III MARCO TEÓRICO

3.1) HISTORIA:

Los principales hitos que se han reportado sobre el conocimiento y uso de las lombrices, datan desde los tiempos de Aristóteles (384 – 322 a J.C.), quien definió a las lombrices como “Intestinos de la Tierra”, apareciendo en notas asiáticas, indias y europeas.

En el año 1881 el naturalista y fisiólogo ingles Charles Darwin (1809-1882) plasmó su experiencia de 40 años de estudio y trabajo con las lombrices en el libro titulado “La Obtención de Tierra Vegetal por Acción de las Lombrices”, en el que se exponen estudios profundos sobre la crianza, habitad, sistema de recolección de lombrices, así como el rol ecológico de estos invertebrados en la naturaleza. 13, 14

En 1920, se reportaron datos que sostienen apariciones de la lombriz como alimento humano; en este mismo año se trajeron las lombrices de Europa, empezando su uso en las labores agrícolas de Argentina, a través del suizo Albert Roch; quien desarrolló técnicas eficaces para la crianza y reproducción de las mismas. Ya en el año 1936 se inició la crianza de lombrices como técnica, con el Dr. Tomas Barret, quien después de 10 años de estudio publicó su libro “Harnessing the Earthworm” (“Utilización de la lombriz de tierra”) destacando, que toda ciudad puede tener en el campo un criadero de lombrices alimentados con desperdicios de cocina, los cuales producirían gran cantidad de excelente abono. 13,14

A partir de los años 50, se reportó que en California se empezaron usar un tipo de lombriz denominada Lombriz Roja de California o Eisenia foetida, la cual ofrecía mayores ventajas para la crianza. En 1984 se inició la exportación de lombrices californianas a cargo del argentino Kim Gagliardi, reconocido como el precursor de la lombricultura comercial. En la segunda mitad del año 1980 se da la mayor expansión del uso de las lombrices en Sudamérica (Chile, Ecuador, Perú, Colombia, Argentina y Brasil). Mientras que en España, Italia, Australia, India, EU y Canadá se mantenía y extendía su uso, así como el interés por el estudio de estos anélidos.6, 13

En el caso del Perú, se reportó que se exhibió por primera vez la crianza de las lombrices en la Feria Internacional del Pacífico, realizada en la ciudad de Lima en noviembre de 1986. Instalándose posteriormente criaderos en Chancay (Lima) y Ucayali (Pucallpa). Poco después se extendió la crianza en todo el país.

Actualmente se ha difundido la técnica en Huancayo, Tarapoto, Cerro de Pasco (Palca y Huariaca), Piura, Cusco, Arequipa, Huaraz, Tacna y Lima. Siendo el comportamiento de las lombrices diferente en cada zona; dependiendo del clima, la altitud, alimentación, así como la tecnología de producción. Ya en 1991, se informó que existían 35 criadores de lombrices establecidos en el Perú, que conducían criaderos de entre 210 y 400 lechos (de 30m2 c/u). Así mismo en esta época, se reportó que en Chile existían 4,000 criadores establecidos con plantas de 800 lechos c/u en promedio, dedicados también a la producción de lombriz.13

Se reportó también, que la actividad comercial de la exportación de lombrices californianas no fue fructífera debido a la escasa demanda en el mercado, por lo que su uso se redujo a aquellas destinadas a la agricultura orgánica, cría de ranas y peces. Sin embargo dicha situación cambió en el año 1993 cuando a través del diario Clarín de Chile se comenzó a promover el uso de las lombrices californianas como una propuesta ecológica, que permitiría a las personas deshacerse de sus desechos orgánicos (diferentes estiércoles, desechos de hogares, desperdicios de aserraderos, etc.) y obtener un producto útil para la crianza de plantas. Esta idea cambió la visión de la lombricultura con un fin comercial, en un mercado no identificado con el producto, y se empezó a entregar miles de lombrices californianas a establecimientos rurales, escuelas, cárceles y municipios deseosos de participar en el mejoramiento de su entorno.13

Actualmente, se puede encontrar un listado de lombricultores en distintos países del mundo, así como información relacionada con la lombricultura que ha sido publicada en distintas paginas web, en tesis, en documentales y otros documentos, donde se resalta su gran importancia en el campo ecológico, agrícola y medicinal, mientras que en el campo nutricional, se menciona a la carne de lombriz por su alto valor proteico y contenido de aminoácidos, por lo que éstas han sido estudiadas y utilizadas en la preparación de alimentos balanceados para animales monogástricos10. Así mismo se han publicado noticias de utilización de las lombrices para preparaciones culinarias 6 entre ellos paté, hamburguesas, entre otros.

En un proyecto presentado en la Feria Escolar de Ciencia y Tecnología auspiciada por el Ministerio de Educación y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología del Perú, alumnas del colegio Belén de Osma y Pardo del Dpto. de Apurimac en colaboración con la Estación Ecológica San Jerónimo propusieron la elaboración de harina de lombriz, denominándola Sistema Nutricional Complejo y Equilibrado con el objetivo de incluirlo en la alimentación balanceada de niños de escasos recursos económicos, así también se han presentado cápsulas de harina de lombriz recomendadas como suplementos proteicos para humanos. En el Perú se ha presentado un trabajo de investigación sobre la obtención y caracterización de harina de lombriz para consumo humano12.

Durante la realización del presente trabajo de investigación, se ubicaron centros de lombricultura en el departamento de Lima, en Lurín y en la Universidad Nacional Agraria la Molina, también se criaban lombrices en el C.E. Esther Cáceres del Rímac y el CEI Emilia Bonifati, así mismo se visitó un pequeño grupo de agricultores en la comunidad campesina de Manchay Alto que poseían pequeños pozos de crianza de lombrices, y en el departamento del Cusco, se visitó el centro de lombricultura de la Universidad Nacional San Antonio Abad, donde se usan a las lombrices para alimentación de truchas y ranas, así como para la producción de abono orgánico.

3.2) LA LOMBRIZ (Eisenia foetida)

A nivel mundial, existen 3000 especies de lombriz de tierra, que han sido divididas de acuerdo a sus características en dos grupos: lombrices silvestres o comunes y las lombrices domesticadas. Dentro del segundo grupo, destaca la Lombriz (Eisenia foetida) o comúnmente conocida como lombriz roja de California; cuyo nombre hace alusión a la Universidad Agrícola de California, debido a que allí aparecieron los primeros criaderos intensivos de dichas lombrices.14, 15

3.2.1) Clasificación Taxonómica y Principales Características de la Lombriz (Eisenia foetida)

La Lombriz (Eisenia foétida), pertenece al reino animal, phylum annelida y familia Lumbricidae, como se muestra en el cuadro Nº 1.

Cuadro Nº 1. Clasificación Taxonómica de la Lombriz (Eisenia foetida) Reino Animal Phylum Annelida

Clase Oligochaeta

Familia Lumbricidae

Género Eisenia

Especie Eisenia foetida

Fuente: Curi F. (2003).13

El uso de las lombrices (Eisenia foetida), es extendido a nivel mundial; debido a las ventajas que éstas ofrecen en relación a otras especies comunes, como son: el mayor promedio de vida (16 años), la mayor frecuencia de apareamiento (cada 7 días a partir del tercer mes de nacidas), la mayor tasa de reproducción y la mejor adaptación al cautiverio. Además su carne tiene mejores características que la carne de la lombriz común y son las que mejores resultados ofrecen a la lombricultura. Cuadro Nº 2.

La lombricultura es una biotecnología, que consiste en la utilización de la lombriz como herramienta para el reciclaje de materia orgánica y la obtención de humus (abono orgánico de buena calidad) y biomasa de lombrices, de las cuales; se puede obtener carne o harina con alto contenido proteico. 6

La carne o harina de lombriz (Eisenia foetida) ha sido considerada una fuente de proteína no convencional de bajo costo, debido a: la facilidad de crianza, la alta fecundidad y la longevidad de las lombrices, lo que les permite una alta tasa poblacional y una excelente dinámica poblacional de importancia en la fabricación del humus y biomasa de lombrices.

Así mismo, su bajo costo se debe a que las lombrices son saprófagas, ya que son capaces de alimentarse y metabolizar desechos biodegradables de todo tipo, desde detritus orgánico hasta coprolitos animales.

Cuadro Nº 2. Principales Características de la Lombriz (Eisenia foetida) comparada con la Lumbricus terrestris Características Eisenia foetida Lumbricus terrestris

Promedio de vida 16 años 4 años

Frecuencia de Apareamiento 7 días 45 días

N° Nacidos 2-21 1-4

Lomb/año a partir de una 1500 200

Cautividad Fácil Muy Difícil

Longitud 6-8cm 12-20cm

Carne Suculenta Blanda

Humedad 82.5% 45%

Permanencia No huye Huye

Fuente: Ferrruzi C. (1984) 6 3.2.2) Características Morfológicas más Resaltantes

Morfología Externa:

La lombriz es un gusano cilíndrico, alargado, ligeramente aplanado en la parte ventral y cónica en la parte anterior. Anatómicamente la característica central de la lombriz (Eisenia foetida), como de todo el phylum anélido, es la división del cuerpo en segmentos o anillos.

Tanto los órganos como la pared corporal adquieren la forma de segmentos separados en tabiques transversales. En varios segmentos se repiten órganos corporales como musculatura, nervios e incluso órganos de excreción y gónadas, el único sistema no afectado es el digestivo, ya que se extiende atravesando cada uno de los segmentos.4Fig. Nº 1.

En el extremo anterior tiene un lóbulo redondeado, llamado prostomio, detrás y debajo del mismo se abre la boca, rodeada por el primer anillo denominado peristomio. Carecen de ojos y el último segmento del cuerpo se denomina pidigio o abertura anal.

En el primer tercio, posee una protuberancia o ensanchamiento denominado clitelio o clitelium, cuya aparición representa la madurez sexual de las lombrices y cumple importantes funciones en el proceso reproductivo.

La región ventral presenta cuatro dobles filas de cerdas o quetas por segmento, que son estructuras locomotoras y están presentes a partir del tercer segmento y ausente en la última porción del cuerpo.

Finalmente las lombrices recién nacidas son de color crema y miden 1 mm. Aproximadamente, a la semana miden 7mm. y su coloración es blanca, entre los 15 y 20 días se torna rosada y miden entre 12-15mm., a los 90 días las lombrices se encuentran en la etapa de madurez y son rojizas, pueden alcanzar una longitud de 5-8 cm., su diámetro oscila entre 3-5mm., pesan

aproximadamente 1g. y su cuerpo esta constituido por un total de 95-200 anillos o somitos, así mismo en esta etapa las lombrices se encuentran aptas para la reproducción.

Morfología Interna:

La lombriz tiene una pared corporal conformada, de afuera hacia adentro, por una cutícula externa que le permite el intercambio gaseoso, la permeabilidad al agua, así como; la transmisión de impulsos sensitivos. Luego se encuentra la epidermis, donde se encuentran células nerviosas con receptores luminosos sensitivos especializados en reaccionar al pH y a la temperatura, también se encuentra el sentido del tacto y órganos gustativos, que le permiten distinguir entre los diferentes sustratos alimenticios, así mismo por la epidermis la lombriz realiza la función de respiración. Posteriormente se encuentran las capas fibrosas musculares (circular externa y longitudinal interna), peritoneo y finalmente se encuentran los órganos de los sistemas circulatorios (conformado por cinco pares de corazones), nervioso y muscular que se encuentran dentro del celoma. Fig. Nº 2.

El celoma es definido como un amplio espacio lleno de líquido, que se extiende por la pared del cuerpo y envuelve al aparato digestivo de la lombriz. Este líquido

FIGURA Nº 1. Morfología Externa de la Lombriz (Eisenia foetida)

Fuente: Ferruzi C.(1984)6

celómico se junta con la sangre y transportan el alimento , los desechos y los gases respiratorios de la lombriz, también cumple la función de locomoción y es considerado como un esqueleto hidráulico contra el cual actúan los músculos para cambiar la forma del cuerpo.

El aparato digestivo es de forma tubular y forma una buena parte del cuerpo de la lombriz, esta conformado por la cavidad bucal, la faringe, el esófago, el buche, la molleja, el intestino y el ano. La faringe es el principal órgano de ingestión, que funciona como una bomba succionadora, cuyas paredes poseen glándulas que producen secreción salival, que contienen sustancias mucosas y enzimas que permiten humedecer y predigerir el alimento. A continuación sigue el esófago, de tipo tubular estrecho, que puede ser modificado a diferentes niveles para formar un estómago, un buche o una molleja. El esófago posee glándulas calcíferas encargadas de neutralizar la acidez de la materia vegetal, posteriormente; y sin mayor modificación, pasa al buche, donde el alimento puede ser almacenado temporalmente y se realiza el humedecimiento y ablandamiento preliminares. Finalmente, el intestino forma el resto del aparato digestivo, en la mitad anterior del intestino se da la secreción y digestión, mientras que en la mitad posterior ocurre la absorción.

El aparato digestivo es de forma tubular y forma una buena parte del cuerpo de la lombriz, esta conformado por la cavidad bucal, la faringe, el esófago, el buche, la molleja, el intestino y el ano. La faringe es el principal órgano de ingestión, que funciona como una bomba succionadora, cuyas paredes poseen glándulas que producen secreción salival, que contienen sustancias mucosas y enzimas que permiten humedecer y predigerir el alimento. A continuación sigue el esófago, de tipo tubular estrecho, que puede ser modificado a diferentes niveles para formar un estómago, un buche o una molleja. El esófago posee glándulas calcíferas encargadas de neutralizar la acidez de la materia vegetal, posteriormente y sin mayor modificación pasa al buche en el que el alimento, puede ser almacenado temporalmente y se realiza el humedecimiento y ablandamiento preliminares, finalmente el intestino forma el resto del aparato digestivo, en la mitad anterior del intestino se da la secreción y digestión, mientras que en la mitad posterior ocurre la absorción.

FIGURA Nº 2. Vista Dorsal de Estructuras Internas de la Lombriz (Eisenia foetida)

Fuente: Aguilera D. (2004)14

Por otro lado, la lombriz es una especie hermafrodita incompleta que contiene los dos aparatos reproductores pero no se puede fecundar sola. El aparato reproductor masculino comprende dos pares de testículos alojados en el segmento 10 y 11 (parte anterior cerca de la boca) mientras que el aparato reproductor femenino, está formado por un par de ovarios alojados en el anillo 13 (se encuentra detrás del aparato genital masculino).12, 14

3.2.3) Importancia de la Lombriz (Eisenia foetida)

a) En la agricultura y ecología: El uso de las lombrices permiten la transformación de desechos orgánicos de origen animal y vegetal, en un abono orgánico de alta calidad y bajo costo que mejora el estado de los suelos, así mismo actúa como hormona de crecimiento vegetal y tiene un efecto plaguicida, lo que lo convierte en un potente fertilizante natural que no deteriora el medio ambiente y a su vez disminuye los costos de producción agrícola, por lo que es considerado un buen método de reciclaje de residuos sòlidos13, 14

b) En la industria farmacéutica: Se han utilizado las lombrices para preparar sustancias medicinales para calmar la debilidad post parto, síntomas del reumatismo, tos crónica, diarrea y también se habría usado como antipirético y antibiótico. Así mismo se reporta que a nivel industrial se han elaborado, antídotos y constrictores vaso sanguíneos. 13, 15

En un estudio reciente en el año 2005, se obtuvo del tejido de la lombriz (Eisenia foetida), un producto denominado Glycolipoprotein G-90, el cual exhibió una actividad antibacterial sobre las bacterias patógenas facultativas, lo cual representa un hallazgo importante que podría ser de interés en el campo de la medicina veterinaria y humana.16

c) En la alimentación: Debido a la alta tasa de reproducción y longevidad de la lombriz (Eisenia foetida), su crianza permite obtener un excedente poblacional importante, que puede ser convertido en carne o harina, considerada como fuente de proteína de origen animal no convencional de alta calidad.14

La harina de lombriz ha sido utilizada en la preparación de alimentos balanceados para animales como: aves, cuyes, conejos, peces, ranas, camarones, langostinos entre otros.17 Cuyos resultados, han demostrado una alta tasa de conversión alimenticia, que podría significar un ahorro importante en los costos de alimentación de animales. Al respecto, en un estudio se alimentó pollos con harina de carne y harina de lombriz, por separado, durante 52 días; al final del ensayo se obtuvo que la tasa de crecimiento de los pollos alimentados con harina de lombriz fue similar a la otra harina, pero consumieron un 13% menos de alimento, lo que determinó una mejor eficiencia de conversión alimenticia y no se reportaron efectos nocivos con la harina de lombriz.18 Así mismo, en el estudio de Nuñez M. se reportó que el efecto de la harina de lombriz, de la harina de pescado y de la caseína, en el crecimiento de pollos jóvenes; fue similar.17 En otro estudio, la harina de lombriz (Eisenia foetida) fue empleada como sustituto de la proteína de soya en dietas para pollos de engorde, concluyendo que ésta podría sustituir en un 50% dicha proteína.19

En el año 1993, se realizó un trabajo de investigación en la Universidad Nacional de Huancayo, donde se reportó que es factible reemplazar la harina de pescado por la harina de lombriz en raciones de crecimiento de cuyes criollos, ya que no existía diferencia significativa entre el incremento de peso, así como la mortalidad en ambos grupos.20

En cuanto al uso de lombriz, como un suplemento proteico en dietas para conejos en crecimiento comparado con la harina de soya, se concluyó; que es posible sustituir el 30% de la proteína con harina de lombriz sin efecto fisiológico adverso.21

Así mismo, se usó la harina de lombriz para suplementación de dietas para conejos de engorde, concluyendo que la harina de lombriz constituye una alternativa práctica para la alimentación de conejos durante el engorde en condiciones tropicales.22

En esta misma línea, en el año 1994 se reportó el trabajo realizado en la universidad nacional de la Amazonía Peruana donde se concluyó, que es factible la sustitución hasta de un 100% de la harina de pescado por harina de lombriz, en la formulación de raciones de conejos en engorde.22

En la alimentación de truchas arco iris, se reportó que la inclusión del 21% de harina de lombriz en la dieta para truchas, mejora el crecimiento de las mismas en relación a una dieta control, así mismo no se reportaron alteraciones de carácter nutricional por lo que concluyeron, que es factible la inclusión de harina de lombriz por ser de bajo costo, altamente proteico y de elaboración sencilla y artesanal.23

Los buenos resultados obtenidos en relación al uso de la harina de lombriz, en la alimentación animal, ha llevado a considerarlo un alimento potencial para ser introducido en la alimentación humana.

Al respecto, se ha reportado en el año 1986, que en países con mayor adelanto tecnológico como Japón y Taiwan, se incorporó la harina de lombriz al consumo humano, siendo muy cotizada por su alto valor biológico.10, 13, 15

Así mismo en la Universidad Nacional de San Agustín (Arequipa-Perú) en el año 1995, se evaluó el efecto de la harina de lombriz en la recuperación nutricional de ratas albinas comparada con una dieta con caseína. Donde se evidenció que el uso de la harina de lombriz, fue una buena alternativa de alimentación para la recuperación nutricional de ratas y se sugirió su aplicación en seres humanos.8

Por otro lado en la ciudad de Lima en el año 1997, se desarrolló un trabajo de investigación titulado Obtención y Caracterización de la Harina de lombriz (Eisenia foetida) para Consumo Humano. Así mismo en diferentes partes del mundo, se han realizado distintos trabajos que reportan datos sobre el valor nutricional de la harina de lombriz y que corroboran su potencialidad como alimento para consumo humano.

3.3) DEFINICIÓN DE CARNE Y HARINA DE LOMBRIZ (Eisenia foetida).

En el presente trabajo la carne de lombriz se define, en relación a su proceso de elaboración, como el producto obtenido después del sacrificio, purga y lavado cuidadoso de las lombrices frescas. Mientras que la harina de lombriz se ha definido como el producto seco y molido obtenido de la carne de lombriz desecada.

Comparando la harina de lombriz, con las normas referidas a la harina de pescado para consumo humano dadas por el grupo de supervisión de proteínas FAO y UNICEF, la harina de lombriz sería definida como un producto con mayor contenido de grasa y sin limitación de olor y sabor, pero elaborado a partir de lombriz fresca. 24

3.3.1) Factores que afectan la Cantidad y Calidad de la Harina de Lombriz:

a) La calidad del alimento de la lombriz: El alimento de la lombriz, debe estar en condiciones óptimas, para lo cual se debe controlar algunos parámetros como: la temperatura del alimento (Tº optima: 15- 20°C), la humedad (80-90%), condiciones aeróbicas, contenidos amoniacales inferiores a 0.5mg/g, contenido de sales menores a 0.5% y un pH de 5-9. Para lograr estas condiciones, el alimento debe ser sometido a una serie de procesos (compostaje), antes de ser consumido, caso contrario; las lombrices morirían o no lograrían una óptima tasa de reproducción y desarrollo.6

Así mismo, se ha indicado que el alimento de la lombriz debe ser balanceado, con un contenido de proteínas del 15-17%, y con un adecuado aporte de carbohidratos, lípidos, sales minerales y fibra. Esto determinará el peso, longitud y contenidos nutricionales máximos en el menor tiempo. 10

b) Densidad poblacional por metro cuadrado: Una alta densidad de lombrices en un espacio reducido no es conveniente, porque el alimento no alcanza para satisfacer las necesidades de estos animales, obteniendo un desarrollo y reproducción inadecuadas, por lo cual se ha recomendado que los lechos (lugares donde se cría a las lombrices) deben ser de 30-40cm de ancho y de 1-1.20m. de largo y que la densidad poblacional en estos debe ser de 5000 lombrices/ m2. 13

c) Periodo de Cosecha: Para fines de obtención de un mayor rendimiento de harina de lombriz, es importante que las lombrices se encuentren en el periodo de adultez, lo cual se detecta a partir de la presencia del clitelio.17

d) Frecuencia de la cosecha: Se ha comprobado que la lombriz (Eisenia foetida) logra duplicar la biomasa en un periodo de 60-90 días, lo que esta sujeto al tipo de alimentos empleados y las condiciones de manejo. (Se podrán obtenerse 4-6 cosechas por año).17

f) Procedimientos de elaboración de harina de lombriz: Para obtener una mayor cantidad de harina de lombriz se debe considerar que las lombrices se encuentren en estado de madurez a la hora de la selección, la efectividad de la purga, un correcto lavado, deshidratado y molido. Así mismo se debe tener en cuenta la temperatura del deshidratado a la que la carne de lombriz será sometida, ya que ésta puede ocasionar pérdidas de vitaminas, reacciones de pardeamiento e insolubilización marcada de las proteínas que alterarían la calidad y el valor biológico de las mismas, al respecto: una temperatura que evite la desnaturalización y precipitación de las proteínas debe estar bajo los 60ºC.25

3.3.2) Situación del Consumo de Lombrices en la Alimentación Humana:

En algunas zonas del mundo, el consumo de invertebrados es culturalmente aceptado y su consumo se justifica por su riqueza en algún tipo de nutriente o alguna propiedad que los pobladores le asignan.

Al respecto Carlos Ferruzi4 en su Manual de Lombricultura mencionó: “… Aunque inicialmente la utilización de la Lombriz Roja para la alimentación humana puede ocasionar cierta repugnancia, no debe olvidarse, que desde hace milenios algunas poblaciones negras del continente africano, se alimentan diariamente, con un tipo de lombrices existentes en las selvas ecuatoriales…”, así mismo reportó que la población China hace más de 2000 años

consume a las lombrices como fuente de alimentación alternativa y como una fuente importante de proteínas. También Velásquez Et al9 reportó, que en países orientales como Japón, Filipinas y Taiwán, la harina de lombriz decolorada y desodorizada fue incorporada al consumo Humano.

Segovia E.11 mencionó que en la actualidad se esta difundiendo el consumo de la lombriz en diversos países de América, tales como Estados Unidos, Colombia y Venezuela, a través de concursos de gastronomía y preparaciones a base de lombrices, haciendo referencia que algunos norteamericanos disfrutan de la cocina a base de invertebrados, tal es así que en el año 1987 en un elegante club de exploradores de Nueva York, se realizaron preparaciones a base de escarabajos, hormigas, saltamontes, grillos y lombrices de tierra. Así mismo en programas televisivos, se reportó el uso de lombrices con verduras, usados para aumentar el grosor de panecillos, así también se supo de la realización de un proyecto tecnológico de elaboración de paté a base de carne de lombriz, manifestando que las lombrices al igual que la mayoría de invertebrados (ostras, conchas, camarones, cangrejos, calamares, langostinos, etc.), constituyen delicias culinarias baratas, altamente nutritivas y de exquisito sabor.

En el Perú, mediante ferias tecnológicas, se han presentado proyectos relacionados al uso de harina de lombriz en la elaboración de galletas para consumo humano, así mismo; se ha realizado un trabajo de investigación con el objetivo de obtener y caracterizar la harina de lombriz, donde concluyeron que es factible tecnológicamente obtener harina de lombriz (Eisenia foetida), con características bromatológicas, nutricionales y microbiológicas aptas para consumo humano.13

3.4) ASPECTOS NUTRICIONALES DE LA HARINA DE LOMBRIZ (Eisenia foetida)

3.4.1) Determinación de la Calidad Proteica

La evaluación de la calidad proteica se inicia con ensayos químicos específicos que incluyen la determinación del aminograma y el cálculo del Score Químico o computo químico, seguido de los ensayos biológicos realizados en humanos o en animales de experimentación.28

El uso de animales de experimentación, como las ratas, es común debido a que son animales de tamaño adecuado, rápido crecimiento, alta fertilidad, fácil manejo, adaptabilidad a las diversas dietas y habitad, y bajo costo en relación a los ensayos realizados en humanos. Además los ensayos realizados en animales han logrado un alto grado de estandarización.

La extrapolación de los valores obtenidos en ensayos con ratas, a la de los humanos no necesariamente es válida, aunque se reportan experimentos en los que si lo han sido, por este motivo la aplicación de los valores en animales, con respecto a la nutrición en humanos, podría ser más frecuentemente cualitativa que cuantitativa.26,27

Los métodos más comunes para determinar la calidad de las proteínas alimenticias se dividen en dos grupos: lo métodos químicos y los métodos biológicos.

Métodos Químicos: Se basan en la determinación de los aminoácidos esenciales de la proteína en estudio y su comparación con el patrón de aminoácidos esenciales del preescolar, grupo etareo que presenta los mayores requerimientos de aminoácidos esenciales.28

Dentro de los métodos químicos se encuentra el método de cómputo químico, conocido como puntaje químico, número químico o score químico preconizado por Mitchell y Block (1946), este método se basa en calcular el porcentaje de presencia de los aminoácidos esenciales, con respecto al patrón de referencia de aminoácidos esenciales del preescolar mg/g de nitrógeno (FAO/OMS/UNU 1985).

El porcentaje del aminoácido esencial, que está en menor proporción indica el aminoácido limitante al cual se le denomina score químico (SQ), cuando no hay déficit de ningún aminoácido esencial el SQ es 100% y equivale al de una proteína ideal o de referencia: por el contrario, si una proteína es carente en un aminoácidos esenciales su SQ es cero.28

El valor del score químico, multiplicado por el valor de la digestibilidad verdadera de la proteína corresponde a la determinación del score químico corregido por la digestibilidad de la proteína, cuyas siglas en ingles son PDCAAS (protein digestibility corrected aminoacid score), este método fue propuesto por la FAO y ha reemplazado al PER como la norma para calcular el porcentaje del valor diario de proteína, en el rotulado de los alimentos para adultos y niños mayores de un año de edad.

Métodos biológicos: Utilizan criterios fisiológicos; principalmente cambios de peso corporal o retención de nitrogeno. Algunos se pueden desarrollar en humanos (método de balance nitrogenado), pero la mayoría, se llevan a cabo en animales de laboratorio.

Dentro de los métodos basados en cambios de peso corporal, se encuentra el índice de eficiencia proteica (PER), considerado el más simple y de uso extendido, que fue definido por Osborne, Mendel y Ferry (1919) como la relación entre el consumo de proteína y la ganancia de peso de los animales de experimentación a un nivel óptimo de proteína (9.09 – 10%). Este método presenta algunas desventajas, tales como: los valores obtenidos son dependientes de la dosis y el resultado final se ve afectado por los diversos factores que modifican la ingesta total de alimentos. Así mismo; la asunción de que la ganancia de peso es debido al incremento de proteína tisular, no es siempre válida. Además el PER no toma en cuenta algún margen referente a la función de mantenimiento que cumplen las proteínas. Es decir; sólo consideran su eficacia en función de la ganancia de peso, por lo que tienen una capacidad reducida, para discriminar entre las distintas proteínas. 28 , 29

Otro método, basado en el cambio de peso corporal, fue introducido por Pellet, L. (1980) y es conocido como razón proteínica neta (NPR), que introdujo mejoras en el método de PER al considerar un grupo aproteico. El cálculo del NPR considera la diferencia de pesos del grupo aproteico y del grupo experimental, en vez de solamente el peso ganado por el grupo experimental. Lo que permite tomar en cuenta el aporte de la proteína, no sólo para

crecimiento sino para mantenimiento, así mismo los resultados obtenidos son independientes del consumo total de alimento.30

Dentro de los métodos basados en la retención de nitrógeno, se encuentra el método de Miller y Bender (1953) denominado Utilización Proteínica Neta (NPU). Este método, en vez de usar la ganancia de peso, mide la medida de acumulación de nitrógeno en la carcasa, asimismo es uno de los más precisos y simples, ya que considera el empleo neto de la proteína tanto para crecimiento y mantenimiento, al introducir un grupo aproteico. Así mismo, el NPU es un método sensible a los cambios de utilización de proteína debido a factores de procesamiento. 31, 29, 30

Bender y Doell, han reportado que existe una alta correlación entre los valores de NPU y NPR, por lo que los valores de NPR pueden llevarse a una escala porcentual, y ser comparada con el NPU al ser multiplicado por 16. Este valor obtenido fue definido por los autores como PRE (protein retention efficiency).30

Por otro lado, la utilización neta de la proteína, está basada en una combinación del valor biológico y de la digestibilidad de la proteína alimentaria, por lo que el método abreviado matemáticamente coincide con multiplicar la digestibilidad verdadera, con el valor biológico de la proteína para obtener el NPU. 31, 29

Otro de los métodos, se denomina digestibilidad verdadera que es considerada como la segunda en importancia, en la determinación de la calidad de la proteína, después de la determinación del score químico. Esto se debe a que no todas las proteínas son digeridas, absorbidas y utilizadas en la misma medida, debido a diferencias inherentes a la naturaleza de las proteínas alimentarías (configuración de la proteína, unión de aminoácidos, etc.), presencia de componentes no proteicos con influencia en la digestión (fibra en el alimento, fitatos, oxalatos, etc.), factores antifisiológicos o a las condiciones de elaboración del producto.

La digestibilidad verdadera mide la fracción del nitrógeno ingerido que es absorbido, mediante la diferencia entre la ingesta de alimento y la excreción vía fecal, dando un margen para

aquella porción de las heces que no provienen de residuos alimentarios sin digerir (células intestinales, las bacterias, los residuos de los jugos digestivos entre otros), es decir ésta considera el nitrógeno metabólico fecal de origen no dietético a través de la inclusión de un grupo de animales alimentados con dieta aproteica. El valor aproximado de digestibilidad verdadera óptima es de 90-95%). 29, 32.

Finalmente, otro de los métodos biológicos utilizados en el presente trabajo, se denomina Valor Biológico de la Proteína, definido por Thomas y Mitchel (1923). Este método mide la fracción del nitrógeno absorbido, que es retenido por el organismo para el crecimiento y el mantenimiento corporal. Se toman en cuenta las pérdidas por digestión, así como por metabolismo, y mide la eficiencia que tiene la proteína absorbida para proveer los aminoácidos necesarios para la síntesis de la proteína corporal y mantenimiento. Este método se basa en que las principales vías de eliminación del nitrógeno de la dieta son las heces y la orina, por lo que se da por supuesto que todo el nitrógeno ingerido que no se recupera de estas salidas es retenido y empleado por el organismo para satisfacer sus requerimientos de aminoácidos. Se ha reportado que existe una buena correlación el SQ antes descrito y el valor biológico (VB), cuando se utiliza una proteína de referencia adecuada y cuando los valores de SQ y VB son mayores del 50%. 29, 33, 34

3.4.2) Análisis Nutricional de la Harina de Lombriz (Eisenia foetida)

La harina de lombriz, ha sido considerada importante por su alto contenido de proteínas y de aminoácidos esenciales así como el alto contenido de ácidos grasos esenciales.11 En relación a la composición de ácidos grasos, en un estudio preliminar de los niveles de ácidos grasos, mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, se concluyó qué la harina de lombriz constituye una fuente no convencional importante de ácidos grasos esenciales, por lo que podría considerarse como una alternativa nutricional.35

En relación a la cantidad y calidad de las proteínas de la Harina de Lombriz, en Chile, el año de 1986 se realizó un trabajo referido a la obtención, composición química, valor nutricional y calidad bacteriológica , donde se reportó un alto contenido de proteínas (71.2 % b/s). En este trabajo la evaluación biológica de la calidad proteica se realizó con ratas Wistar y se utilizó los ensayos de eficiencia proteica neta (PER) cuyos resultados fueron de 2.44 + 0.17 y 2.71+ 0.25, y el ensayo de razón proteínica neta (NPR) cuyos valores fueron de 3,86 ±1,46 y 4,04 ± 0,26, para la harina de lombriz y para la caseína respectivamente y el ensayo de digestibilidad aparente que fue de 87.46% para la harina de Lombriz y 91.66% para la caseína, datos que ratifican, según el autor, su alto valor biológico. En cuanto al análisis microbiológico se demostró que no había presencia de entero bacterias patógenas.

Así mismo, en el año 1993 se realizó otro trabajo experimental con el objetivo de proveer información sobre el valor nutricional de la harina de lombriz (Eisenia foetida), incluyendo la evaluación toxicológica usando ratas de laboratorio. Donde concluyeron; al igual que el anterior trabajo, que la harina de lombriz representa una fuente de proteína de alto valor biológico, por los índices de NPR y PER, donde no se encontró diferencia significativa entre la harina de lombriz y la caseína. En relación con la composición de aminoácidos de la harina de lombriz, esta reveló una deficiencia relativa de triptófano y en relación con la evaluación toxicológica, no se encontró efecto negativo sobre la salud de las ratas, que fueron evaluadas hasta su cuarta generación.10

En otro trabajo de investigación, realizado en La Habana – Cuba, sobre la composición química de la lombriz (Eisenia foetida), se reportó un valor de proteína en base seca de 62.13%, menor al reportado por Velásquez (1986). También se reportó que el valor de digestibilidad del nitrógeno in vitro de la lombriz fue de 92.73%36 mayor al reportado por Gonzalvo (2001), cuya digestibilidad in Vitro fue de 88.8%.39

Otro trabajo realizado en el mismo lugar, reportó un valor de PER mayor en la harina de lombriz, en comparación con la caseína. Un valor de NPU de 68.58% para la harina de lombriz y 87.88% para la caseína, así mismo; el valor de digestibilidad verdadera de la harina de lombriz fue de 86.64% y 100.15% para la caseína. Mientras que el valor biológico, en el mismo orden, fue de 78.98% y 85.17% respectivamente.37

En el Perú, en el año 1997 se realizó un trabajo de investigación sobre la obtención y caracterización de la Harina de lombriz (Eisenia foetida) para consumo humano, en el que se reportó un valor más alto de proteínas en base seca (73.45%b/s), un valor de PER de 3.34 para la harina de lombriz y de 2.97 para la caseína, el valor de digestibilidad aparente de la harina de lombriz de 89.15% y para la caseína un valor de 90.25%, diferencia significativa estadísticamente. Dicho trabajo concluyó, que es factible tecnológicamente obtener harina de lombriz, con características bromatológicas, nutricionales y microbiológicas aptas para consumo humano.12

El año 2003, el Departamento de Ciencias de los Alimentos de la Facultad de Farmacia, de la Universidad de los Andes (Venezuela), publicó un trabajo cuyo objetivo fue determinar el contenido de aminoácidos en muestras de lombrices convertidas previamente en harina, mediante el método analítico por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), concluyendo que la harina de lombriz se caracteriza por un contenido de aminoácido esenciales representativos como fenilalanina, leusina, isoleucina, metionina, lisina y valina mayor del 3% del p/p, la cuantificación se realizó con dos tipos de muestra (harina obtenida por liofilización y harina obtenida por desecado a estufa), la diferencia entre los dos fue menos del 10% para cada aminoácido, excepto para la lisina y tirosina, se evidenció que en todos los casos, se obtuvo un mayor contenido con la preparación por liofilizado, por lo que se recomienda usar este método para cuantificación.38

En el año 2004, en un trabajo piloto no publicado realizado en la Facultad de Medicina de la UNMSM se determinó la digestibilidad in vitro de la proteína de la harina de lombriz utilizando el método de Nitrogeno Soluble en Pepsina donde se obtuvo una digestibilidad del 89.6%.

Composición Química de la Harina de Lombriz

En el cuadro Nº 3, se muestra los datos encontrados en relación a la composición química de la harina de lombriz (Eisenia foetida), donde se ha observado que hay mayor variabilidad de resultados en el caso del contenido proteico (Prot.) y de extracto libre de nitrogeno (ELN) que corresponde a los carbohidratos, lo cual puede estar relacionado al tipo de alimentación de las lombrices, así como al proceso de obtención de la harina de lombriz.

Cuadro Nº 3. Composición Química de la harina de lombriz (Eisenia foetida) según Diversos Autores Componentes

Autores MS* Prot. % E.E. % F.C. % ELN Cenizas

García et al 1997 95,30 63,80 8,60 2.00 16,2 9,40

Alvarez L. 1999 92.00 65,26 8,48 0.00 18,58 7,66

Ibañez et al 1993 91,70 71,10

9,60 2,94 6,11 10,14

Segovia E. 1997 92.00 73,45 9,35 0.0 11,20 6.0

X + DS 92.75 + 1.71 68.40 + 4.61 9.01 + 0.55 1.24 + 1.48 13.02 + 5.54 8.30 +1.85

int1

Composición de Aminoácidos de la Harina de Lombriz

Distintos investigadores han determinado la composición de aminoácidos de la proteína de la harina de lombriz por lo que en el cuadro Nº 4 se presenta una recopilación de los mismos, en los cuales se observan valores distintos que se podrían explicar por variaciones en la precisión de las técnicas así como el tipo de método usado.28

(Gramos de Aminoácido / 100g. de Proteína)

Fuente: Elaboración propia. *Citado por Nuñez M (1995)17 ** Valores medios citados por Vieira (2004)40

Computo Aminoacídico de la Proteína de la Harina de Lombriz

En el cuadro Nº 5, computo aminoacídico de la harina de lombriz en humanos, se observa que no hay aminoácido limitante, sin embargo al usar los valores de la composición de aminoácidos presentados por Segovia E. (1997) se halló que el aminoácido limitante, utilizando tanto las necesidades de preescolares y escolares, fue el triptófano, lo que coincide con la observación hecha por Ibáñez et al (1993). Al respecto, el triptófano así como los aminoácidos azufrados son lo más sensibles a la desaparición o pérdida durante el proceso de determinación38, lo cual posiblemente sea causa de estas variaciones que pondrían en duda la determinación de la calidad de la proteína por métodos químicos como son el score químico o el PSCAASS para lo cual se requiere una menor variabilidad entre las cifras encontradas.

En el computo aminoacídico en relación a los requerimientos de aminoácidos de las ratas se observa que los aminoácidos limitantes fueron la metionina + cisteina y el triptófano. Cuadro Nº 6

Cuadro Nº 5: Computo Aminoacídico de la Harina de Lombriz en Relación al Requerimiento de Aminoácidos en Humanos Lisina Met + Cis Treonina Triptófano

Patrón aa esenciales del preescolar (mg/g N)* 363 156 213 69

Patrón aa esenciales del escolares (mg/g N)* 275 138 175 56

Harina de lombriz Valores medios (mg/g N)** 443,75 218,75 293,75 75,00

Computo de Aminoácidos (CA) para pre escolares valores medio % 122,25 140,22 137,91 108,70

Computo de Aminoácidos (CA) para escolares valores medio % 161,36 158,51 167,86 133,93

Fuente: Elaboración propia. *Olivares et al (1994)3 **Vieira et al (2004)40

Fuente: Elaboración propia.*Informe de una Consulta de Expertos FAO/OMS (1989)2 **Vieira et al (2004) )40