Características de crecimiento y calidad de la carne de salmón Atlántico (Salmo salar L.) alimentado con distintas dietas comerciales y tasas de alimentación en sistemas de recirculación

Ying Liu, Guoxiang SunInstitute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, Chinayinliu@qdio.ac.cn

Introducción Actualmente, la producción de salmón Atlántico (Salmo salar L.) ha aumentado considerablemente en todo el mundo (FAO, 2011). Mientras que la gran mayoría del salmón de cultivo es producido actualmente en balsas-jaulas, la adopción de sistemas de recirculación para acuicultura (RAS, por sus siglas en inglés) para la producción de salmones, puede mitigar algunos problemas asociados con el desarrollo de la acuicultura en Europa y en otros países (Martins y col., 2010). Esos problemas incluyen las restricciones de agua y terreno por disponibilidad limitada o por regulaciones de conversión para otros propósitos. Adicionalmente, los requerimientos de sustentabilidad medioambiental para la acuicultura se han vuelto más fuertes en los últimos años, incrementando las regulaciones a las descargas de efluentes y la necesidad de sistemas avanzados de limpieza para tratar los efluentes de la acuicultura (Unger y Brinker, 2013). Sin embargo, como una alternativa factible, el RAS debe ser viable efectiva y económicamente, considerando que los costos combinados del alimento con las operaciones de alimentación pueden alcanzar hasta el 60% del costo operacional total (Tucker, 1998). Por ello, el desarrollo de alimentos costo-eficientes y de estrategias de alimentación son de gran importancia para el desarrollo futuro del cultivo de salmón, especialmente para la tecnología RAS. Hasta ahora, el conocimiento sobre la nutrición del salmón es aún limitado, hasta que se establezca la información nutricional suficiente, bajo distintas condiciones de cultivo, incluyendo RAS. El presente estudio fue llevado a cabo para comparar los efectos de cuatro dietas comerciales con diferentes contenidos de proteínas y lípidos en cuanto al rendimiento de crecimiento y calidad de la carne de salmones cultivados en RAS. Los efectos del régimen de alimentación en los indicadores anteriores también fueron evaluados.

Materiales y métodos

Peces y alimento El salmón Atlántico (salmo salar L.) experimental fue obtenido desde Oriental Ocean Sci-Tech (Yantai, China). Los peces (peso inicial de 1.677±157g) fueron transferidos a un centro RAS experimental (Fig. 1) a una densidad inicial de 20,05±0,95 kg/m3, equivalente a 1.050 peces por estanque. Cuatro dietas fueron seleccionadas (Tabla 1): Nosan salmon (NS, 480 g/kg proteína cruda, 160 g/kg grasa cruda), Aller gold (AG, 400 g/kg proteína cruda, 280 g/kg grasa cruda), Skretting salmon (SS, 480 g/kg proteína cruda, 180 g/kg grasa cruda) y Han ye (HY, 440 g/kg proteína cruda, 220 g/kg grasa cruda). Cada uno de los cuatro grupos de alimento fue separado en dos grupos experimentales, con una alimentación a saciedad y la otra, con una alimentación restringida al 80 por ciento de los grupos de saciedad (80% de la cantidad de alimento de los grupos a saciedad).

Procedimientos de muestreo Al comienzo del experimento, los peces fueron sometidos a ayuno durante 24 horas y los pesos individuales fueron registrados y aproximados al 1,0 g más cercano, para determinar el peso inicial. Al final del experimento, los peces fueron sometidos a ayuno por 24 horas y 120 peces en cuatro lugares (Fig. 1) de cada estanque fueron muestreados y pesados al 1,0 g más cercano, para determinar las características de producción. En el muestro final, 30 peces de cada estanque fueron seleccionados al azar y expuestos a anestesia MS-222 durante 1 minuto. Luego los peces fueron sacrificados, y el filete fue separado para su posterior análisis. El pH muscular (30 peces por grupo) fue determinado dentro de 40 minutos post-mortem, insertando un electrodo de pH (medidor de pH para carne portátil, HI99163, Hanna Instruments, UK) en el corte Flesh Quality Cut, (FQC); parte dorsal del filete posterior hasta la cabeza (Fig. 2). El corte Scottish Quality Cut (SQC) y el corte Norwegian Quality Cut (NQC) fueron obtenidos de cada filete de salmón (Fig. 2) y utilizados para posterior análisis de las características de la carne, tales como tejido conectivo (hidroxiprolina, HYP), color, contenido de vitamina E, y pérdida de líquido.

Análisis de los datos Los análisis estadísticos fueron realizados utilizando SPSS versión 18.0. Los datos fueron presentados como media ± EEM y analizados por análisis de la varianza de dos vías. Los efectos del tipo de alimento y el régimen de alimentación (Saciedad y Restringida) en la carne fueron testeados por análisis de covarianza, con la masa corporal como covariable. La significancia fue aceptada en P-valor de 0,05.

Resultados

Crecimiento Se observaron altos niveles de sobrevivencia durante los 78 días de alimentación, presentando mortalidades entre 0,48% y 5,36% para todos los grupos. Se encontraron diferencias significativas (P<0,05) entre los grupos de dietas seleccionadas para el estudio (Tabla 1). Para los dos tratamientos de alimentación, aquellos grupos alimentados con ración restringida (80%) arrojaron menor mortalidad que los grupos a saciedad (100%) en 53,70%-115,30%. Las tasas de crecimiento de peso (WGR, por sus siglas en inglés) fluctuaron entre 16,47 ± 3,73 % y 79,31 ± 6,91 %, lo cual fue significativamente afectado por los tipos de alimento y los regímenes de alimentación. Similar a la WGR, la tasa de crecimiento específico (SGR, por sus siglas en inglés) en los grupos HY (0,70 ± 0,06 - 0,77 ± 0,01 % peso corporal/día) fueron significativamente más altas que otras dietas (0,20 ± 0,04 - 0,55 ± 0,04 % peso corporal/día), y los grupos a saciedad tuvieron mayor SGR que los grupos de alimentación restringida. El factor de conversión (FCR, por sus siglas en inglés) varió entre 0,93 y 3,40. No hubo diferencias significativas en el FCR entre los grupos AG, SS, HY y NS a saciedad, excepto por NS restringida, la cual mostró un valor menor de FCR que en los tratamientos anteriores. Los peces alimentados a saciedad tuvieron un mejor FCR que los grupos con alimentación restringida. No se encontraron diferencias significativas en HSI y los grupos restringidos tuvieron un valor menor que los a saciedad. La materia seca ADC en todos los tratamientos sólo fue afectada por el tipo de alimento y fluctuó entre 69,19 ± 4,22 % y 87,51 ± 0,13 %.

Características de la calidad de la carne Las características de la calidad de la carne para los diferentes tratamientos evaluados en el presente estudio se pueden observar en la Tabla 2. El color de la carne no fue afectado por el tipo de alimento o por el grado de saciedad, con un valor de 26,67 ± 0,44 - 29,33 ± 0,60. En la muestra final, los grupos HY fueron levemente mayores que los grupos NS por casi tres unidades y el color de la carne aumentó con el grado de saciedad. Las concentraciones de vitamina E en peso húmedo y la proteína fueron afectadas significativamente por el tipo de alimento y el grado de saciedad. Las dos formas de vitamina E aumentaron con el grado de saciedad, con rangos de 0,21 ± 0,04 - 0,29 ± 0,02 mg/kg y 6,43 ± 0,43 - 11,85 ± 0,49 mg/kg. La concentración HYP en el musculatura de contracción rápida fue significativamente afectada por el tipo de alimento y se encontró un 63 % más en el grupo NS que en el grupo AC. En tanto, el grado de saciedad mostró una correlación negativa con HYP. En cuanto a pérdida de líquido, en el grupo NS se encontró casi un 35% más alto que en el grupo HY. Adicionalmente, la pérdida de líquido aumentó con el grado de saciedad y el grupo NS 100% mostró la pérdida más alta, mientras que el grupo HY 80% tuvo la menor pérdida. Efectos similares de grados de saciedad distintos fueron encontrados en el pH muscular, con un valor de 6,19 ± 0,02 - 6,36 ± 0,00. Sin embargo, el grupo SS tuvo un mayor pH y el grupo AG tuvo un menor valor.

Discusión La ingesta de alimento parece estar regulada por la energía de la dieta y el régimen de alimentación (nivel y frecuencia) para alcanzar el requerimiento de energía de los peces bajo varios tipos de cultivo (Fauré y Labbé, 2001). Estudios previos han demostrado la regulación de la grasa (Johansen y col., 2002) y proteína (Bendiksen y col., 2003) en la ingesta de alimento del salmón. El desarrollo reciente del alimento de salmón ha llevado al uso de dietas altas en energía, conteniendo bajos niveles de proteína y altos niveles de lípidos (Solberg, 2004). Las dietas con un contenido bajo en proteína y alto en lípidos presentan un beneficio potencial, puesto que requieren una menor proporción de harina de pescado. Investigaciones anteriores han establecido que las dietas de baja proteína/alto lípido no tuvieron efectos negativos en el crecimiento de los peces (Hillestad y col., 1998; Bendiksen y col., 2003). Aunque el FCR en el presente estudio pareció verse levemente mejorado con proporciones reducidas de proteína/lípido, esto no fue estadísticamente significativo excepto para los grupos NS-80%. Tendencias similares se han encontrado en la mortalidad y el HSI. No obstante, proporciones reducidas de proteína/lípido tuvieron efectos significativos en la WGR y SGR. Las dietas AG y HY, con bajas proporciones de proteína/lípido (1,43 y 2,00), resultaron en mejor crecimiento WGR y SGR que otras dietas. Esto puede ser explicado por el ahorro de proteína al incrementar los lípidos en la dieta (Einen y Roem, 1997). El color de la carne (concentración de astaxantina) ha demostrado estar relacionado con la energía en la dieta y el régimen de alimentación (Bjerkeng y col., 1997). En el presente estudio no se encontró una diferencia estadísticamente significativa entre los diferentes tratamientos. Esto puede ser debido a efectos combinados de la energía en la dieta y la ingesta de alimento (Johnsen y col., 2011). Los resultados en la firmeza del filete revelaron que el tipo de alimento afectó la textura a través de las concentraciones de HYP (206,06-417,35). A su vez, la alimentación restringida tuvo un efecto positivo en la concentración alcalino, insoluble (a-i) HYP para todos los tipos de alimento. Esto fue particularmente obvio en el grupo SS-80 %, con un 36 % mayor que en el grupo alimentado a saciedad. Los niveles de vitamina E en los grupos de salmones AG y HY (con una dieta más alta en energía) fueron mayores que en los otros dos tipos de alimento. Este resultado podría indicar que se ha gastado una menor cantidad de vitamina E como antioxidante, debido a una reducción en el consumo de alimento, y la mayor cantidad de vitamina E (α-tocopherol) en los grupos con alimentación restringida reducirán la oxidación de lípidos en su posterior procesamiento. La pérdida de líquidos fue diferente entre todos los tratamientos y los grupos con dietas con más energía (AG y HY) parecieron tener valores más bajos. El pH muscular no tuvo efecto en la pérdida de líquido. Un estudio previo ha enfatizado que varios otros factores afectan la pérdida de líquido en los salmones, pero que el mecanismo es poco claro. Sin embargo, el grupo alimentados a saciedad mostró mayor pérdida de líquido y pH muscular y este resultado estuvo en línea con una investigación anterior (Mørkøre y col., 2008).

Conclusiones El presente estudio mostró que el tipo de alimento y el grado de saciedad afectaron el performance de crecimiento y de calidad de la carne en el salmón Atlántico. Es evidente que la vitamina E, la concentración de enlaces covalentes cruzados de colágeno maduro (HYP), la pérdida de líquido y el pH en el músculo fueron afectados tanto por el tipo de alimento como por el grado de saciedad, mientras que el color de la carne no se vio afectado significativamente.

Referencias Bendiksen, E. Å., Berg, O. K., Jobling, M., Arnesen, A. M., y Måsøval, K., 2003. Digestibility, growth and nutrient utilisation of Atlantic salmon parr (Salmo salar L.) in relation to temperature, feed fat content and oil source. Aquaculture, 224: 283-299. Bjerkeng, B., Refstie, S., Fjalestad, K. T., Storebakken, T., Rødbotten, M., y Roem, A. J., 1997. Quality parameters of the flesh of Atlantic salmon (Salmo salar) as affected by dietary fat content and full-fat soybean meal as a partial substitute for fish meal in the diet. Aquaculture, 157: 297-309. Einen, O., y Roem, A. J., 1997. Dietary protein/energy ratios for Atlantic salmon in relation to fish size: growth, feed utilization and slaughter quality. Aquaculture Nutrition, 3: 115-126. FAO, 2011. FishStat Plus-Universal software for fishery statistical time series [EB/OL]. http: // www.fao.org/ fishery/statistics/software/fishstat/en. Fauré, A., y Labbé, L., 2001. Feeding practices. In: Nutrition and Feeding of Fish and Crustaceans. Guillaume, J., Kaushik, S., Bergot, P.,Métailler, R. Eds:,, Praxis Publishing Ltd., Chichester, 339-350. Hillestad, M., Johnsen, F., Austreng, E., y Åsgård, T., 1998. Long-term effects of dietary fat level and feeding rate on growth, feed utilization and carcass quality of Atlantic salmon. Aquaculture Nutrition, 4: 89-97. Johansen, S. J. S., Ekli, M., and Jobling, M., 2002. Is there lipostatic regulation of feed intake in Atlantic salmon Salmo salar L. Aquaculture Research, 33: 515-524. Johnsen C. A., Hagen, Ø., Adler, M., Jönsson, E., Kling, P., Bickerdike, R., Solberg, C., Björnsson, B. T., and Bendiksen, E. Å., 2011. Effects of feed, feeding regime and growth rate on flesh quality, connective tissue and plasma hormones in farmed Atlantic salmon (Salmo salar L.). Aquaculture, 318: 343-354. Martins, C. I. M., Eding, E. H., Verdegem, M. C. J., Heinsbroeka, L. T. N., Schneiderc, O., Blanchetond, J. P., Roque d’Orbcasteld, E., and Verretha, J. A. J., 2010. New developments in recirculating aquaculture systems in Europe: A perspective on environmental sustainability. Aquacultural Engineering, 43: 83-93. Mørkøre, T., Mazo, T. P. I., Tahirovic, V., and Einen, O., 2008. Impact of starvation and handling stress on rigor development and quality of Atlantic salmon (Salmon salar L). Aquaculture, 277: 231-238. Solberg, C., 2004. Influence of dietary oil content on the growth and chemical composition of Atlantic salmon (Salmo salar). Aquaculture Nutrition, 10: 31-37. Tucker, J. W. Jr. 1998. Marine fish culture. Kluwer Academic Publishers, Boston. Unger, J., y Brinker, A., 2013. Feed and treat: What to expect from commercial diets. Aquacultural Engineering, 53: 19-29.