Acuicultura: (VII-1 y 2) Nutrición acuícola, Aditivos tecnológicos. Uso de enzimas
I. INTRODUCCION
El uso de enzimas en acuicultura se ha extendido en dos aspectos bien diferenciados:
(1) Aplicación de enzimas en la mejora de la calidad del agua de los estanques.
(2) Aplicación de enzimas en la mejora de la digestión de los alimentos.
La calidad del agua de los estanques se determina por los siguientes parámetros: temperatura, contenido en oxígeno, contenido en CO2, pH, contenido en amoniaco NH3, contenido en nitritos, contenido en hierro, capacidad de fijación de ácido , fósforo inorgánico, demanda de oxígeno, cloro y SH2, nutrientes no digestibles e insolubles (proteínas y celulosa). Para el tratamiento de estos nutrientes no digestibles e insolubles que, procedentes de los alimentos, contaminan el agua se utilizan diversos enzimas adicionados al agua de los estanques.
Por otra parte la alimentación temprana de los alevines con alimentos compuestos que contienen cereales y la utilización de alimentos con alto contenido nutricional justifica el uso de enzimas digestivos. En este caso los enzimas usados deben estar en función de la composición del alimentos y de la edad del camarón o pez.
En los siguientes apartados describiremos cada uno de los tipos y usos de los enzimas en la cría de camarones y peces
II. ENZIMAS PARA LA MEJORA DE LA CALIDAD DEL AGUA Y DEL FONDO DE LOS ESTANQUES
Los cultivos intensivos en estanques aumentan las cargas orgánicas deteriorando de la calidad del agua (manteniendo en suspensión alimentos no digestibles e insolubles como celulasa, proteínas y algunos carbohidratos) y de los fondos de los estanques (donde se acumulan compuestos como el amoniaco, nitritos y sulfuros de hidrógeno).
Como consecuencia se dan las condiciones para el crecimiento de microorganismos que puede llegar a ser patógenos para peces y camarones. Si eliminamos o reducimos notablemente el acumulo de substancias y tóxicos, aumentaremos el bienestar animal, mejoraremos los rendimientos de las explotaciones y la seguridad alimentaria de los consumidores finales.
Entre las medidas habituales para mejorar la calidad del agua son habituales la incorporación de microorganismos y enzimas. La utilización de microorganismos es una medida aparentemente segura pero en estos momentos no existe información suficiente para asegurar que estos mismos microorganismos no pueden llegar a convertirse en peligros potenciales en un futuro más o menos inmediato.
Por el contrario el uso de enzimas se muestra seguro, ya que no pueden transformarse en agresivas, y su mecanismo de acción se basa en reacciones químicas en el agua y suelo del estanque. Las enzimas degradan de forma específica los principales constituyentes orgánicos: la proteasa hidroliza las proteínas insolubles, la amilasa a los polisacáridos como el almidón, la celulasa descompone la celulosa (la pared celular más importante en los vegetales) la ß-Glucosidasa está implicada en la hidrólisis de varios SS-glucósidos presentes en los residuos vegetales, y finalmente la lipasa degrada los lípidos. Debido a esta especificidad es aconsejable usar mezclas "personalizadas" de enzimas en función de las características de los estanques y la especie acuícola en explotación. La combinación de proteasas, amilasas, celulasas y xilanasas es muy usual en acuicultura. La degradación enzimática de estos contaminantes clarifica el agua, elimina fuentes de alimento a las bacterias fermentativas y rebaja la demanda de oxígeno permitiendo aumentar las densidades y tasas de alimentación y rentabilizando la explotación acuícola.
III. ENZIMAS PARA LA MEJORA DE LA DIGESTIÓN DE LOS ALIMENTOS DE CAMARONES
Las actividades enzimáticas fisiológicas digestivas varían en función de: ciclo de muda, ciclo circadiano, desarrollo (larvario, de crecimiento, de reproducción), factores ambientales y tipo de alimento.
Teniendo en cuantas estas variaciones fisiológicas de la producción endógena de enzimas digestivos podemos diseñar el uso de enzimas exógenos más adecuados.
Los camarones y otros crustáceos requieren de una dieta altamente proteica ya que básicamente son animales carnívoros y carroñeros en la naturaleza, sin embargo la utilización de harina y aceite de pescado está siendo reducida por motivos políticos, y por esta razón el uso de aditivos tecnológicos, especialmente los enzimas, adquiere relevancia ya que a la dieta de los camarones se están incorporando productos de origen vegetal terrestre.
Las actuales formulaciones incorporan entre un 25 y un 40% de soja, del 10 al 30% de afrecho de arroz, un 10% de gluten de maíz o un 10 a 15% de maíz o el 10 al 15% de harina de hueso y carne. Aun con todo ello el contenido en proteína alcanza entre el 35 al 40% de la formulación.
La utilización de materias primas no proteicas o de materias primas proteicas de bajo valor biológico en cualquier edad justifica la utilización de enzimas como ayuda al incremento de la digestibilidad al igual que ocurre si se alimenta camarones a edades tempranas cuando el aparato digestivo todavía no ha madurado.
De lo anteriormente expuesto se considera que los enzimas más adecuados para usar en camarones son: proteasas, carbohidratasas (amilasas, maltasas, sacarasas),celulasas (betaglucosaminidasa, betaglucosidasa, alfamanosidasa, betafructofuranosidas, alfafucosidasa glucuronidasa) y quitinasas. Describiremos las principales.
III.1 Carbohidratasas
Los crustáceos, al igual que los peces, tienen una escasa capacidad para digerir los carbohidratos. Por ello la incorporación de materias primas de origen vegetal, ricas en carbohidratos, en la nutrición de los camarones, preserva algunos alimentos de extracción marina y obliga a incorporar carbohidratasas en el alimento. Los principales enzimas de este grupo usadas en camarones son: amilasas, maltasas, sacarasas, celulasas, betaglucosaminidasa, betaglucosidasa, alfamanosidasa, betafructofuranosidasa, alfa-fucosidasa y glucuronidas
Estos enzimas tienen un pH óptimo de acción entre 6.3 y 6.8
III.2 Lipasas y estearasas
La digestión de los lípidos es realizada por lipasas y esterasas junto a taurina, ácido cólico y deoxicolico.
Los lípidos alimenticios deben sufrir dos tipos de transformaciones para poder ser absorbidos:
(1) una emulsificación, que conduce a una micro-emulsión y una hidrólisis .Esta actividad la realizan la taurina y los ácidos cólicos y deoxicolico procedente del hepatopáncreas.
(2) un fraccionamiento en ácidos grasos. Las lipasas actúan sobre los lípidos emulsionados y las esterasas continúan la digestión enzimática sobre los productos hidrosolubles obtenidos.
III. 3 Quitinasas
Son importantes en los camarones ya que permiten la digestión de la quitina que constituye el exoesqueleto de los artrópodos (los crustáceos consumen su propia quitina y a veces depredan a otros crustáceos). La quitina es una celulasa compuesta por monomeros de N-acetilglucosamida unidos por enlace beta-1,4 (esto la convierte en una celulosa).
III.4 Proteasas
Existen dos tipos de proteasas de importancia en los camarones: endopeptidasas y exopeptidasas que actúan respectivamente sobre los enlaces internos y los enlaces amino terminales como en los vertebrados.
Debe tenerse en cuenta que en los camarones no existe acidificación estomacal como en los vertebrados y la actividad quimiotripsinica es muy reducida aunque representa por sí sola el 60% de la actividad proteásica del hepatopáncreas en los camarones. La importancia relativa de esta enzima y su especificidad hacia los aminoácidos básicos que son esenciales en la nutrición de crustáceos, por lo que resaltar la importancia de :
(1) La calidad de las proteínas (aminoácidos esenciales y biodisponibilidad de los aminoácidos no esenciales) que se utilicen en su alimentación, en este caso un alimento balanceado.
(2) El efecto de inhibidores naturales de la tripsina presentes en los ingredientes de base utilizados para la fabricación de alimentos balanceados, tal como el inhibidor tripsico de la soya.
(3) La actividad tripsica tiene un pH óptimo de 8.3
III.5 OTROS ENZIMAS
Se han encontrado desoxiribonucleasa, ribonucleasa y fosfatasas alcalinas en diversas especies de crustáceos. El pH óptimo para las actividades de estas enzimas es bastante variable desde 5.5 a 9., la carboxipeptidásica A de 7.5 y la B de 9.2.
