1

Aprovechamiento del ensilaje biológico generado de subproductos de la

acuicultura.

Edgar Mauricio Torres Hernández1

Leonardo Avendaño Vásquez. Zoot. M.Sc, PhD2

1 Estudiante de Medicina Veterinaria y Zootecnia – Universidad Cooperativa de Colombia, Edgar.Torresh@campusucc.edu.co. 2 Profesor, Universidad Cooperativa de Colombia- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, sede Bucaramanga, lavendanov2005@hotmail.com. Resumen: La producción pesquera a nivel mundial al 2011 fue de 155,7 millones de Toneladas, exceptuando las plantas acuáticas. (FAO, 2014), de las cuales se estima una generación de subproductos aproximada al 50 % de la materia prima. (IVO ACHU, 2012; DOS SANTOS, 2015). El uso y disposición de estos residuos orgánicos como son: vísceras, cabezas, escamas, piel, aletas y huevos, al desecharlos provocan un impacto ambiental, principalmente en las fuentes hídricas, las vísceras son extraídas en la pesca y en la acuicultura de los animales siendo vertidas en las aguas, esto con el fin de evitar la descomposición más rápida de los peces ya sacrificados (M. BLANCO, 2007). Las sustancias presentes en los residuos, como las proteínas y grasas son potencialmente fuentes de contaminación en el recurso hídrico, ya que puede aumentar la carga orgánica y la disminución del oxígeno en este (MARTINEZ, 2003). El ensilaje de pescado a base de subproductos de la pesca contiene nutrientes de alta calidad como: Proteínas, ácidos grasos, vitaminas, minerales y pigmentos, el cual puede ser utilizado en la

alimentación animal, como: En el Ganado bovino, ovino y porcícola, piscicultura (GBOGOURI, 2004; ABIMORAD, 2009) y avicultura (DALE 2015). Por lo tanto el objetivo de la presente revisión sistemática de literatura es contextualizar y revisar el aprovechamiento de los subproductos generados en la acuicultura por medio del ensilado biológico. Se ha demostrado que la harina de pescado, la cual tiene limitantes de uso en cuanto a su costo, puede ser reemplazada de 20% hasta un 100% por el ensilaje de pescado sin alterar significativamente los parámetros de alimentación y zootécnicos en diversas especies animales. Su uso permitirá que entre el 40 al 70% de los subproductos generados de la pesca y acuicultura sean usados en alimentación animal y conserve el ambiente de estas especies. Se ha demostrado que la harina de pescado, la cual tiene limitantes de uso en cuanto a su costo, puede ser reemplazada de 20% hasta un 100% por el ensilaje de pescado sin alterar significativamente los parámetros de alimentación y zootécnicos en diversas especies animales. Palabras claves: Peces, Consumo, Ensilaje, Químico, Biológico, Alimento.

2

Use of biological silage byproducts generated from aquaculture.

Edgar Mauricio Torres Hernández1 Leonardo Avendaño Vásquez. Zoot. M.Sc, PhD2

1 Estudiante de Medicina Veterinaria y Zootecnia – Universidad Cooperativa de Colombia, Edgar.Torresh@campusucc.edu.co. 2 Profesor, Universidad Cooperativa de Colombia- Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, sede Bucaramanga, lavendanov2005@hotmail.com Abstract: Fish production worldwide by 2011 was 155.7 million tons, excluding aquatic plants. (FAO, 2014), of which a generation of byproducts is estimated approximately 50% of the raw material. (IVO ACHU, 2012; DOS SANTOS, 2015). The use and disposal of these organic waste such as: guts, heads, scales, skin, fins and eggs, discarding cause environmental impact, mainly in the water sources, the viscera are removed in fishing and aquaculture animals being discharged into water, this in order to avoid the rapid decomposition and slaughtered fish (M. WHITE, 2007). Substances in the waste, such as proteins and fats are potentially sources of pollution in water resources, which can increase the organic load and reduced oxygen in this (Martinez, 2003). The fish silage based fisheries products contain high quality nutrients such as proteins, fatty acids, vitamins, minerals and pigments which can be used in animal feed, as in cattle, sheep and swine, pisciculture (GBOGOURI, 2004; ABIMORAD, 2009) and poultry (DALE 2015). Therefore the aim of this systematic literature review and revise context is the use of products generated in aquaculture through biological silage. It has been shown that fish meal which has limitations of use in terms of cost, it can be replaced by 20% to 100% by fish silage without significantly altering power parameters and zootechnical in various animal species. Its use will allow between 40 to 70% of the by-products of fisheries and aquaculture to be used in animal feed and preserve the environment of these species. It has been shown that fish meal, which is limiting the use as to their cost, it can be replaced by 20% to 100% by fish silage without significantly altering parameters zootechnical feeding and in various animal species.

Keywords : Fish, Intake, Silage, Chemistry, Biologic, Feed.

3

Introducción Una alternativa económica y de fácil elaboración en el uso adecuado de los subproductos de la pesca, es el ensilado, ya que no requiere de una avanzada tecnología (SALAH, 2014). Este es elaborado disminuyendo el pH del medio donde se encuentran los residuos de este , acidificándolo con bacterias acido lácticas, derivados de carbohidratos fermentables, lo que favorece la proteólisis del pescado y residuos e inhibe el crecimiento de bacterias patógenas y de descomposición, generando un producto con buenas cualidades nutricionales para empleo de alimentación animal. (J.S. GODDARD, 2005; LLANES, 2007;). Algunas de las características nutricionales del producto biológico son: Los altos valores de proteína, con perfil adecuado de aminoácidos y ácidos grasos de cadenas largas, altamente insaturados, ejemplo: (C22:1, C22:6 y C20:5 ácido graso cetoleico, docosahexaenoico y eicosapentaenoico, respectivamente) (ARVANITOYANNIS, 2008; BETTY, 2011; ZYNUDHEEN, 2008; VIDOTTI, 2003; KJOS, 2000), micronutrientes como: vitamina A y D, riboflavina, niacina y minerales: Como hierro, zinc, selenio y yodo (FA0, 2014). La producción de ensilaje biológico de pescado puede ser una alternativa viable del aprovechamiento de los subproductos de la acuicultura y pesca continental, de tal forma que mejore los ingresos de los productores y pescadores, paralelamente a la disminución de impacto ambiental que esta actividad pueda generar al ambiente. Estado mundial de la acuicultura. La producción pesquera a nivel mundial al 2011 fue de 155,7 millones de Toneladas, exceptuando las plantas acuáticas. (FAO, 2014). El total aproximado de productos de la pesca generado en 2011 es de 155,7 millones de Toneladas, en donde la pesca marina representa la mayor participación en esta actividad económica (Grafico 1) Grafico 1. Producción mundial de la pesca y acuicultura, en millones de Toneladas. Año 2011.

(Tomado y modificado del cuadro 1, del documento: El estado mundial de la pesca y la acuicultura 2014, página 4.)

Pesca marina; 82,6

Pesca continental; 11,1

Acuicultura marina; 23,3

Acuicultura cintinental;

38,7

4

El continente asiático contribuye con 37,7 de 79,7 millones de Toneladas de la producción mundial total, siendo China el principal productor. De igual forma representa la mayor cantidad de pescadores ejerciendo esta actividad económica (Grafico 2). Del continente americano, USA encabeza la producción con 5,1 millones de Toneladas. En América Latina, Perú lidera la clasificación con 4.8 millones de Toneladas. Por el continente europeo, Rusia genero 4 millones de Toneladas. A su vez el continente Africano, representado con Marruecos, ocupa el puesto 18 de la clasificación con 1,1 millones de Toneladas. Los principales países productores de pesca de captura marina del 2012 generan en conjunto el 76,2 % de la producción mundial total, es decir 60,7 de 79,7 millones de Toneladas, la cual es la producción Mundial Total. (FAO, 2014)

Gráfico 2. Pescadores en el mundo en el 2012. (En miles)

(Tomado y modificado del cuadro 10, del documento: El estado mundial de la pesca y la acuicultura 2014, página

30.)

China por amplio margen es la principal nación exportadora de pescado y productos pesqueros, superando a su inmediato antecesor Noruega con 9316 millones de Dólares. Como único representante Latinoamericano encontramos a Chile en la sexta posición de este listado seguida de Brasil, Colombia ocupa el sexto lugar con 80.367 Toneladas. (Grafico 3) Japón y USA, son las principales naciones importadoras en el mundo. En 2013 USA registro un aumento del 8 % de las exportaciones alcanzando 19.000 millones de dólares, respecto al año anterior. El consumo per cápita a nivel mundial ha aumentado progresivamente. En las décadas de 1960, 2000, 2010 se presentó un aumento de 9.9, 17, 18.9 kg, respectivamente. (FA0 2014).

América Latina y el

Caribe: 2.251

323 647

5.885

49.040

127

5

Gráfico 3. Producción de la Acuicultura en Latino América en Toneladas.

(Tomado y modificado de la Tabla 22, del documento. Diagnóstico del estado actual de la Acuicultura en Colombia 2013, página 48.)

Situación de la Pesca y Acuicultura en Colombia Según el incoder, 2014 la Producción pesquera en el año 2011 fue de 162.815 Toneladas, en donde el 51,4% es proveniente de la acuicultura (83.386 Toneladas) y el 48.6% de la pesca de captura (79.129 Toneladas). La Tilapia es la principal especie productiva, con mayor participación en el mercado nacional (Grafico 4), seguida de la especie de consumo nativa la cachama, y por el Camarón y la Trucha; las demás especies comercializadas en territorio Colombiano representan aproximadamente el 5,15% (AUNAP, 2013).

479.399

701.062

80.367

89.021

271.919

126.240

6

Gráfico 4 .Producción de la acuicultura Nacional por especie y Toneladas en 2011.

Fuente: (AUNAP,2013). Diagnóstico del estado actual de la Acuicultura en Colombia 2013, Tabla 23, página 51.)

Subproductos de la acuicultura

Los subproductos generados de esta actividad económica hacen referencia a los residuos generados de la pesca y procesamiento del pescado, estos son: Huesos, escamas, cabeza, piel y vísceras (estomago, apéndice pilórico, intestinos, hígado, páncreas, bazo) y gónadas. (IVO ACHU, 2012; (AMIT KUMAR RAI, 2010); M. BLANCO, 2007). La literatura reporta un rango de 45 hasta un 70 % de residuos generados del peso vivo de la materia prima, los cuales no se utilizan como alimento, se estima que anualmente a nivel mundial se generan 63,6 millones de Toneladas de residuos de la actividad. (BHASKAR, 2008; RAMASAMY, 2013; RENATA, 2013). Arvanitoyannis, et al., 2008 refiere una concentración de nutrientes en los residuos

de la acuicultura de 58 % de proteína y minerales en materia seca, 19 % de lípidos

y 22 % de cenizas. Debido a la concentración de ácidos grasos, estos lo convierten

en un importante sustrato para el metabolismo anaerobio, ya que se genera un

mayor rendimiento de metano (CIRNE, 2007), evidenciando el beneficio que traería

en la alimentación de los rumiantes. El valor nutricional de los residuos de la pesca

lo convierte en una importante opción para la alimentación animal (ORNELAS ET.AL

2011). Los residuos de la Acuicultura pueden generar problemas medio ambientales

al ser dispuesto en el ecosistema.(BHASKAR 2008) Al ser vertidos en las aguas

produce disminución en la biomasa, bentos, plancton y alteración de las redes

tróficas naturales.(ARVANITOYANNIS 2008) Otras alteraciones son el aumento de

dioxinas, metales pesados, propagación de parásitos internos como Anisakis

(M.BLANCO, 2007) El contenido proteico y lipídico de los residuos de la Acuicultura,

Tilapia; 4839858,5%

Cachama; 15926

19,25%

Trucha; 56256,8%

Camarón; 8521

10,3%

Otras especies;

42605,15%

7

al ser vertidos en el agua incrementan los compuestos orgánicos y disminuye la

disponibilidad de oxígeno de la misma. (MARTINEZ, 2003).

Actualmente el uso potencial de los residuos de la acuicultura es amplio, se pueden

mencionar: Farmacéutico y medicinal de la extracción de enzimas, producción de

gelatina, colágeno y harina de pescado, (JAYATHILAKAN, 2012), aceite de

pescado (TAKWA, 2015), fertilizante (M.ILLERA, 2015; MARIA, 2011). De igual

manera se ha reportado la generación de biocombustibles (GOPI, 2013; PEDRO.J,

2014). Extracción de ácidos grasos poliinsaturados (PATIL, 2011). Acción

antimicrobiana por medio de las características físicas y químicas de la piel

(FATMA KRICHEN, 2015).

Una alternativa económica y medioambientalmente viable de aprovechar los

subproductos de la acuicultura es a través del ensilaje de pescado para la

alimentación animal (HISANO 2013). Este presenta una composición similar a la

materia prima original (ARRUDA 2009). Destacándose la concentración de ácidos

grasos poliinsaturados (N.J GOOSEN 2014) y el aporte de proteína de bajo costo

en la alimentación animal. (ZINUDHEEN ET AL 2008).

Ensilaje de pescado

El ensilaje de pescado es una sustancia líquida que se genera a partir de procesos químicos y enzimáticos por parte de la materia prima entera, o subproductos de la misma, en presencia de ácido, el cual puede ser añadido o generado por un proceso fermentativo bacteriano al inocular un carbohidrato, (AMIT KUMAR RAI., 2010) conocidos como ensilaje químico y biológico respectivamente (Diagrama 1 y 2). La función del carbohidrato fermentable es proporcionar un sustrato energético para el desarrollo de las bacterias ácido lácticas, las enzimas generan proteólisis en la materia prima brindando moléculas más solubles, la fuente ácida actúa como catalizador enzimático, de igual manera disminuye el deterioro de la materia prima (SEYYEDEH 2013).

La elaboración del ensilaje de pescado es tecnológicamente simple, económica, medio ambientalmente amigable (RENATA 2013; RAMASAMY, 2013; ARRUDA, 2009). Mediante el proceso de hidrolisis proteica se obtienen péptidos y aminoácidos de alta calidad y digestibilidad (HISANO, 2013) que se digieren y absorben más rápido que la proteína entera. (J.V NØRGAARD, 2015). De igual manera hace el producto más palatable para la alimentación animal. (FERNÁNDEZ, 2015).

8

Aplicación del

ácido

Homogenización

y almacenamiento

Tipos de ensilaje de pescado Ensilaje químico

Subproductos de la

pesca usados

Picado/ trituración

Pescado entero congelado

(OULAVALLICKAL, 2010). Vísceras de

pescado (HISANO, 2013), Cabezas,

huesos, aletas (DOS SANTOS, 2015)

Máquina de molienda de carne industrial

(VIDOTTI, 2003). Maquina eléctrica de

molienda de carne (KENAN, 2014). Super

cortadora de molino.(ARRUDA, 2009).

Cuchillo y hacha en fragmentos de

aproximados de 5x7cms, con posterior uso

de picadora de carne comercial.

(OULAVALLICKAL, 2010)

Ácido sulfúrico ó fosfórico al 1% v/v.

(RENATA, 2013). Acido fórmico y ácido

sulfúrico al (2 % v/v), cada

uno.(RANENDRA, 2014). Acido fórmico y

propiónico con 1,5ml/kg,(GODDARD,

2005).

Almacén a temperatura ambiente en un

salón, por 76 días y mezclado cada 8 horas

hasta el día 20, posterior a este día fueron

mezclados dos veces al día (SEYYEDEH,

2013).

Se almaceno en contenedores de

polietileno, el ensilado fue mezclado a

diario por siete días. La temperatura de

almacenado se mantuvo a 24°C y a un pH

de (4.0 ± 0.2). (DOS SANTOS, 2015)

9

Producto del ensilado

Homogenización

y almacenamiento

Diagrama 1. Procedimiento realizado para la elaboración de Ensilaje Quimico.

ENSILAJE FERMENTATIVO

La mezcla del ácido y la pasta de

pescado, se almaceno a

temperatura ambiente por 30 días,

esta se mezclaba 2 veces

diariamente. (HAIDER, 2015)

La agitación periódica de la

mezcla a una temperatura

aproximada de 25°C favorece el

proceso de licuefacción proteica.

(SFT, 2010)

Subproductos de la

pesca usados

Residuos comerciales de pescado marino

no apto para consumo humano, pescado

fresco, residuos industriales del filete de

tilapia. (VIDOTTI, 2003).

Cabezas, vísceras, escamas, aletas,

columna vertebral.(BORGHESI,2008).

Picado / trituración

Molino de carne JAVAR 32, con cuchilla

de pelletizado y disco de 4,5 mm.

(AROLDO, 2010).

Picadora de carne Husqvarna , con disco

de 4,5.mm.(FERNÁNDEZ, 2015)

10

Producto del

Ensilado

.

Diagrama 2. Procedimiento realizado para la elaboración de Ensilaje Biologico.

Suministro del

inoculo / sustrato

y homogenización

Inóculo de bacterias lácticas de yogurt

comercial y 20% de harina de yuca como

carbohidrato, generando entre 107 y 109

UFC/g. (PEREA, 2011).

Melaza de caña de azúcar como Fuente

de carbono, Lactobacillus sp. B2 como

inoculo empleado. (RAMIREZ, 2013)

Melaza 15%, 3% de inoculo comercial de Lactobacillus casei cepa Shirota, con un aproximado de 100 x 106 UFC/ml. (SPANOPOULOS, 2010). El sustrato visceral se homogenizo con un mezclador por 5 minutos de manera anaerobia. (RAI, 2010). Realizo una mezcla regular de la materia prima hasta lograr un pH de 4.0. (BARROGA, 2001)

Contenedores de plástico herméticos en una habitación con temperatura controlada de 25 ° C durante 27 días. (FERNÁNDEZ, 2015) Almacenado en bolsas de polietileno

oscuras dentro de un contenedor

plástico fuertemente apretadas a

temperatura ambiente (30 a 38°C) por

30 días. (SOLTAN, 2010).

ALMACEN

11

Análisis y Discusión

El uso de ensilaje de Pescado como aprovechamiento de los subproductos de la

Pesca y la Acuicultura han demostrado factores deseables en los parámetros

zootécnicos y ambientales en este sistema productivo, su calidad nutricional ha sido

evaluada en varios estudios, analizando sus propiedades bromatológicas (Tabla 1).

Evaluando la calidad nutricional del ensilaje biológico de pez diablo, (Plecostomus

spp), con diferentes proporciones de melaza (30, 50, 70%) y material sustraído del

pez diablo (65,45 y 25%), con inoculo de Lactobacillus spp de yogurt comercial al 5

%, los mejores resultados nutricionales incluyen 30% de melaza y 5% de

Lactobacillus spp. (MOISÉS, 2015).

Perea, (2011), determino la digestibilidad aparente y parámetros zootécnicos en

tilapia roja de engorde, sin tener resultados diferenciales en los parámetros de

digestibilidad, pero si en los parámetros zootécnicos, observando que a mayor

inclusión de ensilaje de pescado, se genera mayor talla, peso y conversión

alimenticia. Por otro lado el efecto del ensilaje biológico de pescado en el perfil

lipídico de pollos de engorde, reemplazando la harina de pescado han demostrado

que el colesterol total y el HDL no son afectados, sin embargo los niveles de LDL y

triglicéridos pueden disminuir significativamente, pudiéndose reemplazar la harina

de pescado en un 100% por ensilaje de pescado, en la formulación de la dieta

(SUMARISH, 2010).

Humedad (%) Proteina (%) Lipidos (%) Cenizas (%)

Ranendra, (2014) 69,3 14,3 2,4 4

Ujjwal, (2014) 66,4 12 17 3,8

Spanopopulos, (2010) 66,7 8,9 5,3 3,3

Dale, (2015) 12,3 44 5 9,4

Tabla 1. Propiedades bromatológicas del Ensilaje de pecado.

Dietas de ensilaje de pescado como reemplazo de la harina de pescado, en el desarrollo del crecimiento, composición de ácidos grasos y valores séricos de Oncorhynchus mykiss, han permitido reemplazarla hasta en un 20% sin efectos adversos sobre el desarrollo del crecimiento, composición de ácidos grasos y variables bioquímicas séricas. (KENAN, 2014). Otros estudios evaluando parámetros bioquímicos y hematológicos en la Carpa común incluyendo ensilajes biológicos han permitido evaluar el perfil lipídico en donde se genera una disminución de colesterol y triglicéridos del 30 y 40 % respectivamente, al igual que el HDL se aumenta en un 49%, denostándose que el uso de ensilaje de pescado no tiene efectos adversos en los parámetros hematológicos y séricos. Ranendra,

12

(2014), Reemplazo hasta en un 50 % la harina de pescado, pudo concluir que no se afecta negativamente los parámetros de crecimiento y alimentación. De igual forma Felix, 2014, encontró que incluyendo en un 100% ensilaje de calamar en la nutrición de juveniles de Cobia, Rachycentron canadum, no se generar efectos adversos en los parámetros de alimentación y crecimiento en los Cobia. Otros autores han determinado el reemplazo de la harina de pescado por el ensilaje

en un 25% y 50%, sin afectar los parámetros alimenticios y de crecimiento en Tilapia

Oncorhynchus mykiss, de igual forma estos estudios han demostrados la

disminución de los costos de la dieta en un 7,93% (SOLTAN, 2010; GUZEL, 2011).

Conclusiones y consideraciones generales

Los subproductos de la pesca tienen un gran potencial de aprovechamiento mediante el ensilaje biológico de pescado, para la alimentación animal, estos procesos de producción del ensilaje químico y biológico son sencillos y económicos al no requerir materiales o equipos sofisticados y costosos. Se ha demostrado que la harina de pescado, la cual tiene limitantes de uso en cuanto a su costo, puede ser reemplazada de 20% hasta un 100% por el ensilaje de pescado sin alterar significativamente los parámetros de alimentación y zootécnicos en diversas especies animales. Su uso permitirá que entre el 40 al 70% de los subproductos generados de la pesca y acuicultura sean usados en alimentación animal y conserve el ambiente de estas especies. Se ha demostrado que la harina de pescado, la cual tiene limitantes de uso en cuanto a su costo, puede ser reemplazada de 20% hasta un 100% por el ensilaje de pescado sin alterar significativamente los parámetros de alimentación y zootécnicos en diversas especies animales.

13

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