Efecto de los carotenoides y los probióticos sobre los parámetros de desempeño, hematológicos, bioquímicos, color del filete, carotenoides totales y estrés térmico en la trucha arco iris (oncorhynchus mykiss)

Abstract

La acuicultura mundial se ha incrementado considerablemente en las últimas cinco décadas con una tasa anual de crecimiento superior al 3%. La mayor producción está representada por los peces de aguas continentales, que contribuyen con el 56.4% de la producción total. Entre ellos se encuentran los peces de la familia Salmonidae que incluyen al salmón y la trucha arco iris. A pesar de los avance científicos que se han logrado en el cultivo de este grupo de peces, aún existen aspectos que son poco conocidos, como el efecto producido por el estrés agudo causado por el incremento de la temperatura. El objetivo de la presente investigación fue evaluar, en juveniles de trucha arco iris O. mykiss el efecto de los pigmentos carotenoides y los probióticos adicionados a una dieta basal, sobre los parámetros de desempeño del crecimiento, hematológicos, bioquímicos, de color y contenido de carotenoides, así como la respuesta de la trucha alimentada con esas dietas, a pruebas de desafío de estrés por temperatura. El experimento fue realizado en cuatro estanques circulares de 3,500 L donde en cada uno se depositaron 24 juveniles de trucha arco iris. Se utilizó un diseño factorial 4x3, que consideró cuatro dietas experimentales y tres tiempos de muestreo: 0, 22 y 45 días. Las dietas fueron: AB con alimento basal de engorda para trucha arco iris; AB+P con dieta basal más 1 g de probióticos por kg de alimento; AB+C con dieta basal más 1 ml de oleorresina no saponificada de chile ancho (C. annuum) por kg de alimento; y AB+C+P con dieta basal más 1 g de probióticos y 1 ml de oleorresina por kg de alimento. El experimento duró 45 días y durante este tiempo se monitorearon los parámetros de la calidad del agua de manera diaria y semanal. Además, se evaluaron los parámetros de desempeño del crecimiento como la longitud total (LT), el peso total (PT), el factor de condición (K), el factor de conversión del alimento (FCA), la tasa específica de crecimiento (TEC) y el porcentaje de sobrevivencia (S). Los parámetros hematológicos medidos fueron el hematocrito, eritrocitos, leucocitos y trombocitos, mientras que en los bioquímicos fueron la proteína total, albumina, el aspartato aminotransferasa (AST) y la alaninotransferasa (ALT). Así mismo, a los cero y 45 días se midieron en el filete los parámetros de color CIE (L*, a*, b*, C* y Ho*). Finalmente, al término del experimento se efectuaron pruebas de desafío para determinar el tiempo de sobrevivencia de las truchas bajo estrés por temperatura. Todos los datos obtenidos fueron sometidos a pruebas de ANDEVA de dos vías y a pruebas a posteriori de Tukey HSD. También, se elaboraron análisis de correlación de Pearson para detectar las relaciones significativas entre los parámetros de color y la concentración de carotenoides en el filete de truchas alimentadas con las diferentes dietas. Los resultados del experimento indicaron que al suministrar pigmentos carotenoides y probióticos en la dieta, solos o combinados, presentaron un efecto positivo marcado sobre los factores de desempeño de la trucha arco iris. Las dietas con carotenoides y probióticos alcanzaron valores de FCA de 1.06 a 1.30; la TEC fue de 1.59 a 1.70%/día y la sobrevivencia fue de 90 a 100%. Los parámetros hematológicos y bioquímicos evaluados mostraron niveles óptimos de respuesta al suministrar los carotenoides y probióticos, incrementando en 27% los valores del hematocrito, en 44% los eritrocitos, en 42% los leucocitos, y en 14% los trombocitos. Los parámetros bioquímicos también mostraron un incremento al suministrar carotenoides y probióticos, donde las proteínas totales aumentaron en un 72% y la albúmina en 75%, respectivamente. Los valores de AST en las cuatro dietas evaluadas no mostraron diferencias significativas. Los parámetros de color del filete presentaron valores similares a los reportados en otras investigaciones con suministro de pigmentos, lo que sugiere que es importante agregar al alimento balanceado de trucha arco iris 1 g de probióticos y 1 ml de oleorresina no saponificada de chile ancho. El contenido total de carotenoides en el filete de la trucha se incrementó hasta alcanzar valores de 5.33 mg/kg con AB+C y 5.10 mg/kg con AB+P+C, mientras que la dieta control AB fue de 1.3 mg/kg; la diferencia observada representa incrementos de 310 y 292% respectivamente. El color del filete producido con probióticos y carotenoides también mejoró significativamente con respecto a la dieta control, superándola en 273% y 280% respectivamente. Los pigmentos carotenoides naturales y probióticos confirieron mayor tolerancia y tiempo de sobrevivencia ante las pruebas de desafío por estrés térmico, superando en 96% y 84% el tiempo de sobrevivencia con respecto a la dieta control.

World aquaculture has increased considerably over the past five decades with an annual rate of over 3% growth. The freshwater fish contributed with 56.4% of the total production. Among them are the fish of the Salmonidae family including salmon and rainbow trout. Although some important scientific progress has been made in the cultivation of this group of fishes, there are still some unknown aspects, such as the acute effect of stress caused by temperature increase. The aim of this study was to evaluate, in juvenile rainbow trout O. mykiss, the effect of carotenoid pigments and probiotics added to a basal diet, on different response parameters including growth performance, hematological, biochemical, fillet color and carotenoid content, as well as survival time under stress by increased temperature. The experiment was conducted in four 3,500 L circular ponds with 24 juvenile rainbow trout per pound. We used a factorial 4x3 design, which considered four experimental diets and three sampling times: 0, 22 and 45 days. The diets were: AB basal diet for rainbow trout; AB+P basal diet plus 1 g of probiotics per kg of feed; AB+C with basal diet plus 1 ml of un-hydrolyzed oleoresin from Ancho chilli (C. annuum) per kg of feed; and AB+C+P basal diet plus 1 g probiotics and 1 ml of oleoresin per kg of feed. The experiment took 45 days and during this time the water quality parameters were monitored daily and weekly. In addition, growth performance parameters were evaluated such as total length (TL), total weight (TW), condition factor (K), feed conversion ratio (FCR), specific growth rate (SGR) and survival rate (S). The hematological parameters were hematocrit value, erythrocytes, leukocytes and thrombocytes, while biochemical parameters were total protein, albumin, aspartate aminotransferase (AST), and Alaninotransferasa (ALT). Also, at 0 and 45 days, CIE color parameters (L*, a*, b*, C* and Ho*) were measured in the fillet. Finally, at the end of the experiment, challenge tests were performed to determine the survival time of the trout under stress by increased temperature. All data were analyzed as a two-way ANOVA followed by post hoc HSD Tukey mean tests. Also, Pearson correlation analysis was performed to detect significant relationships between color parameters and the concentration of carotenoids in the fillet of trout fed with different diets. The results of the experiment indicated that supplying carotenoids and probiotics in the diet, alone or in combination, had a strong and positive impact on performance factors of rainbow trout. Diets with carotenoids and probiotics reached values of FCA from 1.06 to 1.30; SGR was 1.59 to 1.70% per day; survival was 90 to 100%. The hematological and biochemical parameters evaluated showed optimal levels of response to carotenoids and probiotics, with increases of 27% in hematocrit values, 44 % in erythrocytes, 42% in leukocytes, and 14 % in thrombocytes. Biochemical parameters also showed an increase by providing carotenoids and probiotics, where in the total protein increased by 72 % and the albumin by 75 %. AST values showed no significant differences among the four diets. Fillet color parameters were similar to those reported in other similar studies, suggesting that it is important to add 1 g of probiotics and 1 ml of oleoresin from chili to the rainbow trout diet. The total content of carotenoids in trout fillet increased up to 5.33 mg/kg with AB+C and 5.10 mg/kg with AB+P+C, whereas the AB control diet was 1.3 mg/kg; the observed difference representing increases of 310% and 292%, respectively. The fillet color of trout fed with probiotics and carotenoids also improved, surpassing the control diet by 273% and 280%, respectively. Natural carotenoids and probiotics confer greater tolerance and survival time to the heat stress challenge, exceeding by 96% and 84% the survival time, compared to the control diet.