Lathyrus cicera) es una MPAs de producción local en España, y que ha sido seleccionada y caracterizada mediante un proceso que integró herramientas multiparamétricas. Y en este estudio, mediante una aproximación dosis-respuesta in vivo, se evaluó la sustitución de la harina de soya por la harina de titarro en dietas de trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss). El experimento se realizó en un sistema de recirculación con parámetros controlados (temperatura 15°C, oxígeno disuelto de > 7 mg/L, etc.). Se utilizaron un total de 360 juveniles (de 10 ± 0.5 g) que fueron alimentados diariamente al 3% de su biomasa durante un periodo de 90 días con dietas donde el 0, 8, 16, 33, 66 y 100% de la harina de soya fue sustituido por harina de titarro (nombradas como Control, T8, T16, T33, T66 y T100, respectivamente). Al finalizar el ensayo se evaluó el crecimiento de los juveniles y los niveles postprandiales de glucosa y triglicéridos en plasma. Los resultados de crecimiento mostraron valores significativamente menores en todos los parámetros de crecimiento (peso húmedo, ganancia en peso, tasa de crecimiento instantáneo, factor de conversión, entre otros) solo cuando los peces fueron alimentados con la dieta T100 (ANOVA, p>0.05). Estos efectos pudieron estar inducidos por la presencia de factores anti-nutricionales (FANs) y/o polisacáridos no amiláceos (PNAs) en la harina de titarro. La caracterización de PNAs, indicó que la fracción total está representada mayormente por los monosacáridos de glucosa y arabinosa. En este sentido, en los resultados del análisis postprandial en plasma se observó un efecto de hipoglucemia en las dietas con mayor porcentaje de sustitución de la harina de soya (T66 y T100), sugiriéndose que los PNAs del titarro podrían limitar la digestión y/o absorción de otros carbohidratos También, en el contenido de triglicéridos se observó una disminución en los niveles postprandiales a las 3 y 6 horas después de la alimentación en los peces alimentados con una dieta con sustitución mayor del 8%. A falta de resultados complementarios a nivel histológico y del valor nutricional del filete, los resultados sugieren que la sustitución de la harina de soya por harina de titarro es posible hasta el 66% en dietas para juveniles de trucha arcoíris sin efectos a nivel de crecimiento.
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Citas
AOAC. (1990). Official methods of analysis of the association of official analytical chemists, 15th ed.; Association of Official Analytical Chemists: Washington, DC, USA.
Barse A.V., Jadhao S.B., Sahu N.P., Srivastava P.P., Jain K.K., Pal, A.K. (2004). Responses of Labeo rohita to dietary Lathyrus sativus seeds. Asian Australasian Journal of Animal Sciences, 17, 127–130. https://doi.org/10.5713/ajas.2004.127
Brett J.R. and Groves T.D.D. (1979). Physiological energetics, Fish Physiology. https://doi.org/10.1016/S1546-5098(08)60029-1
Cho C., Slinger S., Bayley H. (1982). Bioenergetics of salmonid fishes: Energy intake, expenditure and productivity. Comp. Biochem. Physiol. 73, 25–41. https://doi.org/10.1016/0305-0491(82)90198-5
Dawood, M.A. and Koshio, S. (2019). Application of fermentation strategy in aquafeed for sustainable aquaculture. Rev. Aquac. 12, 987–1002. https://doi.org/10.1111/raq.12368
De Visser C.L.M., Schreuder R., Stoddard F. (2014). The EU’s dependency on soya bean import for the animal feed industry and potential for EU produced alternatives. OCL. 21, 4, D407. https://doi.org/10.1051/ocl/2014021
Francis G., Makkar H.P., Becker K. (2001). Antinutritional factors present in plant-derived alternate fish feed ingredients and their effects in fish. Aquaculture. 199, 197–227. https://doi.org/10.1016/S0044-8486(01)00526-9
Gatlin D.M., Barrows F.T., Brown P., Dabrowski K., Gaylord T.G., Hardy R.W., Herman E., Hu G., Krogdahl Å., Nelson R., Overturf K., Rust M., Sealey W., Skonberg D., Souza E.J., Stone D., Wilson R., Wurtele E. (2007). Expanding the utilization of sustainable plant products in aquafeeds: A review. Aquac. Res., 38, 551–579. https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.2007.01704.x
Glencross B., Rutherford N., Bourne N. (2012). The influence of various starch and nonstarch polysaccharides on the digestibility of diets to rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture 356–357, 141–146.
Grela E.R., Rybiński W., Matras J., Sobolewska S. (2012). Variability of phenotypic and morphological characteristics of some Lathyrus sativus L. and Lathyrus cicera L. accessions and nutritional traits of their seeds. Genet. Resour. Crop Evol., 59, 1687-1703. https://doi.org/10.1007/s10722-011-9791-5
Hammer K., Laghetti G., Direnzo P., Castelli A. (2018). Resources and opportunities for re-establishing Lathyrus cicera L. as a multipurpose cultivated plant. Genet Resour Crop Evol. 66, 523-544. https://doi.org/10.1007/s10722-018-0717-3
Hanbury C. and Hughes B. (2003). Lathyrus cicera as quality feed for laying hens. Lathyrus Lathyrism Newsletter 3. pp. 44-46. CLIMA, University of Western Australia.
Hanbury C.D., White C.L., Mullan B.P., Siddique K.H.M. (2000). A review of the potential of Lathyrus sativus L. and L. cicera L. grain for use as animal feed. Anim. Feed Sci. Technol. 87, 1-27. https://doi.org/10.1016/S0377-8401(00)00186-3
Hardy, R.W. (2002) Rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. In: Webster, C.D. and Lim, C., Eds., Nutrient requirements and feeding of aquaculture fish, CAB International Publishers, New York, 184-202. doi:10.1079/9780851995199.0184
Hemre G.-I., Amlund H., Aursand M., Bakke A.M., Olsen R.E., Ringø E., Svihus B., Bernhoft A., Jenssen B.M., Møretrø T., Nesse L.L., Torrissen O. (2018). Criteria for safe use of plant ingredients in diets for aquacultured fish. Eur. J. Nutr. Food Saf. 8, 240–242. https://doi.org/10.9734/EJNFS/2018/43861
Kokou F. and Fountoulaki E. (2018) Aquaculture waste production associated with antinutrient presence in common fish feed plant ingredients. Aquaculture, 495, 295–310. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2018.06.003
Krogdahl Å., Hemre G.-I., Mommsen T. (2005), Carbohydrates in fish nutrition: digestion and absorption in postlarval stages. Aquaculture Nutrition, 11: 103-122. https://doi.org/10.1111/j.1365-2095.2004.00327.x
Król E., Douglas A., Tocher D.R., Crampton V.O., Speakman J.R., Secombes C.J., Martin S.A.M. (2016). Differential responses of the gut transcriptome to plant protein diets in farmed Atlantic salmon. BMC Genomics 17, 1–16. https://doi.org/10.1186/s12864-016-2473-0
Llorent-Martínez E.J., Ortega-Barrales P., Zengin G., Mocan A., Simirgiotis M.J., Ceylan R., Uysal S., Aktumsek A. (2017). Evaluation of antioxidant potential, enzyme inhibition activity and phenolic profile of Lathyrus cicera and Lathyrus digitatus: Potential sources of bioactive compounds for the food industry. Food Chem. Toxicol. 107, 609-619. https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.03.002
Magalhães S.C.Q., Cabrita A.R.J., Valentão P., Andrade P.B., Rema P., Maia M.R.G., Valente L.M.P., Fonseca A.J.M. (2016). Apparent digestibility coefficients of European grain legumes in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquacult Nutr., 24:332–340. https://doi.org/10.1111/anu.12564
Martín-Pedrosa M., Varela A., Guillamon E., Cabellos B., Burbano C., Gomez-Fernandez J., de Mercado E., Gomez-Izquierdo E., Cuadrado C., Muzquiz, M. (2016). Biochemical characterization of legume seeds as ingredients in animal feed. Spanish Journal of Agricultural Research, 14, 1, e0901. http://dx.doi.org/10.5424/sjar/2016141-7450.
Mullan B.P., Pluske J.R., Trezona M., Harris D.J., Allen J.G., Siddique K.H.M., Hanbury, C.D., Barneveld R.J. Van Kim, J.C. (2009). Chemical composition and standardised ileal digestible amino acid contents of Lathyrus (Lathyrus cicera) as an ingredient in pig diets. Anim. Feed Sci. Technol. 150, 139–143. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2008.07.005
Nie P., Hallerman E. (2021). Advancing the sustainability of aquaculture. Rev. Aquac. 13, 781–782. https://doi.org/10.1111/raq.12548
OJEU. (2009). Laying down the Methods of Sampling and Analysis for the Offcial Control of Feed, Commision Regulation (EC) No 152/2009. Available online: http://data.europa.eu/eli/reg/2009/152/oj (accessed on 01 Feb 2022).
Percie du Sert, N., Hurst, V., Ahluwalia, A., et al. (2020). The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. Experimental Physiology. 105, 1459– 1466. https://doi.org/10.1113/EP088870
Peres H., Lim C., Klesius P.H. (2003). Nutritional value of heat-treated soybean meal for channel catfish (Ictalurus punctatus). Aquaculture 225, 67–82. https://doi.org/10.1016/S0044-8486(03)00289-8
Polakof S., Panserat S., Soengas J.L., Moon T.W. (2012). Glucose metabolism in fish: a review. J Comp Physiol. 182, 1015–1045. https://doi.org/10.1007/s00360-012-0658-7
PVD. (2022). Plant Variety Database - European Commission. Retrieved from http://ec.europa.eu/food/plant/plant_propagation_material/plant_variety_catalogues_databases/search/public/index.cfm (accessed on 01 Feb 2022).
Ramachandran S., & Ray A.K. (2008). Effect of different processing techniques on the nutritive value of grass pea, Lathyrus Sativus L., seed meal in compound diets for indian major carp rohu, Labeo Rohita (Hamilton), Fingerlings. Corpus ID: 85741128. https://doi.org/10.2478/s10086-008-0016-2
Ramachandran S., Bairagi A., Ray A.K. (2005). Improvement of nutritive value of grass pea (Lathyrus sativus) seed meal in the formulated diets for rohu, Labeo rohita (Hamilton) fingerlings after fermentation with a fish gut bacterium 96, 1465–1472. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.12.002
Sacristán M., Varela A., Pedrosa M.M., Burbano C., Cuadrado C., Legaz M.E., Muzquiz M. (2015). Determination of β-N-oxalyl-l-α,β-diaminopropionic acid and homoarginine in Lathyrus sativus and Lathyrus cicera by capillary zone electrophoresis. J. Sci. Food Agric., 95: 1414-1420. https://doi.org/10.1002/jsfa.6792
Sinha A.K., Kumar V., Makkar H.P.S., De Boeck G., Becker K. (2011). Non-starch polysaccharides and their role in fish nutrition - A review. Food Chem. 127, 1409–1426. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.02.042
Toledo-Solís F.J., Hilerio-Ruíz A.G., Martínez P.F., Barrios A., Aznar M.J., Larrán A.M., Fernández I., Moyano F.J. (2022). Selection and improvement of 1 alternative raw materials for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) aquafeeds through a multiparametric screening tool. Anim. Feed Sci. Technol. ANIFEE-D-21-00721R1 in review.
Tomás-Almenar C., Toledo-Solís F.J., Larrán A.M., de Mercado E., Alarcón F.J., Rico D., Martín-Diana A.B., Fernández I. (2020). Effects and safe inclusion of narbonne vetch (Vicia narbonensis) in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) diets: Towards a more sustainable aquaculture. Animals. 10, 1–19. https://doi.org/10.3390/ani10112175
Vlachostergios D.N., Lithourgidis A.S., Dordas C.A. (2018). Agronomic, forage quality and economic advantages of red pea (Lathyrus cicera L.) intercropping with wheat and oat under low-input farming. Grass Forage Sci. 73: 777– 788. https://doi.org/10.1111/gfs.12348
White C.L., Hanbury C.D., Young P., Phillips N., Wiese S.C., Milton J., Davidson R.H., Siddique K., Harris D. (2002). The nutritional value of Lathyrus cicera and Lupinus angustifolius grain for sheep. Anim. Feed Sci. Technol., 99, 45-64. https://doi.org/10.1016/S0377-8401(02)00035-4
