Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann

Facultad de Ingeniería Pesquera

FORMULACIÓN Y ELABORACIÓN DE DIETAS PARA

PECES Y CRUSTÁCEOS

Ing. Wilfredo Noel Guevara

Tacna – Perú 2003

INDICE. I. INTRODUCCIÓN. II. SISTEMA DIGESTIVO DE PECES Y CRUSTACEOS.

2.1. Sistema Digestivo de Peces Teleósteos. 2.1.1.Generalidades. 2.1.2.Tilapias. 2.1.3.Salmónidos. 2.1.4.Carpas.

2.2. Sistema Digestivo de Camarones. 2.2.1.Apéndices. 2.2.2.Estomago e intestino. 2.2.3.Hepatopáncreas ó glándula del Intestino.

III. FISIOLOGÍA DIGESTIVA EN PECES Y CRUSTÁCEOS.

3.1. Fisiología Digestiva en Peces. 3.1.1.Digestión y absorción del alimento. 3.1.2.Digestión en el estómago. 3.1.3.Digestión en el intestino.

3.2. Fisiología Digestiva en Camarones. 3.2.1.Enzimas proteolíticas. 3.2.2.Lipasas. 3.2.3.Carbohidrasas.

IV. REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES. 4.1. Requerimiento de proteína en peces.

4.1.1. Trucha arco iris. 4.1.2. Carpa. 4.1.3. Tilapia. 4.1.4. Requerimientos de aminoácidos.

4.2. Requerimiento de proteína / aminoácidos en camarones. 4.2.1.Aminoácidos sintéticos.

4.3. Requerimientos de Lípidos en peces. 4.3.1.Trucha arco iris. 4.3.2.Carpas. 4.3.3.Catfish. 4.3.4.Patologías causadas por lípidos oxidados. 4.3.5.Signos de deficiencia de ácidos grasos esenciales.

4.4. Requerimientos de lípidos en camarones. 4.4.1.Fosfolípidos. 4.4.2.Esteroles. 4.4.3.La lecitina. 4.4.4.Ácidos grasos esenciales en camarones.

4.5. Requerimientos de carbohidratos en peces. 4.5.1.Funciones. 4.5.2.Truchas. 4.5.3.Carpas. 4.5.4.Tilapias.

4.6. Requerimientos del carbohidratos en camarones. 4.7. Necesidades Energéticas. 4.8. Energía en camarones. 4.9. Resumen de Requerimientos Nutricionales.

V. FORMULACIÓN DE RACIONES BLANCEADAS – METODOS.

5.1 Mecánica para formular raciones balanceadas. 5.1.1.Fisiología y hábitos alimenticios de la especie a

cultivar. 5.1.2.Especie o tipo de animal. 5.1.3.Requerimientos nutricionales. 5.1.4.Composición química de los insumos. 5.1.5.Valor nutritivo y calidad del alimento. 5.1.6.Palatabilidad, atractabilidad y estabilidad. 5.1.7.Aspectos económicos. 5.1.8.Tipo de procesamiento. 5.1.9.Rendimiento en cantidad y calidad. 5.1.10. Calidad del agua.

5.2. Procedimiento para la Formulación de Raciones. 5.3. Métodos de Formulación de Raciones.

5.3.1.Por programación Lineal. 5.3.2.Cuadrado de Pearson.

a. Pearson simple. b. Pearson modificado. c. Pearson modificado con espacio libre.

VI. PROCESO DE FABRICACION.

6.1. La molienda. 6.2. Mezclado. 6.3. Aglomeración. 6.4. Enfriado y secado. 6.5. Peletizado por extrusión.

VII. CLASIFICACION DEL ALIMENTO CONCENTRADO. 7.1. Húmedos. 7.2. Semi húmedos. 7.3. Alimento seco.

VIII. TABLAS. IX. BIBLIOGRAFÍA.

I. INTRODUCCIÓN. El objetivo principal de la formulación y elaboración de raciones balanceadas, es calcular a partir de una serie de materias primas o insumos alimenticios, una combinación o mezcla que cubra los requerimientos nutricionales de la especie a la cual va dirigida dicho alimento y al más bajo costo, con la finalidad de que la crianza a realizar sea más rentable. La utilización de alimentos concentrados completos para animales surgió de la necesidad de lograr mayor rendimiento en un menor tiempo, para de esta manera mejorar la rentabilidad de los proyectos de crianza. La elaboración de una dieta artificial tanto para peces y crustáceos como para cualquier otro animal de crianza tiene dos etapas principales en su conjunto: la formulación y el proceso de fabricación. La salud de todo animal depende de que se vean satisfechas las necesidades físicas y fisiológicas de crecimiento, desarrollo y conservación normales. Existen muchas características hereditarias que rigen el crecimiento y el desarrollo, pero hay otros factores medio ambientales que influyen, entre ellos tenemos: Composición química del agua. Temperatura del agua. Enfermedades. La nutrición y alimentación.

La formulación de dietas para todo tipo de animal criado en forma intensiva, es la parte mas importante dentro del proceso de producción de una determinada especie, y debe tenerse en cuenta que con la dieta formulada y elaborada debe obtenerse: Los beneficios más óptimos. Una buena conversión. Debe ser económica, es decir de bajo costo.

Debe tratarse de que la dieta sea lo mas económica posible, utilizando ingredientes que se producen en la zona; este aspecto es muy importante ya que la alimentación representa entre el 50 - 60% del costo total de producción. II. SISTEMA DIGESTIVO DE PECES Y CRUSTACEOS. 2.1. Sistema digestivo de peces teleósteos. La morfología del tracto digestivo de los peces es muy variable, dependiendo del régimen alimenticio como del hábitat que ocupan, es así por ejemplo que existen diferencias en la

constitución del canal digestivo como por ejemplo la presencia o no de estomago, existiendo peces con estomago y peces sin estómago. Así como en los adultos existe diferencias del sistema digestivo de las larvas, existiendo dos grupos: Unos con aparato digestivo muy rudimentario al ocurrir la eclosión , otros con aparato digestivo relativamente diferenciado. 2.1.1. Generalidades. Las larvas en general, después de treinta días son alevines. El sistema digestivo de los alevines es muy primitivo y se constituye básicamente por un boca, faringe y tubo digestivo simple. El sistema digestivo de los peces teleósteos está conformado en términos generales por un esófago poco evolucionado el cual puede estar ausente en algunas especies. El estómago es solo para los carnívoros, se forma prácticamente después de la eclosión, está en contacto con los sacos o ciegos pilóricos, los cuales pueden ser en número de 1 a 190 ó más, dependiendo de la especie; la acidez comienza treinta días después con un ph de 3,1 a 4,7. En todas las especies de peces, el sistema enzimático depende de la dieta que consuman y esta a su vez estimula la formación del sistema digestivo. El tiempo que dura la transformación del tracto digestivo varía de acuerdo con los hábitos alimenticios, siendo así como las especies carnívoras después de 10 días de nacidos conforman el sistema digestivo, mientras que especies con otros hábitos pueden tardarse de 2 a 4 semanas. Es importante que los primeros alimentos sean ricos en proteína, ya que en esta edad su principal alimento es el zooplancton y fitoplancton; siendo así como en la primera semana se observa la degradación de las proteínas, en la segunda semana aprovechan las grasas y después de finalizada la tercera semana comienza a observarse la degradación de los carbohidratos. 2.1.2. Tilapias. Son consideradas como los principales representantes de peces filtradores omnívoros, presenta una boca armada con dientes pequeños los cuales pueden tener 1,2 ó 3 picos, encontrándose de 1 a 5 hileras, luego se observa un aparato faríngeo, armado de dientes, el cual prepara un alimento para la digestión cumpliendo las funciones de prensado y mezclado con lo que aumenta la superficie de área para la acción de fluidos

intestinales, los cuales se encuentran a ph menor de 2,0 para el rompimiento de las membranas celulares de bacterias y algas; los detritófagos al agregar microorganismos facilitan la digestión y un mayor recurso nutricional, después se observa un esófago corto de diámetro pequeño, el estómago aparece a manera de saco reservorio, pequeño con esfínter pilórico, finalmente el intestino puede llegar a ser extremadamente largo, hasta 7 veces el largo del animal, esto dependiendo de la especie, el intestino recibe un ducto biliar común y termina en un esfínter anal. Presenta glándulas anexas: hígado, páncreas difuso y vesícula biliar. 2.1.3. Salmónidos. Considerados como principales representantes de peces carnívoro, poseen un boca con mandíbula compuesta de maxilar superior e inferior, armada con dientes agudos que ayudan a atrapar, pasando al esófago y después al estómago, el cual es tubular y en forma de U; entre el estómago y el intestino se encuentran los ciegos pilóricos en número variable de 30 a 80, dependiendo de la especie, el intestino es corto. Presentan hígado, páncreas difuso el cual se ubica sobre los ciegos pilóricos y la vesícula biliar. 2.1.3. Carpas. Son consideradas como los principales representantes de peces omnívoros, con tendencia a carnívoros. La boca presenta dientes no muy desarrollados, luego viene la faringe la cual en alguno casos presentan dientes, el esófago es corto, en especial para herbívoros es muy reducido; en el caso de especies con tendencia carnívora se presenta un estómago grande, sin embargo, no todas las especies de carpa lo poseen, el intestino es largo, lo que permite una mayor área de digestión absorción. Presentan glándulas asociadas como hígado, páncreas difuso y vesícula biliar. 2.2. Sistema Digestivo de Camarones. En esta clase se ubican una gran cantidad de especies con un sinnúmero de diferencias en lo referente a morfología, fisiología, hábitos alimenticios, nicho ecológico y aprovechamiento comercial, por lo tanto solo se hará referencia al orden Decápoda, específicamente a los camarones, debido a que son lo

únicos organismo de este grupo con importancia en cultivos comerciales. 2.2.1. Apéndices. Para los camarones los apéndices ubicados en la parte cefálica, denominados mandíbulas, maxilas, rodean la boca y maceran los alimentos antes de que estos sean introducidos en el esófago el cual es corto, los tres primeros pares de apéndices torácicos están transformados en patas-maxilas o maxilípedos y también colaboran en la maceración y manipulación del alimento, el resto de apéndices torácicos tienen función locomotora. En el caso de las antenas y las anténulas éstas contribuyen en la ubicación y reconocimiento del alimento debido a la capacidad quimioreceptora que poseen. 2.2.2. Estomago e intestino. Del esófago se pasa al estómago el cual está dividido en dos partes: la anterior denominada cardiaca o estomacal la cual reserva los alimentos ingeridos y la parte posterior o pilórica. La parte anterior de ambos estómagos poseen un espeso revestimiento quitinoso con elementos calcáreos, cerdas, espinas, filtros y repliegues que van a contribuir en la molienda del alimento. El estomago esta compuesto en su parte interna de una serie de elementos duros que semejan un aparato masticador y de un conjunto de repliegues y válvulas, además, existe cerca del píloro un conjunto de cerdas, espinas y tubérculos que semejan un filtro. Sobre la parte anterior dorsal del estómago se encuentra una glándula cuyas células tienen aspecto de células sanguíneas, considerándose en términos generales un órgano hematopoyético El alimento al entrar al tubo digestivo puede seguir diferentes rutas, dependiendo del tamaño de la partícula. Las partículas grandes se quedan en la bolsa cardiaca y son enviadas por el movimiento muscular del estómago a la parte dorsal de la bolsa donde son sometidas a una molienda, las partículas ya pequeñas pueden pasar a cada lado de la válvula por unas depresiones laterales o canales cardiacos inferiores las cuales son filtradas y pasan a la glándula del intestino medio o hepatopáncreas.

En el estómago es donde los alimentos ingeridos se convierten en un fluido e igualmente donde se produce la mayor parte de la digestión química. Los movimientos rítmicos del estomago se producen con la ayuda de la musculatura estriada y la presencia de un ganglio que inerva la parte anterior del tubo digestivo y controla la motilidad rítmica de los dentículos y de la región pilórica. En cuanto al intestino, en los decápodos se divide en tres partes: intestino anterior, intestino medio e intestino posterior; el anterior y el posterior están recubiertos de quitina, dicho recubrimiento es cambiado en cada muda, el intestino medio no está recubierto de quitina y se conforma de parte intestinal y hepatopáncreas. 2.2.3. Hepatopáncreas o glándula del intestino medio. La función principal de éste es la producción de enzimas digestivas que envía al intestino medio para la degradación química del alimento, sin embargo, contribuye también como órgano reservorio y como órgano de absorción de los productos digestivos. Dicha glándula está conformada por un conjunto de túbulos ciegos, los cuales están conformados por células de absorción y acumulación, secretoras y fibrilares. III. FISIOLOGIA DIGESTIVA DE PECES Y CRUSTÁCEOS. 3.1. Fisiología Digestiva en Peces. 3.1.1. Digestión y absorción del alimento. La morfología del tracto digestivo de los peces es muy variable dependiendo del régimen alimenticio y del hábitat en que se desarrollan. Es así como los peces herbívoros poseen un intestino mucho más largo que el de los omnívoros y carnívoros, lo que hace que el tiempo de digestión varíe, asimismo, existen especies que no poseen estómago como es el caso de la carpa común, otras presentan un seudo estómago o estómago no funcional como las tilapias; otras especies presentan ciegos pilóricos Los ciegos pilóricos varían en forma y número que pueden ir de 1 ó 2 hasta 200, éstos presentan orificios que los comunican con el intestino. Del tamaño y número de los ciegos pilóricos depende el tamaño de la presa, éstos son considerados como lugar de absorción igual que el intestino anterior, también se

cree que tiene la función de almacenar el contenido digestivo y prolonga el tránsito de los alimentos favoreciendo la hidrólisis adecuada de ciertos substratos digestivos, también representan una ganancia de espacio, los peces con intestino corto y ciegos están en mayor ventaja que los otros, los peces sin estomago no presentan estas estructuras. Dependiendo de la dieta alimenticia los peces pueden presentar vellosidades y pliegues en el epitelio intestinal, lo que permite una mayor área de absorción, es así como para peces carnívoros estos pliegues existen en la porción del intestino que sigue al estómago y están más desarrolladas que para peces herbívoros. Parece ser muy común para todos los peces la presencia de dos regiones intestinales, la primera donde ocurre la absorción de los lípidos y la segunda donde ocurre la pinocitósis (reblandecimiento de las macromoléculas y prominencia de las células que realizan la absorción). 3.1.2. Digestión en el estomago. La mayoría de peces reaccionan a la ingestión del alimento secretando activamente ácido con el fluido gástrico, la mayoría de los peces con estómago presentan células productoras de ácido clorhídrico, en peces como Ictalurus punctatus y Oreochromis mossambicus, el ph varía entre 1,1 y 3,8 después de las comidas. En especies herbívoras el ph se ve menos afectado por la ingestión, el paso del bolo alimenticio crea una especie de efecto tampón, sin embargo la variación del ph en el estómago puede influir sobre la eficacia de la digestión en especies de aguas cálidas. Las diferentes células glandulares del estómago secretan proteasas (pepsina y endopeptidasa), al igual que ácido clorhídrico, la actividad proteolítica tienen su valor óptimo a un ph ácido. 3.1.3. Digestión en el Intestino. Ocurre debido a la acción de diferentes productos secretados por la pared intestinal o por las glándulas anexas hígado y páncreas. El páncreas vierte al intestino proteasas, carbohidrasas y lipasas. La bilis procedente del hígado y acumulada en la vesícula biliar aporta principalmente sales biliares (compuestos tenso activos) capaces de emulsionar los lípidos facilitando la acción de la lipasa.

Tanto en los peces con estómago como en los agastros, el ph del fluido intestinal es cercano a la neutralidad ó básico. Generalmente es neutro en la parte anterior y se hace alcalino en la parte posterior, pudiéndose detectar en algunas especies una digestión alcalina. Secreciones enzimáticas pancreáticas. La mayoría de los peces presentan un páncreas difuso con excepción de algunos como los Bagres que tienen un páncreas compacto, por otro lado parece que los ciegos pilóricos producen secreciones de origen pancreático, esto debido a la posición del páncreas difuso alrededor de estos. Dentro de las secreciones pancreáticas tenemos: Proteasas, carbohidrasas, lipasas. Hígado. El hígado de muchas especies ícticas tiene una alta actividad amilásica y lipásica, determinándose también altas cantidades de beta-galactosidasa y lactasas. 3.2. Fisiología Digestiva en Camarones. En los crustáceos las enzimas están todas secretadas en un jugo digestivo por el hepatopáncreas, éste almacena glicógeno, grasa y calcio, a la vez el contenido enzimático para las diferentes reacciones metabólicas. Es sistema digestivo de los crustáceos presenta un ph que varia entre 5,0 y 7,0 lo que indica que no es muy ácido. El nivel de enzimas en los decápodos no es constante en especial en las etapas de la muda (ecdisis), estas variaciones parecen estar altamente influenciadas por un control hormonal. Se ha estudiado la actividad enzimática para las siguientes especies: Penaeus monodon, Penaeus penecillatus, Penaeus japonicus, Metapenaeus ensis. 3.2.1. Enzimas proteolíticas. En general para todos los crustáceos se reporta actividad de la tripsina, sin embargo y dependiendo de la especie también se puede observar actividad de la pepsina, carboxipeptidasa A y B, leucina aminopeptidasa y arilaminasa. La tripsina a sido aislada y caracterizada para peneidos. Se a encontrado pepsina, carboxipeptidasa A y B y leucina aminopeptidasa en el camarón de agua dulce Macrobrachium rosenbergii, en cambio hay ausencia total ó bajos niveles de quimiotripsina para muchas especies de crustáceos, incluyendo cangrejo , camarones y langostinos.

Se ha demostrado que existe una relación entre la quimiotripsina y la tripsina, asimismo existe una gran cantidad de inhibidores de la actividad de la quimiotripsina, lo cual se a determinado para Penaeus monodon, los principales inhibidores son: quimostatin, inhibidor de la tripsina de la soja y otros. La elastasa no a podido ser identificada para los camarones, reflejo del hecho que la elastina no existe en ningún invertebrado. De forma positiva y en términos generales la proteína ingerida es digerida o hidrolizada liberando los aminoácidos y éstos son absorbidos por el tracto digestivo (intestino). Sin embargo, se ha determinado que la utilización de aminoácidos puros no tienen buen biodisponibilidad para los crustáceos, por los que se recomienda suplir siempre la necesidad de estos con aportes proteicos adecuados. 3.2.2. Lipasas. En algunos crustáceos se ha logrado determinar la actividad d lipasas y de estearasas en el hepatopáncreas de algunos crustáceos, como es el caso del Macrobrachium rosenbergii, sin embargo, la actividad de cada una de estas depende de la dieta de cada una de las especies. De la misma forma se ha detectado la presencia de sustancias emulsificantes, que permitan la mezcla de los esteroles y la lecitina, lo cual contribuye a una mejor acción lipolítica. 3.2.3. Carbohidrasas. Se ha logrado determinar la actividad de varias carbohidrasas para crustáceos, entre las cuales se encuentran las alfa y beta amilasas, maltasa, sacarasa, quitinasa y celulasa, para las dos últimas se ha llegado a pensar que pueden ser producidas por bacterias quitinolíticas y celulíticas, lográndose detectar en varios trabajos, que de las bacterias presentes en el aparato digestivo del camarón P. setiferus, el 60% de estas muestran un rápido crecimiento y tolerancia a ph bajos, tienen cierta actividad enzimática proteolítica y del 85 al 100% tienen actividad quitinolítica. En resumen, la actividad de las enzimas digestivas esta determinada de acuerdo con los hábitos alimenticios de los organismos acuáticos.

Estudios de la actividad caseolítica y de la alfa-amilasa en M. Rosenbergii, P. Monodon y P. Japonicus, indican que la actividad caseolítica incrementa los requerimientos de proteína, mientras que la actividad de la alfa-amilasa disminuye continuamente dichos requerimientos para cada una de esta especies. Las necesidades de proteína para cada especie respectivamente son 35, 40 a 60%, 52 a 55%, esto tal vez indica que los crustáceos son capaces de utilizar con igual eficiencia la proteína y el almidón. En Macrobrachium ensis, aunque la actividad caseolítica es relativamente baja, estos requieren dietas con un contenido aproximado de 55% de proteína, este hecho se debe también a que la actividad de la alfa-amilasa en esta especie es muy baja y por lo tanto tiene menos capacidad de utilizar los almidones como recurso energético.

PRINCIPALES PUNTOS DE FORMACIÓN DE ENZIMAS DIGESTIVAS EN PECES

ESTÓMAGO INTESTINO PÁNCREAS Pepsinógeno (HCl)

Enteroquinasa. Alfa Amilasa. Alfa Glucosidasa. Beta Galactosidasa. Lipasas.

Tripsinógeno. Quimiotripsinógeno. Alfa Amilasa. Lipasas.

Steffens, 1987.

IV. REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES. Una vez la proteína es digerida o hidrolizada se liberan los aminoácidos, los cuales son absorbidos por el tracto intestinal y distribuidos a través de la sangre a todos los órganos y tejidos de el animal. Los aminoácidos son utilizados por los tejidos para formar nueva proteína ya sea para crecimiento reproducción o mantenimiento. Un suministro inadecuado de proteína en la dieta puede ocasionar un retraso o detenimiento total del crecimiento. Los límites de constitución proteica están fijados genéticamente; en el metabolismo de esta suceden fenómenos de transaminación, los cuales son procesos de catálisis irreversible producidos por enzimas transaminasas que se encuentran en la mayoría de los tejidos. El resultado de este desdoblamiento puede servir para la formación de nuevos aminoácidos o pueden intervenir en el metabolismo de los carbohidratos. Se debe evitar a toda costa que la proteína se utilice en el organismo con fines energéticos.

Los aminoácidos esenciales no pueden ser sintetizados en el organismo animal debido a lo complejo de su constitución; entonces deben ser aportados por la ración, En el caso de los aminoácidos no esenciales estos son los que sí pueden ser sintetizados por el organismo.

4.1. Requerimientos de Proteína en Peces.

El óptimo de proteína requerido por los peces y camarones en la dieta esta íntimamente relacionado con el balance de energía-proteína, la composición de aminoácidos, la digestibilidad de la mismo y la cantidad y calidad de la fuente de energía no proteica.; en general para todas las especies se deberá considerar que las necesidades de proteína están influenciadas por la calidad de la misma, factores ambientales, en especial temperatura y de manera particular por la edad de animal. En las tablas 1,2,3 y 4, se presentan algunos ejemplos de niveles de inclusión recomendados para cada especie a diferentes edades y relacionando en algunos casos con los niveles de grasa.

4.1.1. Trucha arco iris

Para trucha arco iris se considera como óptimo un 40% cuando se utiliza harina de pescado blanca (importante harina de pescado de mar). El contenido proteico mínimo necesario para un rápido desarrollo, depende en gran parte de la tasa energética del alimento. Para esta especie es suficiente un 36% de proteína en la dieta siempre y cuando el aporte energético sea elevado. Como la trucha aprovecha muy mal los carbohidratos para fines energéticos, hace falta un 40% de proteína bruta si se quiere trabajar con altas cantidades de carbohidratos. Si es la grasa el principal constituyente para fuente de energía, sólo se requiere de un 30 a un 35% de proteína para obtener un crecimiento máximo.

Para trucha arco iris en el rango de 30 - 45% de proteína bruta, la proteína y la grasa pueden sustituirse mutuamente en un 5%. Con alimentos del 42% de proteína, del 6 al 12 % de grasa y del 22 al 28 % de carbohidratos, se alcanzan los mejores resultados, tanto para truchas como para carpas. Con un contenido habitual de proteína bruta del 44% se consiguen los mejores crecimientos en truchas con peso entre los 100 y 300 g. Trabajos realizados con porcentajes entre 38 y 51% de proteína no difieren mucho de acuerdo con lo reportado por diferentes autores.

Requerimientos de proteína y grasa para trucha, dependiendo de la edad.

Edad %Proteína % Grasa

Alevines 45 - 5C 15

Juveniles 40 12

Peces > de 1 año 35 9

Tacón (1987).

4.1.2. Carpa. Carpas alimentadas con 24% de proteína y a temperaturas templadas presentan un crecimiento y aprovechamiento menor que con alimentos que contienen un 35% de proteína bruta siendo su principal constituyente la harina de pescado y si esta es de pescado blanco debe estar en un 40%.

Requerimientos de proteína para carpa dependiendo de la edad.

EDAD % DE PROTEÍNA

Alevines 43-47

Dedinos a sub adultos 37-42

Adultos 28-32

Tacón (1987).

4.1.3. Tilapia. Oreochromis aureus y Tilapia zilli necesitan para su óptimo crecimiento el 35 - 36% de proteína en la dieta, mientras que para Oreochromis mossambicus los mejores crecimientos y conversión se logran cuando se alimenta con el 40% de proteína.

Requerimientos de proteína para Tilapia dependiendo de la

edad. Peso (g) % de Proteína.

Menor 1,0 35 a 50 1,0 a 5,0 30 a 40 5,0 a 25,0 25 a 30 Mayor a 25 20 a 25

Tacón (1987).

Requerimiento de proteína para algunos juveniles de diferentes

especies de peces considerando la fuente de la misma

Especie Fuente de Proteína % Estimado Referencia

C. Carpio Caseína 38 Ogino y Saito (1970)

Caseína 31 Takeuchi et al.(1979)

O. mykiss harina de pescado 40 Satia (1974)

Caseína + gelatina 40 Zeitoun et al, (1973)

Caseína + gelatina +aminoácido

45 Halver et al. (1964)

T. áurea caseína + albúm. de huevo

56 Winfree y Stickney(1981)

T. áurea caseína + albúm. de huevo

34 Winfree y Stickney(1981)

T.mossambica harina blanca de pescado 40 Jauncey (1982)

T. nilotica Caseína 30 Wang et al. (1985)

Halver (1988).

4.1.4. Requerimiento de Aminoácidos.

Aminoáci

do Trucha Arco Iris Carpa Común Tilapia

nilotica Catfish

*3,5(1,4/40) **4,3(1,6/38,5)

**3,5-4,4 *4,3 (1,0/24) *4,3(1,0/24) (1,0-1,2/28) **3,3(1,2/36) **4.7(1,6/33)

Arginina

**3,5-4,0 (1,6 -

Histidina *1,6(0,6/40) *1.9(0,5/28)

**2,1(0,8/38) **1,3(0,4/28) **1,5(0,4/24)

Isoleucina ***2,4(0,96/40) **2,5(0,9/38) **3,2(0,9/28) **2,6(0,6/24) *2,4(1,0/40)

Leucina ***4,4(1,76/40) **3,3(1,3/38, *2,8-3,6(0,8- **3,5(0,8/24)

Valina ***3.1(1,24/40) **3,6(1,4/38,5)

**2,3-3,0(0,6-0,8/28)

*3,0(0,71/24)

Lisina **3,7(1,3/35) **5,7(2,2/38, **4,6-5,6(1,3- **5,1(1,2/24) ***5,3(2,12/40) **5,0(1,5/30) **4,2(1,9/45) **6,1(2,9/47)

Fenilalanin ***3,1(1,24/40) **6,5(2,5/38) **5,0-6,1(1,4- **5,0(1,2/24)+ 0

En presencia + 0% Tirosina De tirosina **3,4(1,3/38) **2,0(0,5/24) +1% Tirosina +0.6% tir.

Treonina ***3.4(1,36/40) *3,9(1,5/38) **3,6(1,0/28) **2,0(0,5/24) Triptófano **0,5(0,3/55) **0,8(0.3/.38)**0,7-1,3(0,2- *0.5(0,12/28)

***0,5(0,2/40) **0,3(0,1/42 ) **0,5(0,12/24) **0,6(0,2/35) **1,4(0,6/42)

Metionina **2,2(1,0/46.4) + 0%Ci ti

**3,1(1,2/38) + 0%Ci ti

**3,2(0,9/28) **2,3(0,6/24) + 0%Ci ti no establecido

el nivel de **3,0(1,1/35) + ***1,8(0,7/40)+ **2,9(1,0/35) +

* Steffens (1987). ** Halver (1988). *** Tacon (1987)

4.2. Requerimiento de proteína / Aminoácidos en Camarones.

Se ha deducido que la ganancia de peso en camarones pequeños (4,0 g) depende más de los niveles de proteína utilizada, de igual manera se ha demostrado la especificidad con respecto a las necesidades proteicas. Así, con alimentos con 30% de proteína se obtienen buenos resultados en especies primitivas como Penaeus vannamei y Penaeus stylirostris, mientras que este nivel no satisface los niveles nutricionales de especies más evolucionados como Penaeus japonicus.

Requerimientos de proteína en camarones peneidos según la especie

y la edad.

Especie Peso (g) % de

proteína i ti d

% de proteína

d d

Referencia

P, stylirostris

0,05 25-40 35 Colvin y Brand, 1977

P, Vannamei 0,03 25-40 30 Colvin y Brand. 1977

4,0 a 20,8 22-36 30 Smith et al. 1985

D"Abramo (1989) y Akiyama y Dominy (1989)

Niveles de proteína recomendados en alimentos comerciales para camarones

PESO(g) NIVEL DE PROTEÍNA (%)

0,01 -0,5 45

0,50-3,0 40

3,00 -15,0 38

15,00-40,0 36

Akiyama y Dominy (1989)

En cuanto al perfil de aminoácidos, se ha definido que la lisina, metionina y cistina son los más importantes en la nutrición de camarones. La relación lisina - arginina en la dieta, es antagónica, dicho antagonismo con niveles excesivos de los dos aminoácidos origina una depresión del crecimiento. Aún cuando no se ha demostrado propiamente para camarones cual debe ser la relación de estos dos aminoácidos, normalmente se cree que la mejor relación de lisina - arginina deba ser mantenida 1:1 a 1:1,1.

Niveles de aminoácidos requeridos en alimento comercial para camarones.

% en la Porcentaje en el alimento

Aminoácido Proteína 36(pc) 38(pc) 40(pc) 45(pc)

Arginina 5,8 2,09 2,20 2,32 2,61

Histidina 2,1 0,76 0,80 0,84 0,95

Isoleucina 3,5 1,26 1,33 1,40 1,58

Leucina 5,4 1,94 2,05 2,16 2,43

Lisina 5,3 1,91 2,01 2.12 2,39

Metionina 2,4 0,86 0,91 0,96 1,08 .

Metionina +Cistina

3,6 1,30 1,37 1,44 1.62

Fenilalanina 4,0 1,44 1,52 1,60 1,80

Fenilalanina+ Tirosina

7,1 2,57 2,70 2,84 3.20

Treonina 3,6 1,30 1,37 1,44 1,62

Triptófano 0,8 0,29 0,30 0,32 0,36

Valina 4,0 1,44 1,52 1,60 1,80

Akiyama y Dominy (1989). (pc) = Proteína cruda.

4.2.1. Aminoácidos Sintéticos.

La utilización de aminoácidos sintéticos en dietas para camarones no ha demostrado ninguna aplicación positiva; sin embargo, se ha determinado que pueden ser utilizados como atractantes. Inclusiones de hasta 19,3% de grano entero de soya baja la tasa de supervivencia y crecimiento de las larvas de camarón P. joponicus. La metionina en la gelatina de soya es utilizada más efectivamente por los camarones que la cristalina. Estos estudios muestran la posibilidad de utilizar gelatina de soya enriquecida con metionina para mejorar los valores nutricionales de esta en las fuentes de proteína vegetal deficiente.

4.3. Requerimientos de Lípidos en Peces . Los lípidos son un grupo de sustancias que se encuentran en los tejidos de las plantas y los animales, dichas sustancias son insolubles en agua pero solubles en los solventes orgánicos corrientes como: benceno, éter o cloroformo. Es una fuente importante de energía para los peces. En el canal digestivo las grasas son desdobladas especialmente mediante las lipasas, en glicerina y ácidos grasos. La hidrólisis de los fosfolípidos se realiza mediante las fosfolipasas (fosfatidasas). Los órganos de importancia en el depósito de las grasas son los músculos blancos, aún cuando puede ser mayor la acumulación en la musculatura roja periférica. En el metabolismo intermedio, los triglicéridos se constituyen y desdoblan de acuerdo a las necesidades del organismo (principalmente en los músculos blancos). Por otro lado en la pared intestinal puede producirse la regeneración de las grasas a partir de los productos de desdoblamiento.

4.3.1. Trucha arco iris.

Los aceites incluidos en los alimentos para trucha arco iris desarrollan su máximo efecto cuando están en proporción hasta del 24%. El 24% de aceite de arenque coincide con el 36% de proteína de la ración. produciendo rápido crecimiento, buena conversión de alimento y óptimo aprovechamiento de la proteína. Ciertos investigadores determinaron como proporción óptima de proteína-grasa la de 35% - 18% ,administrándose una mezcla de aceite de soya más aceite de hígado de gádido en la relación 3:2. Cuando al menos lo mitad de la grasa de la ración está constituida por aceite de pescado o aceite de calamar, no se presenta ningún tipo de carencia. E! 35-40% de la energía digestible del alimento puede corresponder a grasa y un 40-45% a proteína. Como óptimo para trucha se puede considerar por lo regular una proporción de grasa en el alimento concentrado del 15-20%. Con el 15% de grasa en la ración aumenta la tasa de grasa en la totalidad del pez hasta el 11,41%. lo que supone alrededor de un 9% de contenido de grasa en la porción comestible. Se ha reportado que los reproductores de trucha alimentados con dietas de alto nivel de energía y alta proteína (16-17% lípidos + 48-49% proteína) producen grandes cantidades de huevos, al contrario de peces alimentados con medianos o bajos niveles de energía y proteína (6-9% lípidos + 36-42% proteína), considerando siempre el perfil de aminoácidos y ácidos grasos esenciales. 4.3.2. Carpas.

Contrario a lo que sucede con los salmónidos, la carpa es capaz de asimilar relativamente bien, corno fuente de energía, tanto los carbohidratos como las grasas. Los ácidos grasos libres de los aceites de soya o algodón aumentan en un 25-50% el crecimiento de carpas mantenidas en jaulas o estanques a altas densidades, el alimento base es harina de pescado proporcionando un 25% de proteína bruta y un 3% de grasa bruta, los mejores resultados se encontraron con aceite de soya. Para animales de 54 g se obtienen los crecimientos más rápidos utilizando dietas con el 50% de proteína y el 19% de grasa bruta (aceite de pescado.

4.3.3. Catfish (Ictalurus spp)

Ensayos de dietas para alevines de catfish con un peso promedio de 1,25 g, cultivados a temperaturas entre 26,5ºC - 32,2ºC y alimentados con dietas de 35% de proteína y 8% de lípidos, se han obtenido buenos resultados, reemplazando en un 4% los lípidos totales de la dieta con sebo o aceite de maíz. Sin embargo, concentración de lípidos en la dieta del 16% utilizando como fuente sebo o aceite de maíz, causan retraso en el crecimiento. Paro catfish criados a 27 oC con un peso promedio Inicial de 14,0 g hasta un peso final de 100 g se requiere una dieta con 35% de proteína y 12% de lípidos, para subadultos que pesen 114 g hasta 500 g se requiere una dieta de 25% de proteína y 12% de lípidos. En general, se considera que los niveles de inclusión de lípidos deben estar en mínimo 8% y máximo 16%.

Requerimientos de ácidos grasos esenciales para trucha. Tipo Requerimiento Referencia

18:3Ω3 1,0% Watanabe et al., 1974. 18:3 Ω3 0,8% Watanabe et al.. 1974. 18:3 Ω3 20 % de lípidos Takeuchi y Watanabe,

1977 Ω ,HUFA 10 % de lípidos

Takeuchi y Watanabe, 1977

Halver (1988) y Watanabe (1987)

Requerimientos de ácidos grasos esenciales en carpas y tilapias

Especie Tipo Requerimiento Referencia

Carpa 18:2 Ω 6 1,0% Takeuchi et aí.,1974

18:3 Ω 3 1,0% Takeuchi y Watanabe, 1977

Tilapia nilotica 18:2 Ω 6 0,5% Takeuchi et aí.,1983

Halver (1988) y Watanabe (1987). 4.3.4. Patologías causadas por Lípidos Oxidados. - Trucha arco iris. Se presenta disminución del crecimiento, baja conversión alimenticia, disminución en el hematocrito y en el contenido de hemoglobina, degeneración lipoide del hígado (acumulación

ceroide), severo daño muscular, aumento de la mortalidad y fragilidad en los eritrocitos. - Carpa Común. Se observa mal crecimiento, pérdida del apetito, distrofia muscular, elevada mortalidad, disminución de la absorción de lípidos de la dieta. - Tilapia Nilótica. Se presenta una marcada congestión con alguna hemorragia en los vasos dérmicos alrededor del hocico y en la base de las aletas pectorales y dorsal, lordosis, exoftalrrnia, hinchazón abdominal (edema), colapso orbital, oscurecimiento del hígado, marcada distensión del conducto biliar, esteatitis de toda la grasa abdominal en contacto con el tejido, depósitos ceroideos intracelulares en hígado, bazo, riñón y coroideo, mayor mortalidad. - Catfish (lctalurus spp) Se presenta mal crecimiento, baja eficiencia de la conversión alimenticia, elevada mortalidad, distrofia muscular, de pigmentación, hígado graso. 4.3.5. Signos de Deficiencia de Ácidos Grasos Esenciales. - Trucha arco iris. Se observa mayor mortalidad, susceptibilidad a la erosión de la aleta caudal por Flexibacterium sp, síndrome de shock o desfallecimiento, menor volumen de células sanguíneas, infiltración grasa, degeneración lipoide, hígado hinchado y pálido, disminución en la eficiencia del desove con baja tasa de eclosión y sobre vivencia. - Tilapia Nilótica. Se presenta el hígado hinchado y pálido, lo que indica hígado

graso.

- Carpa Común. Se observa el hígado graso y mortalidad elevada. 4.4. Requerimientos de Lípidos en Camarones.

Los lípidos de la dieta altamente concentrados y digestibles, son fuente importante de energía y ácidos grasos esenciales, que

permiten un buen crecimiento y supervivencia. Igualmente, sirven como vehículo o transporte de vitaminas liposolubles y provee de otros compuestos como esteroles y fosfolípidos que son esenciales para el normal crecimiento y funcionamiento de los camarones. Los lípidos son la forma predominante de reserva orgánica de muchos crustáceos, los cuales son almacenados en forma de monogliceridos. Los niveles recomendados de lípidos para alimentos comerciales de camarón se encuentran en un rango de 6,0 % a 7,5 % no excediendo el 10 %, niveles superiores al 10 % se han relacionado con un detrimento en el crecimiento y un incremento en la mortalidad.

Niveles de lípidos recomendados para alimentos comerciales de camarones de acuerdo con la talla.

Talla del camarón (g) Nivel de lípidos (%)

0,001 - 0,5 7,5

0,5 - 3,0 6,7

3,0 - 15,0 6,3

15,0 - 40,0 6,0

Akiyama y Dominy (1989). 4.4.1. Fosfolípidos.

Los fosfolípidos y los esteroles son importantes componentes de la célula y membranas de organelos. Los fosfolípidos ayudan al mantenimiento de !os fluidos y flexibilidad natural de las membranas. Los fosfolípidos que contengan ya sea colina o inositol ejercen un efecto positivo sobre el crecimiento y sobrevivencia de las larvas; de la misma manera aquellos que contengan ácido linoléico (18:2Ω6) ácido linolénico (18:3Ω3), eicosapentanoico (20:5 Ω3) y decosahexanoico (22:6 Ω3) en su molécula. ofrecen resultados muy altos de crecimiento y supervivencia; la efectividad de esto depende también de la posición alfa y beta en que se encuentren dichos ácidos grasos esenciales en la molécula de los fosfolípidos. El requerimiento de fosfolípidos para las larvas de P. japonicus es de 0,5 - 1,0 % en la dieta (peso seco). En términos generales, el

requerimiento total de fosfolípidos es de 2,0% , si es usada lecitina los requerimientos se reducen a 1,0% y si estos fosfolípidos contienen 20:5Ω3 ó 22:6Ω3 en posición número 2 el requerimiento es de tan sólo 0,4%. 4.4.2. Esteroles. Los camarones requieren fuentes exógenas de esteroles los cuales son importantes en la síntesis de hormonas, esteroides y las prostaglandinas, también para las hormonas de la muda y son constituyentes de la hipodermis. Se ha demostrado que una mezcla de fitoesteroles es tan efectiva como el colesterol mismo en la dieta, ya que al incluir fitoesteroles C29 (estigmaesterol y betasitoesterol) así como micoesteroles C28 (ergosterol) fueron asimilados por el P. japonicus y convertidos en colesterol. Los crustáceos son capaces de convertir C28 y C29 esteroles en colesterol y utilizar en algunas excepciones ergosterol y betasitosterol para el crecimiento. La deficiencia en el transporte de colesterol puede disminuir la conducción de precursores hormonales a los tejidos, lo que causa la muerte par anormalidad en la muda «Síndrome de la Muda». Se ha observado que durante el ciclo de muda se mantiene constante la concentración de esteroles, lo que indica que el incremento del peso corporal durante este período está acompañado por una acumulación de esteroles en especial colesterol , este último es probablemente también un precursor de vitamina D y de hormonas esteroides como la hormona de la muda y la hormona cerebral. El colesterol es considerado como un nutriente esencial que debe ser suplementado en la dieta, ya que los crustáceas no pueden sintetizar esteroles, en especial colesterol, a partir de acetato. El nivel optimo de suplementación parece estar en un 0,5% tanto para juveniles como para adultos. Entre las principales fuentes de colesterol están las harinas y aceites de invertebrados marinos como: calamar, camarón, cangrejo y ostras. El colesterol contenido en la harina de calamar está entre 10 y 15% y para el camarón entre 15 y 20 % de la grasa total de dichos animales. En investigaciones, se sustituyeron 4,0% de aceite de hígado de calamar (con un contenido de colesterol del 2%), por diferentes niveles de colesterol, comprendidos entre 0,1 y 0,3%, en dietas para P.

japonicus El mejor índice de crecimiento se observó cuando el nivel de reemplazo de colesterol en la dieta fue del 0,1%, sin embargo, su efecto de promotor de crecimiento fue ligeramente más bajo que el de aceite de hígado de calamar.

Niveles de colesterol recomendados para alimento comercial de

camarones.

Peso promedio camarón (g) % colesterol en el

alimento

0,01 -0,5 0,5 –3,0 3,0 –15,0 15,0 -40,0

0,40 0,35 0,30 0,30

Akiyama y Dominy (1989).

4.4.3. La lecitina. La lecitina de soya se considera componente importante en la dieta de crustáceos como factor de crecimiento de estos, además sirve como transporte del colesterol y suple de colina e inositol Se ha identificado la fosfotidilcolina como uno de los componentes de la lecitina que contribuye con el transporte del colesterol en la hemolinfa. En ensayos realizados con P. japonicus con respecto a la inclusión de lípidos dietarios, se han obtenido ganancias de peso de hasta el 160% con inclusiones de 7% de aceite de hígado de bacalao y otras especies similares + 1% de lecitina. 4.4.4. Ácidos Grasos Esenciales en Camarones. Con respecto a los ácidos grasos esenciales, su principal función está relacionada con el rol de los componentes de los fosfolípidos y como tal son importantes en el mantenimiento, flexibilidad y permeabilidad de las membranas biológicas, transporte de lípidos y en la activación de ciertas enzimas. Al ser precursores de prostaglandinas ellos están probablemente comprometidos en muchas y diversas funciones fisiológicas y metabólicas.

Existe un requerimiento específico de determinado tipo de ácidos grasos esenciales, en especial los de la familia linolénica. El camarón requiere linoléico 18:2 Ω6 y linolénico 18:3 Ω3, este último ofrece buenos crecimientos y mayor índice de mudas; por otra parte son más eficientes para los camarones el eicosapentanoico 20:5Ω3 y decosahexaenoico 22:6Ω3 siendo este especial para larvas. Una adición de ácido linoléico (18:2Ω6) incrementa el nivel de este en el tejido de los animales, produciendo un descenso relativo de la concentración de omega 3 polinsaturados (20:5 Ω3 y 22:6 Ω3), este hecho coincide con bajos índices de crecimiento; al parecer la principal función de estos dos últimos consiste en lograr un punto de fusión bajo en lo que respecta a los lípidos extracelulares. Los omega 6 se metabolizan para producción de energía y para mejorar la pigmentación, mientras que los omega 3 son acumulados como reserva. Para todos estos ácidos grasos esenciales se recomienda inclusiones en niveles de 0,5% a 1,0 % .

En general, los aceites vegetales son altos en 18:2 Ω6 y 18:3 Ω3, mientras que los aceites de animales marinos son ricos en 20:5 Ω3 y 22:6 Ω3, entre tanto las grasas saturadas como manteca de cerdo y sebo no son utilizadas como suplemento en los alimentos para camarones. Los camarones son capaces de sintetizar los ácidos grasos saturados 16:0 (ácido palmítico), 16:1 (ácido palmitoleico) y 18:0 (ácido esteárico), los cuales al parecer están relacionados con la reserva energética del animal. De otra parte, la síntesis de triglicéridos por parte de las hembras maduras, como fuente de energía, se ha relacionado con la acumulación de ácidos grasos monoinsaturados (16:1Ω7 y 18:1 Ω9 ) en él ovario y hepatopáncreas de las mismas, entre tanto que el tejido corporal contiene principalmente colesterol y fosfolípidos.

Niveles de ácidos grasos en el alimento comercial del camarón.

Ácidos Grasos Esenciales % en el alimento

18:2 Ω 6 0,4 18:3 Ω3 0,3

20:5 Ω31 0,4

22:6 Ω3 0,4

Akiyama y Dominy (1989).

De acuerdo con los experimentos realizados en estadios larvales de P. japonicus alimentados con microencapsulados de carragenina enriquecidos con ácidos grasos esenciales, se logró demostrar la importancia de los omega 3 para su crecimiento y supervivencia, observándose un mejor índice de la muda. 4.5. Requerimientos de Carbohidratos en Peces.

Son compuestos químicos neutros formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, en los que estos dos últimos elementos se encuentran en la misma proporción que en el agua, sin embargo, algunos carbohidratos presentan una proporción menor de oxígeno y en algunos casos se pueden presentar derivados de carbohidratos que contienen nitrógeno y azufre. Se distinguen 3 grupos de carbohidratos: Los monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. 4.5.1. Funciones.

Los carbohidratos son considerados en general fuente importante de energía en la dieta, debido a su bajo costo, sin embargo, es necesario considerar cuidadosamente la inclusión de estos ya que tanto los peces como los camarones presentan una baja utilización y metabolización limitada de los carbohidratos. Siendo el almidón un polisacárido, se ha observado que es una de las formas más importantes de ofrecer carbohidratos en las dietas tanto de peces como de camarones, sin embargo, se ha definido que en forma cruda no es útil por lo que debe ser sometido a un tratamiento térmico. Entre los aportes que puede ofrecer la inclusión de este ingrediente a la dieta está la de su propiedad de ligante, con la cual, se puede conseguir para dietas comerciales una importante estabilidad en el agua.

4.5.2. Truchas . En trucha arco iris el nivel medio de glucógeno en los músculos es aproximadamente el 6 % del glucógeno presente en el hígado, lo que equivale al 0,15 % seco y 2,5 % en fresco. Después de una etapa de alta actividad, los depósitos de glucógeno de los músculos desaparecen por desdoblamiento en poco tiempo (algunos minutos), luego transcurren más de 24 horas sin que se vuelvan a alcanzar los valores iniciales. El límite de aprovechamiento para las truchas está entre 450 y 470 mg

de carbohidratos digestible por cada 100 gramos de peso corporal por día. La concentración de glucosa en truchas como en otros peces, depende del momento en que se suministra el alimento y de la composición de este, observándose variaciones en los valores máximos, así: 6 horas después de la ingestión de abundante alimento, 100 mg/ml de sangre; 9 horas después de consumir gran cantidad de glucosa, 191 mg/ml de sangre y 18 horas después de tomar altas cantidades de glucosa, 64 rrig/ml de sangre. La cifra normal en ayunas de glucosa en la sangre oscila entre 35-40 mg/100 ml de sangre (promedio 42), El lactato se forma a partir del glucógeno muscular por efecto del ejercicio, pasando luego a lo sangre; el margen normal del lactato en la sangre de la trucha es de 5,6 - 8,4 mg/ 100 mi de sangre, el promedio es de 6,5. El coeficiente de dígestíbílídad de la glucosa en estudios, se fijó para salmónidos entre 96 - 99 % sin presentar modificaciones ni por la temperatura del agua (11,5ºC 15,0ºC) ni por la cantidad contenida en el alimento, la cual llego a ser de hasta de un 25%. El almidón de maíz puro o sometido a la acción del calor no es digerido por la trucha arco Iris, mientras que el almidón de harina de salvado de trigo presenta un cierto grado de digestibilidad después de ser gelatinizado por el calor, se comprobó que con 418 gramos de este por cada kilogramo de alimento tratado a 250ºC por 10 minutos, se obtenía una digestibilidad del 27 %, no siendo igual con el almidón gelatinizado de maíz, sin embargo, este último en grandes cantidades, se aprovecha mejor que la sacarosa.

Porcentaje de digestibilidad de diversos carbohidratos para trucha

arco iris.

Carbohidratos. % de Digestibilidad.

Glucosa 79-90

Maltosa 92*

Sacarosa 73*

Lactosa 60*

Dextrina 77-80

Almidón hervido 52-70

Almidón crudo 20-24

Alfa – Celulosa 10-14

Steffens (1987). *Valores reportados para trucha de arroyo.

Se ha determinado que con el 21 % de glucosa en el alimento se presenta retraso en el crecimiento, por lo cual recomiendan no sobrepasar de 140 g de carbohidratos digestibles por kilogramo de alimento, lo que corresponde cerca de un 15 % a un 20 % en la dieta. 4.5.3. Carpas. Contrario a lo que sucede con las truchas. las carpas pueden tener un rápido crecimiento, y un buen aprovechamiento del alimento cuando se les aporta energía en forma de carbohidratos. En dietas con 32% de proteína y un contenido de carbohidratos y grasas, prácticamente equivalentes como fuentes de energía, se observaba que el contenido máximo de sustancias libres de nitrógeno en el alimento estudiado fue del 40 %, la retención de grasas (ganancia de peso/grasa ingerida x 100) eran tanto mayor cuanto más bajo era el contenido de grasa y más elevado el porcentaje de carbohidratos en el alimento, ya que se ha comprobado la baja capacidad que tiene la carpa de producir la Acetil coenzima a partir de la glucosa, con lo que se ve afectado la síntesis de lípidos neutros. 5.5.4. Tilapias. Como se ha podido observar, tanto las carpas como las tilapias, presentan una mayor cantidad de amilasa en el tracto digestivo en comparación con las truchas, lo que les permite un mejor aprovechamiento de los carbohidratos ofrecidos en la dieta con fines energéticos. Sin embargo no es tanto como para compararlas con animales completamente herbívoros, por lo que es necesario considerar los niveles de fibra los cuales afectan en gran medida el crecimiento y aprovechamiento del alimento. Para tilapias se ha llegado a determinar que la utilización de

sacarosa y glucosa en la dieta tiene un mayor efecto en cuanto a ahorro de proteína con fines energéticos, que el conseguido con la inclusión de almidón dextrina y celulosa; observándose también que con inclusiones superiores del 25 % de carbohidratos, se reportaba mayor acumulación de grasa corporal. En estudios realizados con dietas en las que se utilizaron fuentes de carbohidratos semipurificados, se ha llegado a determinar que tanto para Oreochromis niloticus como para Tilapia zillii la inclusión de estos hasta un 35 - 40 % puede ser beneficiosa en términos de crecimiento, sin embargo, en lo referente a ingredientes y subproductos agrícolas falta mucho por revisar. En general, para todos los peces se observa que la utilización de los carbohidratos ofrecidos en la dieta varía con la complejidad de la estructura química de la fuente utilizada y el tratamiento físico que se le de a la fuente, ya sea cocidos o gelatinizados, siendo estos últimos más efectivos. 4.6. Requerimientos de Carbohidratos en camarones.

Al igual que sucede con las proteínas y en parte con los lípidos, existe aún muchos contradicciones en cuanto a las fuentes óptimas y niveles adecuados de carbohidratos en las dietas para camarones; una de las posibles razones puede ser la diferente capacidad de digerir los carbohidratos según las distintos especies. En términos generales, el almidón parece ser más eficientemente utilizado que la glucosa. La maltosa incluida en la dieta de camarones puede ser utilizado como fuente efectiva de energía. También sirve en algunos casos la inclusión de amilasas en la dieta con el fin de facilitar la asimilación del alrnidón. En estudios realizados en P. japonicus, utilizaron 60 Unidades Internacionales (UI) de amilasa/gramo de dieta seco, remitiendo casi la completa utilización del almidón cuando este se encuentra a niveles del 19 % en la dieta, con una digestibilidad del 95,7 %, mientras que a niveles del 28,5 % no es total; para el primer nivel sin amilasa la digestibilidad fue del 89,5% Es importante tener una fuente adecuada de carbohidratos para lograr la síntesis de la quitina evitando con esto la utilización de cadenas del carbono de los aminoácidos. Cuzon (1970) en Fernández et al, (1987) logró demostrar la importancia de la inclusión de carbohidratos en la dieta para camarones, el ensayo se realizó en dos lotes de Penaeus kerathurus de igual talla con dos regímenes isocalóricos, uno sin carbohidratos y otro con

estos en una proporción del 29%; en las dos primeras semanas no se observó diferencias significativas, para lo tercera semana se presentó una alta mortalidad en el grupo alimentado sin carbohidratos, mostrando un elevado canibalismo, animales muertos en la noche, sin pleópodos y con el hepatopáncreas vacío, todo esto coincidió con el período de muda. Niveles óptimos de proteína y carbohidratos para camarones

Proteína (%) + Carbohidratos (%)

45,0 + 25 45,5 + 15 55,0 + 5

Akiyama y Ronnie (1991). * con un nivel constante de grasa del 8% en la dieta. 4.7. Necesidades Energéticas. En términos de la termodinámica, la vida se concibe como un estado inestable, el cual mantiene su continuidad si se conserva el equilibrio de la cantidad de alimento ingerido y la producción de calor. La cantidad de energía requerida depende de la edad y del estado fisiológico. Para peces se pueden tomar los siguientes valores de energía bruta contenida en los nutrientes:

* 1 g de proteína : 5,71 Kcal. * 1 g de grasa : 9,5 Kcal. * 1 g de carbohidrato : 4,2 Kcal.

Es importante conocer la cantidad de nutrientes que aporta cada dieta, sin embargo, los datos obtenidos por análisis químico simple no es suficiente ya que se deben conocer las posibles cantidades no biodisponibles de cada uno, por lo que se requiere de los valores de digestibilidad aparente de cada ingrediente y para cada especie, ya que con estos valores se logra un ajuste preciso de las dietas con valores reales de energía. Es necesario considerar la posibilidad de que algunos nutrientes entren en exceso a la dieta y por lo tanto puedan ser eliminados por los peces por vía branquial y/o urinaria, en general todos los procesos fisiológicos involucrados en los procesos digestivos ocasionan pérdida de energía para lo cual existe un esquema (esquema 1) en el que se relacionan las posibles pérdidas

energéticas que ocurren en los procesos normales de los peces al utilizar la energía.

Esquema de la partición de la energía del alimento consumido por los peces

E.B. = Energía bruta, alimento ingerido. E.F. = Energía fecal, alimento fecal. E.D. = Energía digestible. E.b. = Energía branquial, excreción branquial. E.U. = Energía urinaria, alimento en orina. E.C. = Energía corporal, excreciones de superficie corporal. E.M. = Energía Metabolizable. P.C. = Producción de calor. M.B. = Metabolismo basal. I.C. = Incremento de calor. * Tomado de NRC (1983).

Energía Bruta (Total)

Menos

Energía Digestible

Menos

Energía Metabolizable

Menos

Energía Neta (E. recobrada)

4.8. Energía en Camarones.

Se ha reportado que la relación proteína / energía está entre 38 % de proteína y 3.200 a 3.600 kcal/kg en energía. Los camarones al igual que los peces y los demás animales, requieren energía para el crecimiento el cual se conoce con el nombre de muda, actividad muscular y reproducción; así mismo, la tasa metabólica está influenciada por !a temperatura del agua, especie, edad, talla, actividad, condición física, función corporal y otros factores corno: oxígeno, dióxido de carbono, ph y salinidad, sin embargo, los camarones al igual que los peces requieren más baja energía en la dieta que los animales terrestres, esto debido o que no regulan la temperatura corporal y en lugar de excretar úrea o ácido úrico excretan amonio. Es importante anotar que los valores de energía digestible no están determinados para varios de los ingredientes utilizados en la alimentación de los camarones, por lo que es necesario realizar dichos estudios con el fin de lograr mayor eficiencia en el aprovechamiento de las dietas; estos al igual que los peces pueden utilizar proteína, lípidos y carbohidratos como fuente de energía, siendo la proteína altamente digestible por lo que los excesos pueden ser utilizados como energía lo que económicamente no es eficiente.

Algunos autores mencionan que un método simple para proveer en forma adecuada los niveles de energía en el alimento de los camarones es mantener una relación de proteína / lípidos de aproximadamente 6:1, por ejemplo una proteína de 40 % debe tener 6.7 % de lípidos. Excesos de energía en la dieta pueden causar disminución en la toma de alimento y por consiguiente se limita el consumo de proteína y de otros nutrientes esenciales, lo que en algunos casos puede ocasionar la muerte o deficiencias de crecimiento.

RESUMEN DE REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES . TRUCHA Y SALMÓN.

Etapas Elemento Inicio (%) Crecimiento

(%) Engorde

(%) Proteína Grasa Lisina Metionina Carbohidratos Fibra Fósforo disponible

50 15 --- --- < 20,0 < 6,0 ≥ 0,8

40 12 *5 *4 ídem ídem idem

35 9 --- --- idem idem idem

* Porcentaje sobre proteína de la dieta. CARPAS. Elemento Cantidad (%) Lípidos Proteína Lisina Metionina(sin cistina) P disponible Energía Digestible

> 18 25 – 30 5,7* 3,1* 0,6 – 0,7 2700-3100 kcal/kg. alimento.

*Porcentaje sobre proteína de la dieta. TILAPIAS

Etapas Elemento Alevines %

(hasta 0,5g)

Dedinos % (0,5 - 35g)

Juvenil y Engorde % (35g hasta

cosecha) Lípidos Proteína Carboh. (digestible) Fibra Lisina Met. + 50% Cistina

10 50 25 8 *4,1 *1,7

8 35 ídem 8 - 10 *4,1 *1,7

6 30 ídem 10 *4,1 *1,7

Energía digestible 2500 – 3400 kcal/kg. alimento. * Sobre el porcentaje de proteína en la dieta.

CAMARONES Composición nutricional recomendada para camarones

Peso del camarón (g) Nutriente (%) (0,01 –

3,0) (3,0 – 15,0)

(15,0 – 40,0)

Proteína (mín.) Lípidos (mín.) (máx.) Fibra (máx.) Ceniza (máx.) Calcio (máx.) P disponible (mín.) Potasio (mín.) Lisina (mín.) Arginina (mín.) Treonina (mín.) Metionina (mín.) Met + Cist (mín.) Fosfolípidos (mín.) Colesterol (mín.) 20:5Ω3 (mín.) 22:6Ω3 (mín.)

40,00 6,20 7,20 3,00 15,00 2,30 0,80 0,90 2,12 2,32 1,44 0,96 1,44 1,0 0,35 0,4 0,4

38,00 5,80 6,80 4,00 15,00 2,30 0,80 0,90 2,01 2,20 1,37 0,91 1,37 1,0 0,3 0,4 0,4

36,00 5,50 6,50 4,00 15,00 2.30 0.80 0,90 1,91 2,09 1,30 0,86 1,30 1,0 0,25 0,4 0,4

Akiyama y Ronnie (1991). V. FORMULACION DE RACIONES BALANCEADAS-METODOS. El objetivo de la formulación y elaboración de raciones balanceadas, es calcular a partir de una serie de materias primas o insumos alimenticios, una combinación o mezcla que cubra los requerimientos nutricionales de la especie a la cual va dirigida dicho alimento y al más bajo costo, con la finalidad de que la crianza a realizar sea más rentable.

5.1. Mecánica para Formular Raciones Balanceadas. Para formular una ración balanceada se requiere conocer lo siguiente: • Fisiología y hábitos alimenticios de la especie a cultivar. • Especie o tipo de animal sujeto a crianza. • Requerimientos nutricionales. • Composición química de los diferentes insumos. • Valor nutritivo y calidad del alimento. • Aspectos económicos.

• Tipo de procesamiento requerido. • Estabilidad, palatabilidad y atractabilidad. • Calidad del agua. • Rendimiento en cantidad y calidad. 5.1.1. Fisiología y hábitos alimenticios de la especie a cultivar. Es importante conocer la fisiología digestiva de la especie a alimentar, porque se logrará definir claramente los requerimientos de cada nutriente y las fuentes o ingredientes más apropiados a utilizar. Es importante conocer si un animal es carnívoro, herbívoro, omnívoro o filtrador, comportamiento alimenticio de media agua, de fondo o de superficie, ciclos circadianos, forma de tomar el alimento, etc. Todos estos factores definen el comportamiento alimenticio que dará características propias al alimento a diseñar. 5.1.2. Especie o tipo de animal. La especie animal nos va a determinar las características nutricionales que debe tener la ración de acuerdo al tipo de aparato digestivo que posee, edad, tamaño, estado fisiológico, etc. 5.1.3. Requerimientos nutricionales. Cada especie animal sujeta a cultivo / crianza tiene diferentes requerimientos de nutrientes desde el punto de vistas cuantitativo y cualitativo (proteína, carbohidratos, grasas, fibra, vitaminas, minerales), los cuales varían de acuerdo a la edad, tamaño, estado fisiológico, temperatura del agua, calidad del agua, etc. El conocimiento exacto del requerimiento para cada nutriente permite eliminar excesos que pueden implicar un alto costo y un detrimento en la rentabilidad, de igual manera, una dieta mal balanceada puede provocar retrasos en el crecimiento de los animales en cultivo lo que también implica problemas de rentabilidad. 5.1.4. Composición química de insumos. Es necesario conocer la cantidad de cada uno de los nutrientes que aporta cada insumo; es decir cuanto de proteína, carbohidratos, grasa, fibra, cenizas, humedad, vitaminas, minerales, su aporte de calcio y fósforo que contienen los diferentes insumos. Estos datos se encuentran en las diferentes

tablas de composición química que existen, sin embargo, de no tener conocimiento de ello, se procederá a realizar el respectivo Análisis Proximal de Alimentos en Laboratorio. 5.1.5. Valor Nutritivo y calidad del alimento. Se refiere a saber diferenciar cuando un alimento ó insumo es mejor que otro es decir conocer la calidad de la proteína en cuanto a contenido de aminoácidos esenciales y no esenciales, conocer su digestibilidad, conocer su inocuidad ó toxicidad, conocer si posee antinutrientes, si forman sales como fitatos, quelatos, oxalatos que hacen indisponible a los nutrientes, conocer su disponibilidad biológica, etc. Los peces y camarones no pueden digerir adecuadamente los insumos con altos niveles de almidones (cereales y subproductos) peor aún los carnívoros, siendo necesario calcular la energía digestible y la proteína en base al coeficiente de digestibilidad. De acuerdo a la composición química, factores antinutricionales y digestibilidad de los insumos, se debe tener en cuenta el porcentaje de inclusión del insumo en la ración, a fin de que el crecimiento del animal no sea afectado. Factores Tóxicos Endógenos en Materias Primas Vegetales. Origen Factor Antinutricional Proteínas. Inhibidor de proteasas.

Hemaglutininas. Glucósidos. Goitrógenos.

Cianógenos. Saponinas. Estrógenos.

Fenoles. Gosipol. Taninos.

Misceláneos. Antiminerales. Antivitaminas. Antienzimas. Alérgenos. Microbianos / carcinógeno. Aminoácidos.

Para cada materia prima, es necesario considerar ciertos factores antinutricionales naturales o provocados, los cuales pueden estar presentes en las materias primas modificando la calidad

de éstas, convirtiendo los alimentos en tóxicos potenciales para los organismo acuáticos. Pueden existir factores antinutricionales endógenos, los cuales están presentes en las materias primas, especialmente de origen vegetal, tales como: inhibidor de proteasas, antivitamina A, hemoaglutininas, taninos, cianógenos, factores antitrípsico, gosypol, ácido fítico, antipiridoxina, etc. Los factores antinutricionales exógenos son causados por contaminación natural como las toxinas por hongos (aflatoxínas), toxinas bacterianas, peces venenosos, protozoarios y algas tóxicas y factores tóxicos generados por el hombre como pesticidas, herbicidas, petróleo, grasas enranciadas, solventes orgánicos y metales pesados (mercurio, cobre, selenio, cadmio, etc). 5.1.6. Palatabilidad , atractabilidad y estabilidad.

La palatabilidad consiste en la aceptación a su gusto del alimento y logre su ingestión, las atractabilidad se refiere a la propiedad que debe tener el alimento para ser detectado a través de la visión o quimioreceptores para luego ser ingerido. Algunos insumos que proporcionan estas propiedades son la harina de pescado, harina de calamar, harina de cabezas de camarón, solubles de pescado, aceite de pescado, hidrolizados de pescado y soya. La estabilidad es la propiedad del alimento para mantener su forma y textura en el agua, durante un periodo de tiempo que permita su consumo total y sin pérdida de nutrientes. El grado de estabilidad depende de la especia a alimentar, teniendo en consideración el hábito alimenticio, tamaño de la boca, tasa metabólica, horario de mayor actividad metabólica y velocidad de evacuación gastrointestinal. Estos factores determinan la técnica de elaboración del alimento, tasa y frecuencia de alimentación, hora de alimentación.

5.1.7. Aspectos económicos. Una ración balanceada debe ser evaluada desde el punto de vista nutricional y desde el punto de vista económico. El factor alimentación en cultivos intensivos representa más del 50% de los costos totales (costo de diferentes ingredientes, proceso analítico, elaboración, fabricación, conservación, transporte y

almacenamiento). En regiones de producción acuícola limitada, se debe considerar el uso de algunos nutrientes como vitaminas, minerales, saborizantes , aglutinantes, antioxidantes aminoácidos sintéticos, etc ya que pueden resultar antieconómicos, así mismo se deberá considerar el uso se insumos propios de la región a fin de bajar los costos. 5.1.8. Tipo de Procesamiento. Previo a la formulación de una dieta se debe definir la fabricación de ésta, pudiendo definirse de acuerdo a su contenido de humedad en dietas húmedas, semi húmedas y secas. Las dietas secas pueden ser en forma de pellets, migas, escamas o laminas; de esto dependerá el proceso tecnológico a emplear y las condiciones de elaboración de la mezcla como temperatura , humedad, presión, tiempo de retención, etc. 5.1.9. Rendimiento en cantidad y calidad. El alimento influye en la producción acuícola, por lo que se debe considerar diferentes alternativas que proporcionen la mejor relación calidad/precio, es decir hay que lograr un menor costo por kilo de pez producido. Asimismo se debe obtener un buen crecimiento y una conversión alimenticia eficiente, y considerar el efecto del alimento en el producto como la textura, color, olor y sabor. 5.1.10. Calidad del agua. Una dieta mal balanceada y elaborada con insumos de baja digestibilidad y alto contenido de fibra ocasiona emisión excesiva de heces, lo que provoca una eutroficación del medio y proliferación de algas que puede ocasionar: bajo consumo de alimento, disminución de oxígeno disuelto, bajo crecimiento, aparición de hongos y microorganismos patógenos, etc.

5.2. Procedimiento para la Formulación de la Ración. El procedimiento básico para la formulación de una ración completa de peces y camarones se presenta a continuación: • Requerimientos de nutrientes esenciales requeridos por la

especie. • Selección de ingredientes mayores. • Suplementos fijos (vitaminas, minerales , antioxidantes, etc).

• Aglutinantes o rellenos (sustancias para estabilidad, atractantes, etc).

• Formulación final: cálculo de los niveles de nutrientes esenciales.

• Manufacturación del alimento. • Control de calidad del producto terminado. • Alimentación. 5.3. Métodos de Formulación de Raciones. La formulación de una ración puede ser parcial o completa, según se ajuste a todos los elementos nutricionales; en la formulación parcial se puede ajustar solo proteínas y/o energía o algún otro nutriente. En la formulación completa deben ajustarse todos los elementos nutricionales como proteínas, aminoácidos, lípidos, fibra, carbohidratos, energía, vitaminas, minerales. En cualquiera de los dos casos se deberá conocer la composición química de los diferentes insumos a ser utilizados en la formulación, con el fin de determinar la proporción de cada uno de ellos dentro de la mezcla final. Para formular la ración existen varios métodos, desde los más simples hasta los más complejos y tecnificados, entre ellos tenemos: Prueba y error. Ecuaciones simultaneas. Cuadrado de Pearson. Programación lineal.

El método más sencillo para el cálculo de raciones balanceadas es el de Prueba y Error, siendo el de Programación Lineal el utilizado en la formulación científica de alimentos. En la medida en que el número de ingredientes y requerimientos sea mayor, se hará más compleja la formulación, por lo cual se deberá recurrir a programas en computadoras. Finalmente, lo que se persigue es lograr una fórmula óptima y económica, que cubra las necesidades nutricionales con un balance adecuado de los nutrientes que aportan los insumos usados. Dicho balance cuando se posee muchos insumos y/o nutrientes, se realiza mediante el uso de Programas computacionales, en cambio cuando se usan pocos insumos y/o nutrientes el balance se realiza con métodos simples como el de Prueba y Error, Ecuaciones simultaneas o Cuadrado de Pearson.

5.3.1. Por Programación Lineal. La Programación Lineal contempla la solución simultanea de numerosas ecuaciones lineales. Para la formulación de dietas con P.L. debe conocerse en primer lugar los requerimientos nutricionales de la especie y así poder formular una serie de restricciones y listar todas las materias primas disponibles, las cuales serán seleccionadas por el computador con el fin de obtener una ración a bajo costo y que cubra todas las restricciones. En la programación Lineal hay restricciones de tipo menor e igual que (≤), mayor o igual que (≥) y de igualdad (=), pudiéndose encontrar un óptimo, sin generar problemas desde el punto de vista nutricional; las restricciones se expresan en una serie de ecuaciones lineales, luego los datos finales se colocan dentro de una matriz; los datos de la matriz son introducidos en un programa computacional como el MPSX, MIXIT 2, LEAST COST, etc. La solución de las ecuaciones lineales simultaneas permite una solución óptima del problema, determinándose las cantidades de cada insumo y una ración al mínimo costo. La ventaja de éste método es que se puede balancear varios nutrientes al mismo tiempo y a mínimo costo, su desventaja es que la obtención del programa y computadora son de costo elevado.

5.3.2. Cuadrado de Pearson. Es uno de los métodos sencillos, realizando el balance en base a uno de los nutrientes, además utiliza relativamente pocos insumos o ingredientes.

Necesidades de la especie

Aporte de nutrientes

por los insumos

Fórmula Alimenticia

Este método toma en cuenta los requerimientos totales de los nutrientes y el balance es en base a un (01) nutriente, ya sea proteína, NDT, grasas, calcio, fósforo, etc. pero generalmente el más empleado es en base al ajuste de la proteína. En la mayoría de dietas para animales la proteína es el nutriente más preocupante debido a su rol en la generación de crecimiento y formación de tejidos y a su costo. El nivel de energía deseado en la dieta es ajustado por la adición de suplementos altamente energéticos los cuales son menos costosos. El Cuadrado de Pearson tiene 02 modalidades o formas:

Pearson Simple: El cual usa 02 ingredientes. Pearson Modificado: El cual usa más de 02 ingredientes.

a) PEARSON SIMPLE: Problema 1: Queremos elaborar una ración para crecimiento de Carpas y obtener una máxima ganancia de peso (crianza semi intensiva). Se desea elaborar 100 kg de alimento y los datos que se posee son los siguientes: Requerimientos de la especie: Proteína --------- 35% Carbohidratos -- 35% Grasa máx. ----- 10% Ingredientes ó insumos con los que se cuenta en almacén y su composición química:

Insumos % Prot. % CHOs % Lípidos Harina de Pescado

62 1.0 8-13

Subproducto Trigo

17.8 62.8 4.9

Balanceo: Esto significa que una ración conteniendo 17.2 partes de harina de pescado y 27 partes de subproducto de trigo, proporcionarán

35% Requerimiento

Harina de pescado

Sub. Trigo

35 - 17.8 = 17.2

62 - 35 = 27.0 S T

44.2 partes.

una ración balanceada que tendrá 35 % de proteína total, pero esta mezcla es sobre la base de 44.2 partes, la cual no es práctica, por lo que deberá prepararse sobre la base de 100 kg. (100%). Cantidad de harina de pescado : 100 x 17.2/ 44.2 = 38.9 kg H.P. Cantidad de sub. producto de trigo : 100 x 27 / 44.2 = 61.1 kg S. T. Total : 100,00 kg. Fórmula en base a 100 kilogramos de alimento: INSUMOS KILOGRAMOS Harina de Pescado 38.9 Sub. De Trigo 61.1 TOTAL 100.0 Comprobación de los Requerimientos solicitados:

Insumos Kilos Coef. Prot. % Prot.

Coef. CHOs % CHOs

Coef. Lip. %Lipidos

Hna. Pescado Sub. Trigo

39.0 61.0

0.62 24.18 0.178 10.86

0.01 0.39 0.628 38.31

0.105 4.095 0.049 2.99

TOTAL 100 Kg 35.04% PT 38.7% % CHOs

7.085% Lipidos

b) PEARSON MODIFICADO: (Con más de 02 ingredientes) Este método es utilizado para formular dietas con un número ilimitado de materias primas, teniendo en cuenta durante el balanceo una serie de restricciones tales como composición química, digestibilidad, factores antinutricionales, factores tóxicos, disponibilidad, uso limitado, inclusión de suplementos fijos como vitaminas, minerales , antioxidantes, antibióticos, aglutinantes, aceites, etc.

Problema 1: Se desea elaborar una ración con un nivel proteico de 30%, que los lípidos no pasen del 8% y la cantidad de fibra no sea mayor a 4%. Los insumos que se poseen y su correspondiente composición química se muestran en el siguiente cuadro:

COMPOSICION QUIMICA INSUMOS % Proteína % Lípidos % Fibra

Hígado de vacuno. Sub. Trigo. Pasta de soya. Pasta de algodón.

20.2 17.8 49.9 38.0

3.1 5.0 6.2 8.0

--- 4.4 5.1 10.5

Limitación: La pasta de algodón se puede usar en la ración como máximo en una cantidad de 5% por problemas de gosipol. Total a preparar de alimento : 100 kg. Cantidad de Pasta de algodón : 5 kg. Aporte de proteína de la P. algodón : 5 kg. x 0.38 = 1,9 kg. Nuevo requerimiento proteico : 30 – 1,9 = 28,1% Nueva cantidad total de alimento a preparar: 100 – 5 = 95 kg. Nos quedarán 03 insumos, teniendo que agrupar los de menor contenido de proteína (elemento base) y sacar un promedio de la siguiente manera: Hígado de vacuno : 20,2 % Sub. Producto de trigo : 17,8 % Promedio : 38/2 = 19 % Luego: Esto significa que una ración conteniendo 10,05 partes de Pasta de soya y 19,305 de Hígado de vacuno + Subproducto de trigo, proporcionarán una ración balanceada que tendrá 28,1 % de proteína total, pero esta mezcla es sobre la base de 29,355 partes, la cual no es práctica, por lo que deberá prepararse sobre la base de 100 kg. (100%).

28,1

P. soya: 49,9x0.95 =

H.V. + S.Trigo: 19x0,95 = 19,305 29,355

10,05

Cantidad de harina de Pasta de soya : 95 x 10,05/ 29,355 = 32,524 kg. Cantidad de H.V. + S. trigo : 95 x 19,305/ 29,355 = 62,476 kg Total de alimento : 95,00 kg. Fórmula en base a 100 kilogramos de alimento: Insumos Kilogramos Hígado vacuno. Subproducto trigo. Pasta soya. Pasta algodón.

31,24 31,24 32,52 5,00

Total 100,00 kg. Comprobación de los Requerimientos solicitados: Insumos Kilos %

Proteína. % Grasa. % Fibra

H. vacuno. S. trigo. Pasta soya. P. algodón.

31,24 31,24 32,52 5,00

6,31 5,56 16,23 1,90

0,968 1,562 2,016 0,400

--- 1,375 1,658 0,525

TOTAL 100 Kg

30,00 % PT 4,95 % Grasa.

3,56 % Fibra.

Problema 2: Se desea preparar una ración balanceada que cumpla con los siguientes requerimientos: Proteína : 35 %. Grasa : Máx. 6%. Fibra : Máx. 4% Calcio : Mín. 1 %. Fósforo total: Min. 0,8 % Energía (kcal/kg.): 2 700 a 2,900. Se cuenta con los siguientes insumos, cuya composición química se muestra en el siguiente cuadro: Insumos %P.T. %G.C. %F.C. % Ca %P

total E.M. Kcal/kg

H. pescado 66,0 10,0 1,0 4,00 2,85 2880 T. soya. 42,0 3,5 6,5 0,20 0,60 2420 M. 8,9 3,5 2,9 0,01 0,25 3366

amarillo. Trigo grano.

13,5 1,9 3,0 0,05 0,41 3086

P. algodón. 36,0 6,6 15,7 0,20 1,02 2000 Premezcla Sal Bentonita. Premezcla (Premix): Mezcla de vitaminas, minerales. Bentonita: Ligante. Se tiene como limitación y suplementos fijos los siguientes: Pasta de algodón, debiéndose utilizar como máximo 5% (gosipol). Como suplementos fijos: Premezcla 0,2% , Sal 0,3 % , Ligante (bentonita) 2,0%. Los cuales hacen un total de 7,5 kg. Entonces tendremos: Total a preparar de alimento : 100 kg. Cantidad de Pasta de algodón : 5 kg. Aporte de proteína de la P. algodón : 5 kg. x 0.36 = 1,8 kg. Nuevo requerimiento proteico : 35 – 1,8 = 33,2% Nueva cantidad total de alimento a preparar: 100 – 5 = 92,5 kg. Esto significa que una ración conteniendo 24,967 de harina de pescado, 27,85 de maíz, 20,712 de soya y 5,65 de trigo, proporcionarán una ración balanceada que tendrá 33,2 % de proteína total, pero esta mezcla es sobre la base de 79,18 partes, la cual no es práctica, por lo que deberá prepararse sobre la base de 100 kg (100%). Entonces tendremos: Harina de pescado : 24,967 x 1,168 = 29,16 Maíz amarillo : 27,85 x 1,168 = 32,53 Torta de soya : 20,712 x 1,168 = 24,19 Trigo grano : 5,65 x 1,168 = 6,60 SUB TOTAL : 92,48 kg.

33,2

33,2

HP 66x0,925=

Trigo13,5x0,925=12,

Soya

Maíz

24,967 H.P. 27,850 Maíz 20,712 Soya 5,65 T i

Fórmula en base a 100 kilogramos de alimento: Insumos Kilogramos Harina de pescado. Maíz amarillo. Torta de soya. Trigo grano. Pasta de algodón. Premix. Sal Bentonita

29,16 32,53 24,19 6,60 5,00 0,2 0,3 2,0

Total 100,00 kg. Comprobación de los Requerimientos solicitados:

Insumos Kg % P.T. % G.C.

% F.C. % Ca % P E (kcal/kg

H. pescado Maíz amarillo T. soya Trigo grano P. algodón Premix Sal Bentonita

29,16 32,53 24,19 6,60 5,00 0,2 0,3 2,0

19,25 2,895 10,16 0,891 1,80

2,92 1,139 0,847 0,125 0,33

0,292 0,943 1,572 0,198 0,785

1,166 0,003 0,048 0,003 0,01

0.831 0,081 0,145 0,027 0,051

839,81 1094,96 585,40 203,68 100,00

TOTAL 100 Kg

35 % 5,36 %

3,79 %

1,23 %

1,135

2823,85

c) CUADRADO DE PEARSON MODIFICADO CON ESPACIO LIBRE. Se desea preparar una dieta de 25% de proteína total, teniendo como insumos harina de pescado, harina de carne, harina de sangre, harina de sorgo, harina de maíz, harina de arroz, cuya composición química se muestra en el cuadro siguiente: Insumos y/o ingredientes. Comp. Química : Proteína

total % Harina de pescado. 60,0 Harina de carne. 53,0 Harina de sangre. 75,0 Sorgo. 10,6 Maíz. 9,6 Arroz. 7,5

Se establece 02 grupos de insumos : Insumos proteicos por encima del requerimiento establecido:

harinas de pescado, carne y sangre. Insumos base por debajo del requerimiento proteico: sorgo,

maíz, arroz más los suplementos fijos: Vitaminas, minerales, ligante, etc.

Se establece la proporción de insumos proteicos y de insumos base, la cual podría ser: 20:80 , 25:75 , 30:70 , 40:60, etc., en nuestro caso utilizaremos la proporción 40:60 . Se establece luego las proporciones o partes de los insumos dentro de cada grupo según restricciones, como por ejemplo costo, digestibilidad, composición, toxicidad, disponibilidad, etc. Para nuestro caso podría ser:

Insumos Proteicos

Harina de pescado : 15 partes. Harina de carne : 20 partes. Harina de sangre : 5 partes. Total : 40 partes .

Insumos Base + Suplementos Sorgo : 15 partes. Maíz : 20 partes. Arroz : 20 partes. Suplementos : 5 partes. Total : 60 partes. Luego se procede a determinar el porcentaje de proteína total que aporta cada grupo: Insumo %

Proteína Factor Partes Aporte

proteico H. pescado. H. carne. H. sangre.

60 53 75

0,60 0,53 0,75

15 20 5

9,00 10,6 3,75

Total 40 23,35 23,35 ---------- 40 partes. X ---------- 100 partes x = 58,37 % PT.

Insumo % Proteína

Factor Partes Aporte proteico

Sorgo. Maíz. Arroz. Suplementos

10,6 9,6 7,5 --

0,106 0,096 0,075 --

15 20 20 5

1,59 1,92 1,5 --

Total 60 5,01 5,01 --------- 60 partes. X --------- 100 partes x = 8,35 % PT. Luego se procede a realizar los cálculos con el Cuadrado de Pearson: Esto nos indica que los Insumos proteicos deberán incluirse en un 33,29% y los Insumos base más los suplementos en un 66,71 % paras obtener una dieta con un contenido de proteína total de 25%. Luego se determina el porcentaje a se mezclado de cada uno de los insumos alimenticios (En base a 100 kilos). H. pescado 33,29 x 15/40 = 12,48 H. carne 33,29 x 20/40 = 16,65 H. sangre 33,29 x 5/40 = 4,16 Sorgo 66,71 x 15/60 = 16,68 Maíz 66,71 x 20/60 = 22,24

Arroz 66,71 x 20/60 = 22,24 Suplementos 66,71 x 5/60 = 5,56

Total: 100 kilos. Fórmula de la ración y verificación de % proteína. Insumos Kilos Factor % Proteína H. pescado H. carne. H. Sangre. Sorgo.

12,48 16,65 4,16 16,68

0,60 0,53 0,75 0,106

7,49 8,82 3,12 1,77

25

Insumos proteicos:

Insumos base:

16,65/50,02 x100 = 33,29 % 33 37/50 02 100

Maíz. Arroz. Suplementos.

22,24 22,24 5,56

0,096 0,075 --

2,14 1,67 --

Total 100 25 % El espacio de suplementos, permite incluir por ejemplo, vitaminas 1%, minerales 1%, 1 a 2 % de ligantes, sal 1%, antibióticos, etc.

VI. PROCESO DE FABRICACIÓN. En el proceso de fabricación de los alimentos concentrados se realizan una serie de operaciones como son: 6.1. La molienda. Se refiere a la reducción del tamaño de los insumos, tales como granos de cereales, pescado, levadura seca, etc. Los cuales tienen tamaños y densidades distintas. Con la molienda se logra: Obtención de una mezcla homogénea, de tal manera que en la ración diaria se encuentren presentes toldos los componentes y en la proporción adecuada. Facilita la destrucción de factores antinutricionales termolábiles. Aumenta la superficie específica, mejorando de esta manera la digestibilidad de los nutrientes. El alimento compuesto molido adecuadamente mejora el proceso de peletización, se prolonga la vida de los dados, facilita la penetración del vapor dentro de las partículas. Mejora las propiedades de la mezcla de cada uno de los ingredientes y la densidad del ingrediente alimenticio. En la elaboración de alimentos concentrados para peces se recomienda pasar todos los ingredientes, después de molidos, por una malla de 0,25 mm para mezclas y granulados de iniciación y por una malla de 0.35 mm para pellets de reproductores o de crecimiento, obteniéndose máximos beneficios nutricionales al proporcionar los tamaños de partícula adecuados para el animal. Existe una gran variedad de molinos para el proceso de molienda, siendo el más utilizado en la industria de concentrados el molino de martillos, en general consta de una cámara de molienda en donde se encuentra el rotor que contiene los martillos, en la parte interior y cubriendo la mayor superficie se

encuentra una rejilla a manera de tamiz, esta ultimas son intercambiables de acuerdo con el tamaño de partícula deseada, el molino es alimentado a través de una tolva localizada en la parte superior. Se debe tener un sistema de imanes para evitar el paso de elementos metálicos que puedan dañar los martillos. 6.2. Mezclado. Se refiere a la incorporación y mezcla homogénea de todos los insumos que constituyen la fórmula, con un peso definido en una distribución homogénea. Con este paso se espera que todos los principios nutritivos de la fórmula original estén presentes en la ración a suministrar al animal. En el proceso de mezclado intervienen varios factores: Electricidad estática: Se refiere al roce entre las partículas y contra las paredes de la mezcladora, lo que hace que dichas partículas se carguen eléctricamente, impidiendo la mezcla de ellas, siendo necesario coloca un cable a tierra desde la mezcladora. Forma de las partículas: Las formas esféricas y lisas tienen menor asociación que las formas angulosas. Tamaño y densidad: Las harinas con tamaño y densidad semejantes son más fáciles de mezclar. Proporción y tiempo: Los ingredientes como las vitaminas, minerales, antioxidantes, aglutinantes, etc. Necesitan mayor tiempo de mezclado paras que su distribución sea homogénea en toda la mezcla. Se recomienda para asegurar una distribución uniforme, realizar una premezcla de estos ingredientes con un 1 a 5% de la mezcla final total. Introducción de componentes líquidos: La introducción de aceites de pescado, grasas, melazas, etc. en la mezcla seca se puede hacer mediante bombas de presión y toberas de aspersión durante el proceso de aglomeración, adicionándolos en el producto final seco mediante aspersión. El proceso de mezclado se realiza en mezcladoras de tipo vertical u horizontal, siendo mas eficientes las últimas. Las mezcladoras constan de un cilindro atravesado por un eje con paletas dispuestas en forma helicoidal, pudiendo variar el diseño. 6.3. Aglomeración o Peletización. Consiste en la transformación de la mezcla homogénea en gránulos o pastillas (pelets) mediante un proceso de compresión, calentamiento y adhesión. La mezcla pasa continuamente por una cámara de acondicionamiento en donde se adiciona un 4 a

6 % de agua (usualmente como vapor), proporcionando una lubricación adecuada para la compresión y en presencia de calor se causa la gelatinización del almidón contenido en los ingredientes vegetales, dando como resultado la adhesión necesaria para la formación de los gránulos o pelets. El proceso mecánico es realizado en una peletizadora, donde la mezcla acondicionada con vapor de agua se hace pasar a través de los agujeros de una matriz anular, el material sale en forma de fideo el cual es cortado con unas cuchillas obteniéndose gránulos con diámetros entre 2 – 10 mm. con una longitud de dos a tres veces el diámetro. En general la peletizadora consta de 04 secciones: - Alimentación: Presenta un sistema de tornillo sin fin. - Acondicionamiento: En donde se inyecta vapor de agua a una presión de 2 a 3 kg/cm2, una temperatura de 120 oC y humedad determinada, con lo que la harina se calienta de 50 a 90º oC aumentando la humedad hasta un 16 %. - Compactación: La masa de comprime aumentando su densidad de 0,5 a 0,7 g/cc además se aumenta la temperatura en 5 a 10 oC por frotamiento. Las masas ricas en proteínas compactan bien, mientras en las que contienen fibra ocurre lo contrario. - Corte: El material compactado sale en forma de fideos el cual es cortado por cuchillas. 6.4. Enfriado y secado. Al finalizar el proceso de peletización, los gránulos salen calientes y húmedos teniéndose que realizar un proceso de enfriamiento y remoción del exceso de humedad para poder manipularlos y almacenar en buenas condiciones. Este proceso se realiza por medio de una corriente de aire. Comercialmente este proceso es realizado en secadores – enfriadores de tipo horizontal o vertical, los cuales cuentan con una cámara en donde circula el aire a temperatura ambiente.

6.5. Peletizado por extrusión. El proceso de obtención de alimento extruido es similar al efectuado en la granulación comprimida, con las diferencia que el acondicionamiento de la mezcla se realiza con humedad, temperaturas y presión mayores, el porcentaje inicial de humedad de la mezcla es de 20 a 30%, la temperatura de acondicionamiento es de 65 a 95 oC, una vez logrado esto, la mezcla es llevada a un barril de extrusión presurizado en donde

es cocinada a una temperatura de 130 a 180 oC las cuales se logran por medio de calor y presión mecánica (50 kg./cm2) durante 10 a 60 segundos dependiendo del tamaño de partícula de los insumos, de la composición de la mezcla y de las propiedades físicas requeridas. La mezcla cocida es extruída al pasar por un tornillo ahusado, siendo obligada a pasar a través de una matriz plana (dado) hacia el final del barril de extrusión presurizado. Al salir hacia el exterior del barril de extrusión presurizado el material se expande y pierde humedad por la caída brusca de la presión y temperatura. En el proceso de cocción los almidones alcanzan un grado de gelatinización del 90% proporcionando al pelets gran estabilidad en el agua. La ventajas del peletizado por extrusión son: Las altas temperaturas utilizadas producen la gelatinización de los almidones, aumentando la disponibilidad de los carbohidratos. La elevada temperatura inactiva y destruye los factores antinutricionales termolábiles presentes en cereales y oleaginosas, como por ejemplo los inhibidores del crecimiento. El pelets extruido tiene mayor estabilidad en estado seco, pudiéndose almacenar por largos periodos de tiempo sin degradación de los nutrientes. El extruido es más estable en el agua por su alto grado de gelatinización. Sin embargo, el proceso de extrusión puede ocasionar la pérdida o daño de nutrientes sensibles al calor, como el ácido ascórbico, tiamina, ácidos grasos poliinsaturados, la lisina y otros aminoácidos, siendo necesario realizar un control adecuado durante el proceso de cocción.

VII. CLASIFICACION DEL ALIMENTO CONCENTRADO. El alimento concentrado de acuerdo al contenido de humedad podemos clasificarlos en húmedos (mayor a 50%), semihúmedos (20-50%) y secos (menor a 20%). 7.1. Húmedos. Estas raciones tienen un contenido de humedad mayor al 50%, son elaborados a base de desechos de mataderos, de pescado o de industrias avícolas; se pueden preparar en una máquina picadora – extrusora obteníedose una presentación en forma de cilindros (diámetro de 2 a 10 mm y longitud de 2 a 3 veces el diámetro). Para evitar la pérdida del líquido rico en nutrientes se

puede mezclar con salvado de trigo o agentes aglutinantes como sal 4%, Carboximetil celulosa 1,5% , gelatina 5% , agar 0,2 a 3%. Después son almacenados a bajas temperaturas para su conservación y uso posterior. La desventaja de este tipo de alimento es el mayor riesgo de pérdida de nutrientes, alteración de la calidad de agua, elevación de costos, incremento de mano de obra, variación de la composición nutricional del alimento. 7.2. Semi-húmedos. Son aquellos que poseen un contenido de agua entre el 20% y 50%, se preparan mediante la mezcla en partes iguales ó 40:60 de ingredientes húmedos e ingredientes secos, obteniéndose una masa pastosa en forma de gránulos. Entre los insumos secos que se usan tenemos la harina de pescado, harina de carne, harinas y salvados vegetales y premezcla. La mezcla se hace combinando los insumos secos y húmedos con aceite de pescado, agua y almidón, luego se pasa por un molino de carne industrial saliendo el alimento en forma de tiras el cual será fraccionado de acuerdo a las necesidades. Su almacenamiento se realiza a menos 18 oC para periodos largos. Este alimento tiene menos pérdidas de nutrientes que los húmedos y por lo tanto mayor valor nutritivo. 7.3. Alimentos secos. Estos alimentos concentrados no contienen humedad mayor a 12 % y presentan varias ventajas como: Menor costo por kg. de animal producido. Mantiene su valor nutritivo y suministro. Fácil almacenamiento y distribución. Baja manipulación en el suministro a los animales. Tiene menores riesgos de contaminación microbiana, hongos

y parásitos. Mejor estabilidad y digestibilidad. Produce menor contaminación del agua. Proporciona mejor consistencia y propiedades organolépticas

del animal criado.

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