1

EFECTO DE LA INGESTIÓN DE LÍPIDOS OXIDADOS SOBRE EL DESEMPEÑO PRODUCTIVO, LA ACTIVIDAD

ENZIMÁTICA ANTIOXIDATIVA Y EL CONTENIDO MUSCULAR DE ÁCIDOS GRASOS EN JUVENILES DE

TRUCHA ARCOIRIS Oncorhynchus mykiss (Walbaum)

JORGE ANDRÉS ZAMBRANO NAVARRETE

DIRECTOR: MIGUEL ÁNGEL LANDINES PARRA

MAESTRÍA EN SALUD Y PRODUCCIÓN ANIMAL2007

2

…SEMINARIO 1

ENERGY

FITO ZOO ANCHOVY BONITOFISHERY

PROCESSING

FISH MEAL - OILCCIAL FEED

FROZEN STORAGE

FISH FARMINGFOOD INTAKE

BOILED

EPA DHA

Ω3

3

PESCA

ALMACENAMIENTO

ACUICULTURA

ALIMENTO BALANCEADO

HARINA Y ACEITE DE PESCADO

PROCESAMIENTO

CONSUMO HUMANO

PROCESAMIENTO Y COCCIÓN

EVALUACIÓN DE LOS MÉTODOS PARA DETERMINAR EL GRADO DE OXIDACIÓN LIPÍDICA

DE LAS MATERIAS PRIMAS

EFECTO DEL NIVEL DE OXIDACIÓN LIPÍDICA DE LAS MATERIAS PRIMAS SOBRE LA ESTABILIDAD COMPOSICIONAL, VALOR

NUTRICIONAL Y ACEPTABILIDAD DEL ALIMENTO BALANCEADO EN PECES

EFECTO DE LA ALIMENTACIÓN CON LÍPIDOS OXIDADOS SOBRE PARÁMETROS PRODUCTIVOS

COMO GANANCIA DE PESO, TASA ESPECÍFICA DE CRECIMIENTO, FACTOR DE CONVERSIÓN ALIMENTICIO Y MORTALIDAD EN PECES

DAÑOS HISTOLÓGICOS ASOCIADOS A LA INGESTIÓN DE LÍPIDOS OXIDADOS EN PECES

EFECTO DE LA INGESTIÓN DE LÍPIDOS OXIDADOS SOBRE LA CALIDAD DEL FILETE: PERFÍL DE AGPI Ω3, ESTABILIDAD

OXIDATIVA, TIEMPO DE CONSERVACIÓN EN FRÍO Y LA ACEPTABILIDAD DE PANEL SENSORIAL

…SEMINARIO 1

4

CONTENIDO• MÉTODOS EVALUACIÓN CALIDAD LIPÍDICA DE LA RACIÓN:

– EL MUNDO– SITUACIÓN INDUSTRIAL COLOMBIANA

• RESPUESTA ANIMAL AL ESTRÉS OXIDATIVO:– MECANISMO DETOXIFICANTE

• OBJETIVOS

• METODOLOGÍA

• RESULTADOS ESPERADOS

• IMPACTO DE LA INVESTIGACIÓN

• CRONOGRAMA

• PRESUPUESTO

5

INTERÉS MUNDIAL

www.stopthehogs.com http://diabetic-diet-secrets.com/members/omega3-epa/dha.html

6

PRODUCTOS DE LA OXIDACIÓN

Herrera, E.; Zambrano, J. 2005. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá. 32 p.

7

 VP (meq

O2/kg) VA TBARS (mg

malonaldehido/kg)ACEITE

FRESCO 3,9 - 5,0 10,0 - 20,0 50ACEITE

OXIDADO 7,0 - 26,0 25,0 - 30,0 130ACEITE MUY

OXIDADO < 30,0 > 30,0 >200

CALIDAD OXIDATIVA

ZAMORANO, M. CRITERIOS DE CALIDAD DE MATERIAS GRASAS - TRABAJO PRACTICO. EN: http://www.fao.org/docrep/field/003/AB482S/AB482S11.htm

8

EL MUNDO: INDUSTRIA, MERCADO E INVESTIGACIÓN

TÍTULO/AÑO VP VA AUTOR/ AÑO/JOURNAL

Lipid damage during frozen storage of whole Jack Mackerel (trachurus symmetricus murphyi)

X X Aranda et al. 2005. Journal of Food Lipids

Ferric Ions Reduce the Antioxidant Activity of the Phenolic Fraction of Virgin Olive Oil

X Keceli y Gordon. 2002. Journal of Food Science

Lipid changes and sensory quality of whole- and gutted rainbow Trout during storage in ice

X X Kolakowska et al. 2006. Acta Ichthyol. Piscat

Effect of relative humidity on the oxidative stability of microencapsulated sea buckthorn seed oil

X Partanen et al. 2005. Journal of Food Science

ALMACENAMIENTO ALIMENTACIÓN HUMANA

9

TÍTULO/AÑO VP VA AUTOR/ AÑO/JOURNAL

Stability of crude herring oil produced from fresh byproducts: influence of temperature during storage

X X Aidos et al. 2002.Journal of Food Science

Quality of crude fish oil extracted from herring byproducts of varying states of freshness

X X Aidos et al. 2003.Journal of Food Science

Influence of production process parameters onfish oil quality in a pilot plant

X X Aidos et al. 2003.Journal of Food Science

Changes in the quality of fish oils due to storage temperature and time

X X Boran et al. 2005.Food chemistry

EL MUNDO: INDUSTRIA, MERCADO E INVESTIGACIÓN

PROCESAMIENTO MATERIAS PRIMAS

10

TÍTULO/AÑO VP VA AUTOR/ AÑO/JOURNAL

Effects of oxidized herring and canola oils in Diets on growth, survival, and flavor of atlantic salmon, salmo salar

X Koshio et al., 1994. Agric. Food Chem

Fish meal quality assessment for Atlantic salmon (Salmo salar L.) reared in sea water

X X Anderson et al., 1997. Aquaculture Nutrition

Modulation of tissue a-tocopherol in African catfish, Clarias gariepinus (Burchell), fed oxidized oils, and the compensatory effect of supplemental dietary vitamin E

X Baker, R.; Davies, S. 1997 Aquaculture Nutrition

Influence of oxidized lipids in diets on the development of rainbow trout fry syndrome

X X Daskalov et al., 2000 Journal of Fish Diseases

PRODUCCIÓN ANIMAL

EL MUNDO: INDUSTRIA, MERCADO E INVESTIGACIÓN

11

COLOMBIA: NORMATIVIDAD E INDUSTRIA

LAB. CALIDAD ALIMENTOS

N = 15

100% 0%

12

VALOR DE ANISIDINA

http://www.iterg.com/article.php3?id_article=506#nh2

13

INGESTIÓN LÍPIDOS OXIDADOSSÍNTOMA AUTOR

Pobre crecimiento (1)(7)(8)

Pérdida del apetito, Distrofia muscular, reducción absorción lípidos dietarios, alta mortalidad.

(1)

Degeneración hepática, anemia, reducción de los niveles de vitamina E y C

(2)(7)

Diarrea (3)

Reducción en la capacidad visual – Anormalidades retina (4)

Desestabilización de las membranas celulares (5)

Escoliosis y lordosis (6)

(1) Tacon, G. 1992. FAO Fish technical paper Nº 330. Rome. FAO. 75 p.(2) Sargent et al., 1999. Aquaculture. 177: 191 – 199.(3) Sanders T. 1989. Nutritional aspects of rancidity. En Rancidity in foods. 2nd edition. Elsevier. Science Publishers. pp 125 – 139(4) Estévez et al., 1997. Aquaculture Nutrition. 3: 201 – 216.(5) Wang et al., 2006. Aquaculture Nutrition. 12: 348 – 352.(6) Lewis-McCrea y Lall. 2007. Aquaculture. 262: 142 – 145.(7) Baker y Davis. 1997. Aquaculture Nutrition. 3: 91 – 97.(8) Koshio et al., 1994. Agric. Food Chem. 42: 1164 – 1169.

14

PEROXIDACIÓN

• COR: O2, O*-2, *OH, RO* y ROO*

• BLANCOS POTENCIALES DEL DAÑO OXIDATIVO:– DNA– AGI– HEMOGLOBINA – PROTEÍNAS

Ahmad et al., 2000 Biochimica et Biophysica acta. 1523: 37–48.

15

RESPUESTA A RETO OXIDATIVO

http://herkules.oulu.fi/isbn9514266625/html/x494.html

•ROO*

16

INGESTIÓN LÍPIDOS OXIDADOSRESPUESTA A RETO OXIDATIVO

ACTIVIDAD ENZIMÁTICA ANTIOXIDATIVA TRUCHA ARCORIS

0

20

40

60

80

100

120

SOD CAT GPX

ENZIMA

% A

CTIV

IDAD

REL

ATIV

A (T

EJID

O)

BRANQUIAS

CORAZÒN

TRACTO DIGESTIVO

HÍGADO

MÚSCULO BLANCO

PIEL

GLÓBULOS ROJOS

VEJIGA NATATORIA

Trenzado et al. Aquaculture. 254: 758–767.(2006)

17

RESPUESTA A RETO OXIDATIVO

Channa punctatus

CATALASA

GPx

Ahmad et al., 2000 Biochimica et Biophysica acta. 1523: 37–48.

18

CALIDAD ACEITE = CALIDAD FILETE

R2= 0,9707

SARGENT J. R. British Journal of Nutrition (1997), 78, Suppl. 1, S5-SI3

19

CALIDAD ACEITE = CALIDAD FILETE

0

50

100

150

200

250

300

350

20:2 20:3 20:5 22:6

AGPI

CO

NTE

NID

O A

G (g

/Kg)

ración no ox

ración ox

  AF AOVP INICIAL(mmol/kg) 2 47VP FINAL (mmol/kg) 117 333,3

Cowey et al., British Journal of Nutrition (1984), 51, 443-451

20

OBJETIVO GENERAL

Evaluar el efecto de la ingestión de lípidos oxidados sobre el desempeño productivo, la actividad de las enzimas antioxidativas y el perfil de ácidos grasos depositados a

nivel muscular en juveniles de trucha arcoiris Oncorhynchus mykiss (Walbaum).

21

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Evaluar efecto de ingestión de lípidos con distintos niveles de oxidación sobre crecimiento de juveniles en términos de ganancia de peso, tasa de crecimiento específico y factor de conversión alimenticia.

• Evaluar influencia de ingestión de lípidos con distintos niveles de oxidación sobre la respuesta antioxidativa medida como actividad CAT, SOD y GPx a nivel hepático e intestinal.

• Analizar el efecto de ingestión de lípidos dietarios con distintos niveles de oxidación sobre contenido de ácidos grasos depositados a nivel muscular.

22

OBJETIVOS ESPECÍFICOS• Tipificar curvas de producción de compuestos primarios y

secundarios de oxidación lipídica en materias primas con alto contenido de AGPI.

• Evaluar la efectividad de pruebas VP y VA en determinación de calidad de las materias primas lipídicas utilizadas en raciones para peces.

• Generar indicadores integrales de la estabilidad oxidativa de materias primas utilizadas en raciones para peces que permitan diferenciar la calidad de las mismas (TOTOX).

• Analizar grado de correlación entre calidad oxidativa vs. Actividad antiox hepática y TGI y contenido de AG de filete.

23

DISEÑO DEL EXPERIMENTO

• Alimento formulado (no aox, ↓ lípidos)

• Aceite pescado experimental (Fresco – Oxidado) hasta alcanzar > 13 % grasa.

• 120 Juveniles O. mykiss (± 27 g)

• 5 tratamientos dietarios

• 3 réplicas por tratamiento (8 ind/jaula)

• Muestreo quincenal calidad lipídica

• Medición respuesta enzimática antioxidativa corta y larga exposición (hepático y TGI).

• Día 60: Contenido AG músculo (Control + vs. -)

24

DISEÑO DEL EXPERIMENTO Alimento

+ +

DÍA -30

DÍA -20

DÍA -2

+ +DÍA 15

+ +DÍA 30

DÍA 45 + +

+ +DÍA 60

VP - VA

VP - VA VP - VA

25

DISEÑO DEL EXPERIMENTO Alimento

0100T5

3070T4

5050T3

7030T2

1000T1

%

AFRAOX

DÍA -30

DÍA -20

DÍA -2

DÍA 15

DÍA 30

DÍA 45

DÍA 60

VP – VA

VP – VA / MUESTRA

VP – VA / TTO

VP – VA / TTO

VP – VA / TTO

VP – VA / TTO

VP – VA / TTO

26

DISEÑO DEL EXPERIMENTO Animal

DÍA 0

SOD – CAT – GPx

•HEPÁTICO

•TGI

+ +

DÍA 15

DÍA 60

SOD – CAT – GPx

•HEPÁTICO

•TGI

AG

TRUCHAS DE

LA SIERRA

27

METODOLOGÍA: ESTADO OXIDATIVO

• VP (NTC 236) Prueba química (titulación) meq/Kg muestra.– Triplicado (78 pruebas)

• VA (NTC 4197) Espectrofotometría– Triplicado (78 pruebas)

• TOTOX (2 PV + VA)

• LABORATORIO DE TOXICOLOGÍA

28

• SOD 50% inh. reducción ferricitocromo C 550 nm (Trenzado et al., 2006)

• CAT nmol de H2O2 consumidos /minuto / mg de enzima 240 nm (Ahmad et al., 2000)

• GPx nmol de NADPH oxidados /minuto /mg de enzima 340 nm (Ahmad et al., 2000)

• TGI, HÍGADO (240 pruebas por enzima)

• LABORATORIO DE TOXICOLOGÍA ACUÁTICA.

METODOLOGÍA: ACTIVIDAD ENZIMÁTICA - CRECIMIENTO

Trenzado et al., 2006Aquaculture. 254: 758–767. Ahmad et al., 2000 Biochimica et Biophysica acta. 1523: 37–48.

29

• T1 (Control +) vs T5 (Control -)

• HPLC

• LABORATORIO DE TOXICOLOGÍA

METODOLOGÍA: CONTENIDO ÁCIDOS GRASOS MÚSCULO

30

• DCA con arreglo de parcelas divididas en el tiempo.

• ANAVA

• TUKEY

• CORRELACIÓN– Calidad ox ración vs. Act enzimática.– Calidad ox ración vs. Crecimiento– Calidad ox ración vs. Contenido AGPI músculo.

ANÁLISIS ESTADÍSTICO

31

• Valoración efecto de ingestión de alimentos rancios sobre homeostasis fisiológica, crecimiento y calidad de filete en trucha arcoiris Oncorhynchus mykiss (Walbaum).

• Generación de indicadores idóneos del status oxidativo de las materias primas y raciones.

RESULTADOS ESPERADOS

32

• Realizar formación de recurso humano dentro del programa de maestría en ciencias de la producción animal.

• Divulgación científica – publicación (1 Nacional – 1 Internacional)

RESULTADOS ESPERADOS

33

CRONOGRAMA

MES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Revisión literatura

Consecución material experimentalColección muestras

Pruebas laboratorio

Análisis resultados

Redacción documento finalAjustes, preparación presentación y sustentación

34

PRESUPUESTOConcepto Fuentes de financiación Monto

Gastos de viaje Estudiante 250.000

Pasante U.N. 600.000

Juveniles de trucha arcoiris + Jaulas U.N. Estudiante 460.000

Metasulfonato de tricaina U.N. 150.000

Alimento – Formulación y elaboración U.N. 365.000

Reactivos VP U.N. 1.400.000

Reactivos VA U.N. 800.000

Equipo de disección Estudiante 50.000

Puntas, jeringas, tubos Ependorff, etc U.N. 500.000

Reactivos SOD U.N. 1.280.000

Reactivos CAT U.N. 725.000

Reactivos GPx U.N. 3.000.000

Perfil ácidos grasos (2) U.N. 460.000

Computador + Papelería Estudiante 1.700.000

Elaboración de documento final Estudiante 250.000

TOTAL 11.900.000

35

• LABORATORIO TOXICOLOGÍA FMVZ• LABORATORIO TOXICOLOGÍA ACUÁTICA FMVZ• ASESOR ESTADÍSTICO• EVALUADORES• DIRECTOR

AGRADECIMIENTOS

36

GRACIAS