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REPORTE TÉCNICO FINAL CORRESPONDIENTE AL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
CONVOCATORIA_2008
I. Portada del reporte
CLAVE DEL PROYECTO: 25-2008-609
TITULO:
Extensión de servicios de la Universidad de Guadalajara al sector acuícola de
Jalisco: estudio integral del efecto de dietas a base de aceite vegetal y probióticos
sobre la productividad y biología de la tilapia y bagre de crianza en Jalisco.
UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA, CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS BIOLOGICAS Y
AGROPECUARIAS.
RESPONSABLE DEL PROYECTO: DRA. ANNE H.M. SANTERRE
II. Resumen Debe dar al lector el conocimiento general del proyecto e invitarlo a continuar con la lectura.
La acuicultura es una oportunidad para Jalisco por su ambiente propicio, el
incremento del consumo de pescado, la existencia de centros de producción de crías y de
distribución. En Jalisco, la tilapia (Oreochromis niloticus) y el bagre de Canal (Ictalurus
punctatus) son las especies cultivadas de mayor crecimiento, presentes en la dieta de los
Jaliscienses, representando una parte importante del aporte proteínico de su dieta y de
fácil acceso económico a los distintos estratos de la sociedad.
La alimentación es el gasto que más agrava los costos de producción de las
granjas acuícolas. Tradicionalmente la fuente de lípidos para la alimentación de los peces
en cultivo son los aceites de pescado obtenidos de especies marinas; estos son básicos
para la formulación de alimentos balanceados y todo un sector industrial está dedicado a
su producción. Sin embargo, en los últimos 10 años, la demanda de aceite de pescado ha
superado la oferta y como consecuencia el costo de los alimentos ha aumento
drásticamente, por lo que es necesaria la búsqueda de fuentes alternativas de aceite
para la formulación del alimento para peces.
El aceite de soya es candidato para reemplazar al de pescado en la formulación
del alimento balanceado para peces, por ser el aceite vegetal de mayor producción a nivel
mundial y por tener excelentes características técnicas y nutricionales que lo hacen ideal
para uso doméstico e industrial.
El cultivo intensivo de peces predispone a enfermedades por las altas densidades
y manejo excesivo de los animales que culminan en situación de estrés. Sin embargo, el
prevenir y controlar los cuadros infecciosos ha llevado al uso excesivo de antibióticos.
Para limitar el uso de antibióticos se ha propuesto la incorporación de probióticos en el
alimento. Los probióticos son definidos como “microorganismos vivos que confieren un
beneficio de salud al receptor de manera directa o indirecta” en particular a través de la
estimulación del sistema inmune del pez y aumento de la resistencia a enfermedades sin
embargo, su efectividad depende del pez y de las condiciones ambientales en las cuales
se encuentra.
En el presente proyecto multidisciplinario se alimentaron, en condiciones controladas, a
tilapia y bagre con dietas alternativas a base de aceite de soya con/sin aceite de pescado
y con/sin un probiótico comercial (bacterol-shrimp forte). Se evaluó el efecto de las dietas
sobre parámetros productivos: crecimiento (longitud estándar y peso total), conversión
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alimenticia, índices de conversión alimenticia, eficiencia de la conversión, proteínas, peso
seco, peso húmedo y cenizas; sobre parámetros inmunológicos (fagocitosis y producción
de ROS), microbiológicos, bioquímicos y genéticos (expresión de desaturasa y elongasa).
Los datos experimentales obtenidos a lo largo del desarrollo del presente proyecto
coinciden en que la sustitución del aceite de pescado por aceite de soya en la dieta no
afectó estadísticamente los parámetros evaluados. Por lo tanto se propone al sector
acuícola la sustitución del aceite de pescado por el aceite de soya en la formulación de la
dieta ya que no afecta la biología del pez, pero sí representará una disminución en los
costos de producción. La suplementación de la dieta con el probiótico probado aquí no
mejoró los parámetros evaluados, en particular los inmunológicos, por lo que se realizarán
más pruebas con otros productos comerciales en las condiciones propias a nuestro
Estado
III. Antecedentes
Explicar brevemente las principales características del entorno donde se desarrolló el proyecto:
Sector y/o subserctor específico, indicando sus principales características.
Contexto socioeconómico.
LA ACUICULTURA
La acuicultura ofrece una alternativa alimenticia de gran valor nutricional y representa el
sector de la producción de alimento de mayor crecimiento con una expansión de 5% a
10% anual en los últimos 10 años a nivel mundial. El continente asiático domina la
producción acuícola mundial ya que de los 14 países líderes en la acuicultura, 9 son
asiáticos. La pesca y la acuicultura son también parte esencial del quehacer económico y
social de México; representan una alternativa real para ampliar la oferta alimentaria en el
país, contribuyen a la seguridad alimentaria, generación de divisas y creación de fuentes
permanentes de empleo. La acuicultura participa en la producción pesquera nacional con
poco más de 12 por ciento de la producción nacional y de acuerdo a las perspectivas a
nivel internacional, podría representar en nuestro país más de 40 por ciento de la
producción pesquera total en un plazo de entre diez y quince años. La Carta Nacional
Pesquera cita que en México se cultiva un total de 61 especies, de las cuales 40 son
nativas y 21 son de origen exótico. En la figura 1 se muestra la producción acuícola total
en México según las estadísticas de la FAO (Food and Agriculture Organization) donde se
observa el incremento de esta actividad en los últimos 10 años.
Figura 1: Producción de la acuicultura reportada de México (a partir de 1950) (FAO Fishery Statistic)
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Al igual que para México, la acuicultura es una oportunidad para Jalisco por su ambiente
propicio, el incremento de consumo de pescados y mariscos por la población, la
existencia de centros de producción de crías y de distribución (El Mercado del Mar de
Zapopan), la sobreexplotación de los ríos y lagos, así como para un mayor
aprovechamiento del agua a través de la agro-acuacultura. En Jalisco, la tilapia ocupa el
primer lugar de las siete especies acuícolas más productivas. Después de la tilapia
(mojarra), las especies más pescadas son: bagre del canal, carpa, camarón, atún, trucha
y langostino. La tilapia, el bagre y la carpa representan 92.5% del total de la acuicultura
en Jalisco donde el gobierno del estado reporta 254 granjas acuícolas, de las cuales 125
están dedicadas a la engorda de la tilapia y entre 10 a 13 practican el cultivo mixto de
tilapia con carpa o bagre (Comité de Sanidad Acuícola del Estado de Jalisco 2011).
Figura 2: Principales productos pesqueros de Jalisco, por municipio. Se destaca la importancia de la tilapia (mojarra) en la actividad pesquera de nuestro Estado (Sagarpa, Jalisco, Panorana agroalimentario y pesquero, 2011).
La tilapia y el bagre presentan ventajas para su cultivo: buena biotecnología de cultivo,
adaptabilidad a diversas condiciones ambientales, fácil domesticación y manejo,
resistencia a enfermedades. Ambas son especies omnívoras con crecimiento rápido en
condiciones controladas, excelente conversión alimenticia, mercado abierto a nivel
nacional e internacional, por lo anterior representan los peces de agua dulce de mayor
crecimiento comercial. Además estas especies han adquirido un lugar preponderante en
el gusto del consumidor y ahora es posible encontrarlos en los principales mercados del
país, en muchos restaurantes y súper-mercados. El consumidor las aprecia ya que
representan una alternativa alimenticia saludable y económica y la demanda por la tilapia
y el bagre ha crecido basado en su calidad, variedad de presentación, mejor
comercialización con controles rigurosos, cambio en la dieta de los consumidores y gusto
del consumidor por productos más sanos, apetitosos, económicos y de gran valor
nutritivo.
Son además las especies acuícolas de costo más accesible para la población de
Jalisco, comparado con carne y otros peces.
LA TILAPIA DEL NILO, Oreochromis niloticus
Familia: Cichlidae, Género: Oreochromis, Especie: niloticus (Linnaeus, 1758)
Figura 3: Tilapia del Nilo, Oreochromis niloticus (FAO, 2011-B)
Las tilapias (Oreochromis ssp.), fueron introducidas en México desde 1964 y hoy en
día su cultivo es uno de los más rentables dentro de la acuicultura, ya que es
altamente productivo gracias a los atributos de la especie, como son: su rápido
crecimiento, resistencia a enfermedades, elevada productividad, tolerancia a
condiciones de alta densidad, capacidad para sobrevivir a bajas concentraciones
de oxigeno y a diferentes salinidades (organismos eurihalinos), así como la
aceptación de una amplia gama de alimentos naturales y artificiales.
La tilapia es el nombre común para aproximadamente 100 especies y subespecies de
peces originarios de las aguas tropicales de África. Entre las especies más importantes se
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encuentran, Oreochromis niloticus, O. mossambicus y O. aureus y sus híbridos (Casas et
al., 2006). Fue introducida en México desde 1964, y luego catalogada como “establecida”
en el año 2010 (CONABIO). Tiene como nombres comerciales: tilapia herbívora, blanco
del Nilo, blanco de Oriente, tilapia Stirling, tilapia blanca, tilapia azul, tilapia de
Mozambique, tilapia naranja, mojarra, y tilapia roja de Florida (híbrido). Según la variedad
es encontrada en ambientes acuáticos dulceacuícolas y salobres (ríos, arroyos, lagos y
lagunas costeras).
EL BAGRE DE CANAL, Ictalurus punctatus
Familia: Ictaluridae, Género: Ictalurus, Especie: punctatus (Rafinesque, 1818).
Figura 4: Bagre de canal, Ictalurus punctatus (FAO, 2011-B)
El bagre de canal tiene una amplia distribución geográfica, desde Canadá hasta la parte
Norte de México. En el estado de Jalisco se reporta la presencia de peces del género
Ictalurus en registros fósiles, desde el pleistoceno medio. Las especies nativas del estado
son el bagre de balsas (Ictalurus balsanus (Jordan y Snyder 1899)), el bagre de chapala
(Ictalurus ochoterenai (de Buen 1946)) y el bagre del Lerma (I. dugesii, (Bean, 1880)). Sin
embargo, las poblaciones de las especies nativas de bagre del lago de Chapala han
disminuido notablemente, por la contaminación y la introducción de la carpa, del bagre de
canal (Ictalurus punctatus) y de la tilapia, para fines de explotación comercial
(Escarceaga, 1999). El interés por el bagre de canal (Ictalurus punctatus, Rafinesque,
1818) se inició cuando la Comisión de Peces y Pesquerías de los Estados Unidos de
América comenzó a sembrar peces recolectados de la naturaleza en 1870. La acuicultura
comercial fue considerada como económicamente práctica a finales de la década de los
50 y el cultivo del bagre se desarrolló rápidamente durante los años 60 y 70 en la medida
que se mejoraron el manejo de estanques, identificación y control de enfermedades y
alimentos preparados, que los cultivadores posteriormente adoptaron.
México es uno de los principales países productores de este pez a nivel mundial (FAO,
2011-B), su cultivo se ha extendido en diversas regiones del país. En Jalisco, el bagre es
una de las 7 principales especies cultivadas, en 2009 la producción fue de 130 de las
12,083 toneladas de la producción pesquera de la acuicultura en peso vivo en esta misma
entidad (CONAPESCA, 2010). Se consume y es muy apreciado en ríos y lagos en
particular en las zonas lacustres del Estado (Chapala y Sayula) donde reemplazó al bagre
nativo (Guzman y Lyons, 2003).
PRODUCCIÓN PESQUERA
En 2008 la pesca de captura y la acuicultura suministraron al mundo unos 142 millones de
toneladas de pescado. De ellos, 115 millones se destinaron al consumo humano. En este
mismo año, la acuicultura generó el 46 % del suministro total de pescado comestible y
creció más rápido que cualquier otro sector de producción de alimentos de origen animal y
a mayor ritmo que la población mundial. Se espera que supere a la pesca de captura
como fuente de pescado. La región de América Latina y el Caribe presentaron el mayor
crecimiento medio anual en el período 1970-2008 (21,1 %). En México la acuicultura
intensiva en estanques involucra el cultivo de 4 especies: tilapia, bagre, carpa y trucha. El
total de producción acuícola en el 2009 fue de 280,699 toneladas, de los cuales se
destaca la producción de mojarra (tilapia) con 70,176 toneladas y de bagre con 3,057
toneladas, representando respectivamente el 25 % y el 1.08 % del volumen de producción
pesquera acuícola a nivel nacional. El cultivo de la tilapia es él que genera más empleo en
las aguas dulces del país; esta actividad tiene cobertura nacional, pues es prácticamente
comercial en todos los estados de la República, con excepción en Baja California Sur. En
2009 en Jalisco se reportaron 12,086 toneladas de producción pesquera, de las cuales el
66.7% son tilapia y el 1.07% son bagres (CONAPESCA, 2010).
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IV. Introducción Explicar razones de por qué era necesario iniciar el proyecto, señalando: Situación inicial del proyecto Grupos beneficiarios
Breve análisis socioeconómico, resultados de evaluaciones que se han realizado para este proyecto o para otros que abordan el mimo problema. Áreas priorizadas
LA ALIMENTACION DE PECES EN LA ACUICULTURA
Los sistemas de acuicultura intensiva moderna son en muchas maneras comparables a
los sistemas intensivos de producción de animales terrestres ya que dependen de un
mercado global para proveer los insumos, en particular los alimentos. Actualmente el 40%
de la producción de la acuacultura depende de alimentos industriales (dietas formuladas)
y la alimentación es el gasto que más agrava los costos de producción de todos los
animales de granja, incluyendo al pez, representando del 50 al 85 % de los mismos. El
crecimiento del pez, la conversión alimenticia y la composición corporal son generalmente
afectados por la especie, raza, sexo y fase del ciclo reproductor que suponen diferentes
necesidades nutricionales. Cada uno de los nutrientes que integra un alimento
balanceado cumple con funciones específicas en la economía corporal de estos
organismos y debe satisfacer las necesidades nutritivas en términos de proteínas, lípidos
(ácidos grasos esenciales: AGF), carbohidratos, vitaminas y minerales (Watanabe, 1999)
de acuerdo a la edad del organismo.
Los aceites de pescado son la base para la formulación de los alimentos para el sector
acuícola debido a su perfil balanceado de amino ácidos y buena digestibilidad. Estos
constituyen la fuente más común de ácidos grasos (AG) con alto contenido en lípidos 3n
de cadena larga. A nivel internacional, todo un sector industrial está dedicado a la
producción de aceites de pescado a partir de especies marinas de pequeño tamaño
(sardinas, anchovetas y anguilas) y una cantidad impresionante de peces provienen de
los ecosistemas marinos y se capturan “únicamente” para abastecer a las granjas
acuícolas del mundo. En el 2002 la industria de la acuicultura a nivel mundial consumió el
42% de harina (residuo molido después del proceso de extracción de lípidos) y el 78% del
aceite de pescado del total de la producción mundial. Se estima que en 2012 la
acuicultura requerirá de más del 85% de la producción mundial de aceite de pescado. El
desabastecimiento de estos aceites y el desequilibrio entre oferta y demanda
desencadenan un aumento en el precio de este recurso, lo que repercute en el costo del
alimento para peces de granja y aumenta drásticamente los costos de producción y será
pronto un factor limitante al desarrollo de la acuicultura. Por lo anterior, una producción
acuícola sostenible debe de incluir un cambio en la formulación del alimento comercial de
los peces de granja a través del reemplazo parcial o total de los aceites de pescado por
aceites de otro origen sea vegetal o animal.
UTILIDAD DE LOS ÁCIDOS GRASOS DE ORIGEN VEGETAL EN LA FORMULACIÓN
DE DIETAS PARA PECES
Los organismos marinos utilizados normalmente para la formulación de los alimentos
proporcionan una gran variedad de AG que juegan papeles funcionales importantes en
peces, comparables a los descritos para vertebrados. Muchos aceites vegetales son
también una buena fuente de energía en dietas para peces de agua dulce como el bagre
africano (Heterobranchus longifilis) (Legendre et al., 1995), o la carpa (Cyprinus carpio)
(Fontagne et al., 1999) con tasas de remplazo máximo del 40% de lípidos en la dieta. En
otras especies como el tambor rojo (Sciaenops ocellatus) los niveles de sustitución con
aceite soya o aceite de linaza, sin reducción de crecimiento, están arriba de 70-80%,
(Tucker et al., 1997; Lochmann y Gatlin, 1993). También se ha reportado que en salmón
del Atlántico (Salmo salar) y en trucha arco iris (Oncorhyncus mykiss) al menos 50 y 80%,
del aceite de pescado puede ser remplazado por diferentes aceites vegetales sin
comprometer crecimiento, sobrevivencia y utilización alimenticia (Rosenlund et al., 2000;
Caballero et al., 2002; Grisdale-Helland et al., 2002).
Los aceites vegetales son ricos en ácidos grasos poli-insaturados (PUFAs, por sus siglas
en inglés) C18, pero carecen de C20 y C22, ácidos grasos altamente insaturados
(HUFAs, por sus siglas en inglés) abundantes en el aceite de pescado (Sargent et al.,
2002). Por consiguiente durante la última década ha existido un gran interés en el estudio
de la regulación de las rutas biosintéticas de HUFAs en peces para determinar la
efectividad con la cual los ácidos grasos en los aceites vegetales pueden ser utilizados
comercialmente en la formulación de dietas para el cultivo de diferentes especies
piscícolas (Sargent et al., 2002).
Los ácidos grasos poli-insaturados (PUFAs), linoléico [18:2n-6] y linolénico [18:3n-3], no
pueden ser sintetizados de novo por los animales, incluyendo los peces y por lo tanto son
llamados ácidos grasos esenciales (EFA) (Holman, 1986). Los requerimientos de EFA
varían entre las especies animales, aunque los peces necesitan de ambos; [18:3n-3] y
[18:2n-6], en combinación deben representar aproximadamente el 1% de su dieta. Su
esencialidad deriva de la desaturación y elongación a HUFAs funcionalmente activos
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como los ácidos eicosapentaenoico (EPA) [20:5n-3], docosahexanoico [22:6n-3] (DHA) y
arachidónico (ARA) [20:4n-6] (Sargent et al., 1999).
Los peces de agua dulce son capaces de convertir los EFA a ácidos grasos altamente
insaturados (EPA, DHA y ARA), los cuáles son cadenas más grandes, más insaturadas y
fisiológicamente más importantes. La transformación se realiza por vía enzimática
mediada por una serie de desaturasas y elongasas que utilizan C18 PUFA como sustrato
inicial (Henderson y Tocher, 1987, Sargent et al. 1995). En contraste, los peces
típicamente marinos no pueden realizar estas conversiones en una tasa apreciable por lo
que necesariamente requieren una dieta con HUFAs (Sargent et al., 1995). Esta
insuficiencia metabólica ha sido identificada como una deficiencia relativa de dos enzimas
de la ruta de conversión de EFA [18:3n3] a EPA [20:5n-3]: la elongasa (Ghioni et al.,
1999) y la Δ5 o Δ6 desaturasa (Tocher y Ghioni, 1999).
La soya es un alimento con alto contenido de aceites, del 100% de su composición de
lípidos el 60% son PUFAs): 85% corresponde a ácido linoleico [18:2 n-6] y 12% de ácido
α-linolénico [18:3 n-3]. Estos ácidos grasos son precursores de los HUFAs que se
encuentran en los peces. También posee ventajas como su alto contenido de proteína y
una elevada concentración de lisina, aminoácido que se encuentra limitado en la mayor
parte de las proteínas de origen vegetal (Torres y Tovar, 2009).
LA SOYA
La soya es la oleaginosa originaria de Asia de mayor importancia a nivel mundial por los
volúmenes comercializados, su gran cantidad de usos y de subproductos que forman
parte de una larga serie de cadenas agroindustriales además de sus derivados de su alto
contenido de proteína y energía. Los principales subproductos obtenidos de la soya son el
aceite para el consumo humano y la harina utilizada como ingrediente proteico de
alimentos balanceados para animales domésticos (principalmente cerdos y aves). De
acuerdo con datos del Departamento de Agricultura de EU, del 2005 al 2009, la
producción mundial de soya ha tenido un crecimiento de 13.6%, al pasar de 220 a 250
millones de toneladas. Esta producción se concentra en EU (36%), Brasil (25%),
Argentina (21%), China (6%) y otros países (12 por ciento). En el 2008, en México se
produjeron 153,000 toneladas de soya, equivalentes a 4.7% del consumo total nacional
para ese año. El 87% de la producción se concentró en los estados de Tamaulipas (58%),
Chiapas (16%) y San Luis Potosí (13 por ciento). El cultivo de soya en México tiene
oportunidades de crecimiento y su siembra se promueve incluso en condiciones
ambientales desfavorables para otros cultivos, regiones con limitantes de agua para riego
(cultivo tolerante a sequía).
La producción global de aceites vegetales ha incrementado en los últimos años y
alcanza volúmenes 100 veces mayores que el aceite de pescado; de tal manera que
actualmente el precio del aceite vegetal es más constante e incluso ha disminuido en
algunos mercados. Por lo tanto, es de gran interés el remplazo (parcial o total) de aceites
de pescado por aceites vegetales en la dieta de los peces de granja acuícola, con la
finalidad de reducir la dependencia absoluta del aceite de pescado y reducir los costos de
formulación del alimento (Caballero et al., 2002). El aceite de soya es el aceite de mayor
producción a nivel mundial y tiene excelentes características técnicas y nutricionales que
lo hace él con mayor preferencia para usos domésticos e industriales. Esté no tiene
demanda por parte de otras especies animales o actividades humanas por lo que es
candidato para reemplazar al aceite de pescado.
Figura: Soya (Glycine max)
En la siguiente figura se comparan los precios de los aceites de pescado y de soya. Se
observa que aun si los precios de ambos aceites han aumentado en los últimos años, el
precio del aceite de soya sigue mas económico que él de pescado. Por ejemplo se puede
observar que en el año 2008 el aceite de pescado costaba 1200 USD por tonelada, el
doble del aceite de pescado (600 USD/tonelada).
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Figure 39: Fishmeal and soybean meal prices in Germany and the NetherlandsSource: FAO Fisheries – The State of World Fisheries and Aquaculture, 2008
PART 1: World review of fisheries and aquaculture, p. 58
www.greenfacts.org/en/fisheries/figtableboxes/figure-40.htm
Figura: Comparación de los precios del aceite de pescado y aceite de soya
INMUNIDAD DE PECES
El papel fundamental del sistema inmune es reconocer lo propio de lo no propio;
discriminando las moléculas extrañas de la gran diversidad de patrones moleculares y
complejidad intrínseca del hospedero. La respuesta inmune de los peces está bien
desarrollada e integrada, y en teleósteos se encuentra muchas similitudes funcionales con
la respuesta observada en los vertebrados superiores, aunque presenta algunas
diferencias en los principales órganos linfoides: 1) el timo, es un órgano par y homogéneo,
responsable de la diferenciación y selección de los linfocitos T, 2) el riñón anterior, en el
cual aparece un gran número de macrófagos y linfocitos B, éste tiene capacidad
hematopoyética y por sus características funcionales y ultraestructurales se considera un
análogo de la médula ósea en mamíferos, 3) el bazo tiene funciones similares a las del
riñón anterior. Opuesto a los mamíferos, los peces carecen de médula ósea y ganglios
linfáticos.
Los macrófagos son fagocitos con núcleo grande; tienen una participación importante en
la presentación antigénica y en cooperación celular forman una importante red de defensa
inmunológica integral que neutraliza la invasión de patógenos y partículas materiales. El
proceso de la fagocitosis en los teleósteos es muy similar al observado en los vertebrados
superiores: incluye un reconocimiento, contacto, ingestión, procesamiento, eliminación.
Los fagocitos poseen una variedad de mecanismos microbicidas, a modo de
independientes de oxígeno y dependientes de oxígeno como el estallido respiratorio
(oxygen-dependent respiratory burst), que resulta en la formación de especies reactivas
de oxígeno (Reactive Oxide Species; ROS), como el anión superóxido, el peróxido de
hidrógeno y el ácido hipoclórico. La fagocitosis se estimula mediante la opsonización; por
ello, las lectinas, la proteína C reactiva, el complemento y los anticuerpos facilitan la
internalización del antígeno a la célula inmunocompetente.
En granjas acuícolas de explotación intensiva donde los peces se exponen a condiciones
de estrés surgen problemas relacionados con enfermedades y el deterioro del ambiente lo
cual ocasiona serias pérdidas económicas. La profilaxis en una granja acuícola se logra a
través de una alimentación adecuada, además de mantener la calidad del agua y evitar el
estrés, sin embargo, si el acuicultor se enfrenta con un cuadro infeccioso, tiene que
aplicar medidas curativas y se procede al uso de sustancias químicas como los
antibióticos. El uso de medicamentos es solamente recomendado en respuesta a un
evento episódico, por tiempo limitado y con muchas precauciones, por ejemplo; no se
recomienda su utilización rutinaria en el alimento con el fin de evitar que los patógenos
adquieran resistencia. Sin embargo, el prevenir y controlar las enfermedades infcciosas
ha llevado al uso excesivo de antibióticos y es por esto que en años recientes surgió
interés en el uso de probióticos que favorecen y estimulan el sistema inmune del pez y
aumentan su resistencia a enfermedades.
PROBIÓTICOS:
La FAO (2001) definió a los probióticos como microorganismos vivos, que al ser
suministrados en dosis adecuada, confieren un beneficio de salud al receptor, a través de
su acción directa o indirecta sobre la modulación de la flora endógena, así como sobre el
sistema inmune del hospedero. Dentro de los probióticos utilizados en la acuicultura se
encuentran principalmente las bacterias productoras de acido láctico y las levaduras
(Panigrahi y Azad, 2007). Se reporta que los probioticos: 1) mejoran la eficiencia de
conversión alimenticia y la ganancia en peso vivo, 2) confieren protección contra
patógenos 3) modulan el sistema inmune. En este trabajo se utilizó el probiótico intestinal
comercial “Bacterol-shrimp forte” ya que es el único disponible en el mercado en el estado
de Jalisco, enfocado al sector acuícola.
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V. Planteamiento y Justificación del Proyecto Describir cuál es la problemática que resuelve y el impacto positivo que producirá en los aspectos económico y social.
Los alimentos balanceados para peces de granja acuícola se importan de compañías
internacionales y su costo aumenta drásticamente debido a la escasez de aceites de
pescado, por lo que las empresas locales necesitan formular y proponer al sector acuícola
un nuevo alimento y sustituir el aceite de pescado por aceites de origen vegetal, como la
soya, para reducir los gastos de crianza y producción. Los peces de agua dulce mas
cultivados en Jalisco son la tilapia y el bagre, los cuales son omnívoros, predominante
vegetarianos, capaces de alimentarse de una gran variedad de plantas y materia, por lo
que la transición de una dieta a la otra es factible.
Además las condiciones estresantes de los sistemas de cultivo intensivo pueden alteran
la salud del pez y contribuyen en altos porcentajes de mortalidad y baja producción en las
granjas, por lo que existe un interés creciente en la suplementación de las dietas con
probióticos durante las etapas juveniles y de engorda con la finalidad de estimular la
respuesta inmune del pez y disminuir el uso de antibióticos.
Sin embargo, antes de la transferencia y aplicación en granjas acuícolas en Jalisco, es
importante evaluar el efecto de dietas alternativas sobre la biología del pez en
condiciones experimentales controladas. Por lo anterior se llevo a cabo el presente
proyecto de investigación aplicada multidisciplinario para evaluar el efecto de una dieta
alterna a base de aceite vegetal (soya) más un probiótico comercial (bacterol-shrimp
forte), tomando como indicadores parámetros productivos, inmunológicos, genéticos y
microbiológicos en la tilapia del Nilo y el bagre de canal, dos especies importantes para la
acuicultura de Jalisco. La sustitución del aceite de pescado por aceite de origen vegetal
es una opción atractiva para el sector acuícola. Contar con un alimento balanceado más
económico contribuirá a su crecimiento en respuesta al aumento de la población y la
preferencia del consumidor para este tipo de alimento. Además, a nivel ecológico es
importante señalar que la sustitución del aceite de pescado por aceite de origen vegetal,
disminuirá la demanda internacional para este aceite y así la pesca de organismos
marinos para la formulación del alimento y ayudará en la preservación del balance
ecológico marino.
VI. Objetivo General Debe ser una meta que incluya en su redacción elementos de cantidad, calidad y duración. Responde a la pregunta: ¿por qué fue propuesto el proyecto?.
Evaluar el efecto una dieta a base de aceite vegetal suplementada con probiótico
sobre la productividad y biología de la tilapia y bagre de crianza en Jalisco.
VII. Objetivos Específicos
1) Establecer las condiciones experimentales para la evaluación de la dieta alternativa
a través de la:
- Formulación de la dieta alterna
- Adecuación de las instalaciones para unidades experimentales.
2) Determinar el efecto de la sustitución de aceite de pescado por aceite de soya y
probiótico en la dieta sobre los:
- Aspectos productivos de la tilapia y bagre de crianza
El crecimiento (longitud estándar y peso total), conversión alimenticia, crecimiento
(mediante los índices de conversión alimenticia, eficiencia de la conversión
(crecimiento instantáneo, crecimiento relativo diario, tasa de crecimiento específico
e Índice de crecimiento específico), evaluar los porcentajes de lípidos, proteínas,
peso seco, peso húmedo y cenizas.
- Aspectos inmunológicos de la tilapia y bagre de crianza
La actividad fagocítica y microbicida de los macrófagos de tilapia del Nilo
(Oreochromis niloticus) y bagre de canal (Ictalurus punctatus).
- Aspectos bioquímicos de la tilapia y bagre de crianza
o Las poliaminas en el intestino y
o la expresión de Δ6 desaturasa y elongasa en tilapia y bagre de
crianza alimentados con dietas formuladas con diferentes
concentraciones de aceite soya.
- Aspectos microbiológicos de la tilapia y bagre de crianza
La evaluación de la flor bacteriana intestinal.
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VIII. Desarrollo del Proyecto Descripción de la metodología que utilizaron para alcanzar los objetivos planteados y mencionar cómo fueron desarrollando cada una de las etapas del mismo.
Instalaciones para el desarrollo del proyecto
Este experimento se llevo a cabo dentro del laboratorio húmedo e invernadero del
Laboratorio de Ecosistemas Marinos y Acuicultura (LEMA) del Departamento de Ecología
y de los Laboratorios de Biomarcadores Moleculares, Inmunología y Microbiología del
Departamento de Biología Celular y Molecular, Centro Universitario de Ciencias
Biológicas y Agropecuarias (CUCBA), Universidad de Guadalajara.
El LEMA cuenta con un invernadero de 16 metros de largo x 6 metros de longitud y 3.5
metros de altura, cubierto con plástico de invernadero de 60% de sombra, para evitar el
exceso de radiación solar e infestación de microalgas. Este invernadero es de piso de
grava de dos pulgadas. Se adecuó con 15 tanques cilíndricos cónicos de fibra de vidrio,
pintados de gris y una capacidad máxima de 700 Litros (500 litros de agua). Estos
tanques fueron diseñados en el CUCBA y construidos para el proyecto por artesanos
jaliscienses. Tienen la particularidad de poder ser adecuados para distintas formas de
cultivo.
El sistema de recirculación acuícola (RAS) esta adecuado a los tanques de la siguiente
manera; los drenajes de los tanques vierten el agua (con alimento y excretas) a un canal
de drenaje que se dirige a un filtro biológico mecánico que separa en su primera fase a
los sólidos mas pesados, al ralentizar el flujo de agua a menos de 1 cm/segundo
provocando que se sumergieran en la primera parte. Posteriormente el agua pasa por un
arreglo de sacos con rebaba de PVC en la que se encuentran fijadas bacterias
desnitrificantes que se encargan de la absorción del amoniaco no ionizado, para después
pasar a un carcamo con una bomba sumergible de un 1/3 hp que impele el agua a un
filtro rápido de arena sílice (marca Jacuzzi) para distribuirse de nuevo a los 15 tanques. La
capacidad total del sistema es de 11 toneladas de agua las cuales son recirculadas 25
veces al día asegurando que los metabolitos de los peces fueran removidos de los
tanques de cultivo y por consiguiente asegurar una calidad optima del agua. Aunado a
este sistema se construyo una red de distribución de aire armada con PVC de 1 pulgada y
manguera de riego negra. A cada tanque se le suministra aire con tres piedras aeradoras
de carburo de una pulgada y un blower de 1 hp marca Sweetwater.
El 75% del sistema ante mencionado fue financiado a través del presupuesto
COECYTJAL-UDG; su adecuación fue necesaria para llevar a cabo el presente proyecto,
primero con tilapia (2010) y después con bagre (2011). Además, las instalaciones
adecuadas durante el presente proyecto servirán para futuros proyectos de investigación,
prestación de servicio al sector acuícola y docencia.
La experimentación involucró tres fases:
1) Obtención y aclimatación de los organismos.
2) Crianza de los organismos en las condiciones experimentales y obtención periódica
de las muestras de interés para cada aspecto del proyecto, a lo largo de su
crecimiento.
3) Procesamiento y análisis de las muestras de acuerdo a cada uno de los
parámetros en estudio.
Organismos de estudio
Los bagres de canal (Ictalurus punctatus) y las tilapias (Oreochromis niloticus) con un
peso inicial de 1 ± 2 g fueron donados por la Granja Acuícola Aquamol ubicada en Jamay
Jalisco en un primer tiempo. Los peces fueron aclimatados a condiciones de laboratorio
durante 1 mes y medio y alimentados con pellet comercial de 1.5 mm, al 42% de proteína
cruda de la marca “El pedregal” hasta alcanzar una talla aproximada de 3 gramos para los
bagres y 15 gramos para las tilapias.
Condiciones para la experimentación en las unidades experimentales del
invernadero.
Una vez terminado el periodo de aclimatación, los peces se distribuyeron de manera
aleatoria entre los tanques con tres replicas para cada una y se les subministraron
alimento ad libitum tres veces al día.
Condiciones para la experimentación en el laboratorio húmedo.
Los peces se mantuvieron en un sistema de recirculación de 1360 litros con 12 peceras
de 30 x 45 x 60 cm, distribuyendo 25 peces en cada una de ellas. El sistema de
recirculación contaba con 3 filtros mecánicos (para la separación de sólidos), biológicos
(un stock bacteriano (Nitrobacter y Nitrosoma sp) adherido a rebaba de PVC), lámparas
UV para esterilización por radiación ultravioleta que consta de 3 tubos de luz uv de 15,000
21
mWcm2, además de 3 calentadores (2 RESUN RH9000 150 w., 1 de titanio FINNEX HC-
0800 de 800 w.) y una bomba sumergible PG-18000 marca RESUN. El recambio de agua
era de 2.34 veces/h por pecera con aireación constante en cada una de las peceras (2
piedras aireadoras de carborundum) suministrado por un soplador SWEETWATER de 1
hp.
Se realizaron semanalmente medición de parámetros fisicoquímicos: Oxígeno,
Temperatura, pH, TAN (Total Ammonia Nitrogen) o NAT en español (Nitrógeno Amoniacal
Total), nitritos y nitratos, para mantener los niveles óptimos del agua para los
experimentos.
Dietas y probiótico.
Se suministraron 4 dietas por triplicado cada una, en total 12 unidades experimentales
distribuidas al azar. Las dietas fueron:
Dieta A (Pellet comercial a base de aceite de pescado y soya (donde los lípidos:
2% son de pescado 6% de soya) con 32% de proteína cruda (pc).
Dieta B (la misma dieta comercial+ probiótico).
Dieta C (dieta alterna sin aceite de pescado con un 8% de aceite de Soya y 32%
de pc).
Dieta D (la dieta de anterior + probiótico).
El probiótico utilizado fue comercial, de la marca Bacterol-shrimp Forte, el cual es
específico para acuicultura y basado en bioenzimas, levaduras y vitaminas. Fue
subministrado junto con el alimento en proporción de 1 gramo por cada kilo de alimento
en forma seca. La formulación de la dieta alternativa se determinó con base en otras
dietas comerciales y tablas de requerimientos alimenticios para peces, pero sin aceite de
pescado y con aceite de soya. Las dietas fueron maquiladas por la empresa Consorcio
Súper SA de CV. Todos los organismos incluidos en el estudio fueron criados en las
mismas condiciones desde juveniles hasta tamaño comercial.
ESTUDIO PRODUCTIVO:
Cada 15 días se procedió a colectar individuos de cada una de las unidades
experimentales; fueron desnucados cortando las meninges con tijeras de disección,
conservándose hígado y cuerpo, el resto fue desechado, menos el musculo que se utilizó
para realizar los análisis bioquímicos correspondientes y fue almacenado a -20°C.
- Análisis de proteínas.
La cuantificación de las proteínas totales se realizó de acuerdo al método de Bradford M.
(1976) a partir de 50 mg de musculo.
- Extracción de lípidos.
Se extrajeron los lípidos mediante la Técnica de Folch (1957) a partir de 200 µg de
músculo.
- Porcentaje de humedad.
Se realizó de acuerdo con el método propuesto por la AOAC, 1980. Se calculó el
contenido de humedad como el peso perdido de la muestra durante el secado.
- Porcentaje de materia seca.
Este porcentaje también fue realizado de acuerdo con la AOAC, 1980.
- Porcentaje de cenizas en base seca.
El método para obtener el porcentaje de cenizas en seco fue realizado de acuerdo con los
métodos propuestos por la AOAC, 1980.
ESTUDIO INMUNOLÓGICO
- Produción de especies reactivas de oxígeno (ROS).
Obtención de macrófagos esplénicos
Los organismos, en profundo estado de anestesia inducido con aceite de clavo, se
disectaron para obtener el (los) bazo(s) en condiciones estériles. Los bazos se
disgregaron con una malla de nylon y los macrófagos esplénicos se obtuvieron por
separación en gradiente de densidad con Histopaque 1077. A la par, se reactivó la cepa
de Aeromonas hydrophila (ATCC: 7966, Microbiologics CE, USA).
Obtención de suero autólogo
Para la obtención del suero se extrajo sangre de un organismo por punción de la vena
caudal. El suero se recuperó y almacenó a -80ºC para su posterior uso.
Cuantificación de la producción de ROS en macrófagos esplénicos por reducción de NBT
Para medir la actividad microbicida que se desencadena por la estimulación de la
membrana plasmática de los macrófagos durante la fagocitosis, se aplicó el protocolo
originalmente descrito por Fatima et al. (2000), con pequeñas modificaciones (Tellez-
Bañuelo et al., 2009).
23
- Actividad fagocitica.
Se realizó a partir de sangre obtenida del mismo pez por punción cárdiaca, por medio de
la técnica clásica de adherencia al vídrio de Cunningham. Se evaluarón indices de
fagocitosis y porcentaje de células activas.
ESTUDIO BIOQUÍMICO
- Obtención de muestras.
Se tomaron muestras de hígado y cerebro (por disección) en condiciones asépticas. Los
tejidos se conservaron en hielo durante su obtención y se mantuvieron a –80°C hasta
realizar la extracción de RNA total con Trizol.
-Análisis cuantitativo y cualitativo del RNA.
La cantidad y calidad del RNA extraído se determinó mediante espectrofotometría a 260
nm, para lo cual se emplearon diluciones realizadas en agua DEPC, y por electroforesis
horizontal en geles de agarosa al 1 % teñidos con bromuro de etidio.
- Diseño y síntesis de cebadores.
El diseño de los cebadores para la amplificación de elongasa, Δ6 desaturasa y β-actina
de Oreochromis niloticus e Ictalurus puntatus se realizó con base en las secuencias
génicas reportadas en el Genbank del Centro Nacional de Información Biotecnológica
(NCBI, de sus siglas en inglés). Se utilizaron los programas: Primer 3, Autodimer, Multialin
y Blast. En el diseño se tuvo cuidado de seguir, hasta donde permitió el tamaño de las
secuencias génicas, los criterios recomendados para el diseño de cebadores para PCR.
- Expresión de Δ6 desaturasa y elongasa por RT-PCR.
La expresión de Δ6 desaturasa y Elongasa en los diferentes grupos de estudio se evaluó
a nivel de transcripción. Se utilizó la técnica de PCR precedida por una transcripción
reversa (RT-PCR, de sus siglas en inglés), el gen constitutivo fue β-actina.
- Amplificación del cDNA.
La amplificación de los genes de interés a partir del cDNA de Oreochromis niloticus e
Ictalurus punctatus se realizó con la técnica de PCR por punto final. Se obtuvieron las
condiciones adecuadas para las reacciones de PCR.
- Validación de las PCR y normalización de los datos.
Las RT-PCR semi-cuantitavas para cada gen fueron validadas realizando una serie de
reacciones de PCR con diferencias en el número de ciclos de amplificación para
determinar el punto medio de amplificación máxima. La normalización de los datos se
realizó utilizando el gen β-actina. El propósito de emplear un gen de normalización es
corregir la variación no específica, como las diferencias en la cantidad y calidad del RNA
empleado, que pueden afectar a las eficiencias de retrotranscripción y de PCR.
- Análisis semicuantitativo de la expresión génica.
La intensidad de los amplificados se evaluó en pixeles con el sistema de
fotodocumentación Kodak 1D Image Analysis Software versión 3.5. Se obtuvieron los
valores relativos de expresión de cada gen utilizando la intensidad de los amplicones de
la dieta comercial.
ESTUDIO MICROBIOLÓGICO
En condiciones de esterilidad se obtuvieron segmentos de intestino. Un segmento se
proceso inmediatamente para la evaluación de la flor intestinal por técnicas clásicas de
microbiología. El segmento de intestino se peso y se diseccionó; se realizó un lavado
intestinal con caldo MRS (Man, Rogosa y Sharpe, un medio selectivo para Lactobacilos,
o bacterias ácido lácticas). Se realizaron posteriormente diluciones seriadas en caldo
MRS y se tomó una alícuota de 250 ul de cada dilución que sembró en medio selectivo
agar-MRS y se incubó a 37 C durante 48 horas. Posteriormente se contabilizaron en
contador de Quebec las colonias de Lactobacillus sp., identificadas por su morfología. Los
datos se presentan en numero de UFC/g de intestino.
El otro segmento de intestino se congelo a -20C para la futura determinación de
poliaminas (indicadoras del desarrollo del sistema digestivo) por técnica de HPLC
(cromatografía de líquidos) de acuerdo con la técnica de Farkas y col (1998).
ANALISIS ESTADÍTICOS
Los datos se introdujeron a una hoja de cálculo sigma plot® y se están aplicando las
pruebas estadísticas para determinar si existen diferencias entre grupos experimentales.
Los parámetros relacionados con la actividad de los macrofagos fueron sometidos a una
prueba de Tukey.
Cabe mencionar que todos los muestreos para la evaluación de parámetros
inmunológicos, bioquímicos y microbiológicos, se realizaron de manera
coordinada, a partir del (de los) mismo(s) organismo(s), con el doble fin del mejor
aprovechamiento del organismo de estudio y del poder comparar los parámetros a
evaluar.
25
Para la evaluación de los parámetros productivos fue necesario sacrificar otros
animales ya que se requería del organismo completo, sin embargo, los muestreos
se realizaron en las mismas fechas y como se mencionó anteriormente todos los
organismos incluidos en el estudio fueron criados en las mismas condiciones
desde juveniles hasta tamaño comercial.
IX. Plan de Actividades Presentar en un cronograma de Gantt1 el desglose de todas las tareas sustantivas que realizaron como parte del proyecto para generar los resultados obtenidos. Las subactividades y las tareas administrativas rutinarias no deben incluirse en el cronograma.
1 Actividades vs tiempo.
Actividad 2009-A 2009-B 2010-A 2010-B
2011-A 2011-B
1- Revisión bibliográfica √ √ √ √ √ ADECUACION DE UNIDADES EXPERIMENTALES 2- Adecuación del invernadero √ √ 3- Adecuación del laboratorio húmedo √ √ 4- Adecuación de los sistemas de re-circulación √ √ 5- Diseño, construcción e instalación de los tanques experimentales √ √ ELABORACION DE LAS DIETAS √ √ 6- Formulación de las dietas √ √ 7- Maquilación de las dietas √ √ OBTENCION DE LOS ANIMALES EXPERIMENTALES 8- Obtención, crianza, cultivo de la tilapia √ √ 9- Obtención, crianza, cultivo del bagre √ √ √ 10- entrenamiento de alumnos para manejo de peces en las instalaciones del LEMA √ √ √ √ 11-ESTUDIO PRODUCTIVO EN TILAPIA √ √ √ √ 12-ESTUDIO PRODUCTIVO EN BAGRE √ √ √ √ ASPECTOS INMUNOLÓGICOS 13- entrenamiento de alumno x ensayo de Cunnigahm. √ 14- entrenamiento de alumno x ensayo de ROS. √ 15- Evaluación de parámetros inmunológicos en tilapia √ √ √ √ 16- Evaluación de parámetros inmunológicos en bagre √ √ √ ASPECTOS BIOQUÍMICOS y GENÉTICOS 17- entrenamiento de alumno x RNA y RT-PCR √ 18- Evaluación de desaturasa y eleongasa en tilapia y bagre √ √ √ √ 19- obtención de muestras para evaluación de poliaminas √ √ √
X. Indicadores de Desempeño Presente los indicadores de desempeño más importantes que fueron implantados dentro del proyecto para medir sus resultados y el alcance de sus objetivos.
Indicador: Adecuación de instalaciones para la realización de experimentación
en condiciones controladas.
Cuantifica: Adecuación de :
Un invernadero
Un laboratorio húmedo
Ambos operacionales con sistema de recirculación.
Cualifica: Una infraestructura adecuada para investigación, docencia y asesorías
Marco de tiempo: Oct 2009- mayo 2010
Localidad: CUCBA, UDG, Jalisco
Indicador: FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS
Cuantifica: Involucrar a alumnos de pre (5) y posgrado (1) en las actividades de investigación
Cualifica: Incorporación temprana en las actividades de investigación aplicada.
Titulación de 3 alumnos de pregrado y uno de posgrado.
Marco de tiempo: Oct 2009- mayo 2011
Localidad: Jalisco
Indicador: DIFUSION DE LOS RESULTADOS A LA COMUNIDAD CIENTIFICA
Cuantifica: Participación en 3 semanas de la ciencia: 2009, 2010, 2011
Cualifica: Presentación grafica de los datos experimentales
Marco de tiempo: Nov 2009-dic 2011
Localidad: Jalisco
Indicador: DIFUSION DE LOS RESULTADOS AL SECTOR ACUICOLA
Cuantifica: Un simposio de acuicultura
Cualifica: Organizado por el Dr. Eduardo Juárez Carrillo del Laboratorio de Ecosistemas Marinos y Acuicultura (LEMA) del Departamento de Ecología
Marco de tiempo: Fecha
Localidad: CUCBA, UDG, Jalisco
Indicador: Sector acuícola recibe información sobre dietas alternativas
Cuantifica: Dos Empresas Acuícolas Representativas de Jalisco
Cualifica: Calidad de la producción de tilapia y de bagre no se ve afectada negativamente por la dieta alterna
Marco de tiempo: Marzo 2010 a mayo 2011
Localidad: Jalisco
ASPECTOS MICROBIOLÓGICOS 20- entrenamiento de alumno x microbiología √ 21- Evaluación de flora intestinal en tilapia √ √ 21- Evaluación de flora intestinal en bagre √ √
27
XI. Capital Intelectual En el documento se debe de detallar las especificaciones de las personas que participaron en el proyecto, describiendo claramente las actividades que realizaron dentro del mismo así como las descripciones de sus cargos, los programas de capacitación a los que asistieron durante el desarrollo del proyecto, etc. y se deberá de anexar una pequeña reseña de currículo de un máximo de 2 páginas por participante. Participante Cargo Adscripción
Actividades realizadas dentro del proyecto Capacitación
INVESTIGADORES
SANTERRE M.H. Anne. Doctorado de Ciencias de la vida. Responsable del proyecto
Gestión financiera y técnica. Redacción y entrega de Informes técnicos y financieros. Apoyo técnico/asesoría en las diferentes actividades del proyecto (en particular aspectos genéticos) Receptor de alumnos de pregrado Asesor de tesis de pregrado Director de 1 tesis de pregrado. Sinodal de tesis
JUARÉZ CARRILLO Eduardo. Doctorado
Coordinación de todos los aspectos relacionados con obtención, crianza y manejo de los peces. Adecuación y mantenimiento de los sistemas de cultivo con re-circulación de agua. Estudio productivo. Director de una tesis de Licenciatura Asesor de tesis de Licenciatura Contacto y asesoría con el sector productivo. Organizador de Coloquio dirigido al sector acuicultura.
TELLEZ-BAÑUELOS Martha Cecilia. Doctorado en Ciencias Biomédicas
Colaboración con los aspectos Inmunológicos del proyecto. Director de 1 tesis de pregrado (David).
CASA-SOLIS Josefina. Doctorado en Inmunología
Colaboración con los aspectos Inmunológicos y microbiológicos del proyecto. Sinodal de Tesis (David). Apoyo a los alumnos de pregrado (Toño y David).
HUIZAR-LOPEZ Ma del Rosario. Doctorado en Inmunología
Colaboración con los aspectos Inmunológicos y bioquímicos del proyecto. Responsable de la determinación de PAs por HPLC. Apoyo y asesoría a los alumnos de pregrado involucrados en el proyecto (aspectos inmunológicos) (Toño y David).
CASTRO-FELIX L. Patricia. Doctorado en Ecología
Colaboración en la evaluación de parámetros bioquímicos: expresión génica de elongasa y desaturasa. Asesor de 1 Tesis de Licenciatura (Asdrubal). Sinodal de 1 Tesis de Licenciatura (David). Apoyo a los alumnos de pregrado.
ZAITSEVA P. Galina. Doctorado en Inmunología
Asesoría en aspectos inmunológicos. Director de una Tesis de Posgrado (Cecy). Asesor de una Tesis de Licenciatura (David). Receptor de un estudiante de Servicio Social (Asdrubal).
SECTOR PRODUCTIVO
Biólogo Alfredo Molina
Granja acuícola Aquamol SC de RL en Jamay, Jalisco
ASESORÍA, PROBAR LA DIETA ALTERNA EN GRANJA ACUICOLA
María Elena Echebeste García de Alba
Granja acuícola en Chapala, Jalisco ASESORÍA, PROBAR LA DIETA ALTERNA EN GRANJA ACUICOLA
ALUMNOS DE PREGRADO, CUCBA
David de la Mora Sherer
Servicio social, practicas profesionales y Tesis de Licenciatura
INCORPORACIÓN EN LAS ACTIVIDADES DE
INVESTIGACIÓN
Antonio Palafox Luna
Becado como estudiante sobresaliente
INCORPORACIÓN EN LAS ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN
Edgar Asdrubal Trujillo Gracia
Servicio social, practicas profesionales y Tesis de Licenciatura
INCORPORACIÓN EN LAS ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN
Jose Luis Horta Fernandez
Servicio social, practicas profesionales y Tesis de Licenciatura
INCORPORACIÓN EN LAS ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN
Omar Guillermo Moya Gutierrez
Servicio social,
INCORPORACIÓN EN LAS ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN
Marcela Terrones Avelar
Apoyo técnico
INCORPORACIÓN EN LAS ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN
Ismael Briones Briones
Apoyo técnico
INCORPORACIÓN EN LAS ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN
XII. Apoyos Concurrentes Mencionar a las instituciones u organismos con las que conjuntamente se trabajó para realizar el evento y si se obtuvo apoyo económico por parte de las mismas.
SECTOR INSTITUCIÓN/ EMPRESA
/ OTRO
MONTO
Sector Académico NO
Sector Privado Aquamol, Biol Afredo Molina
María Elena Echebeste García de Alba
Aportación voluntaria de
Anne Santerre (Responsable)
En especie (proporcionó
peces)
En especie (proporcionó peces)
Deposito de efectivo para complementar cobro de
unas facturas ($ 283.10) para no emitir cheque con
fondos insuficientes.
Fondos Estatales (Que no sean de COECYTJAL)
NO
Fondos Federales
NO
Total
-
-
XIII. Supuestos o Factores Externos Identificar los factores, en todos los niveles del desarrollo del proyecto, que afectaron la capacidad de lograr los resultados y objetivos planteados. Estos factores son todos aquellas condiciones que se encontraron fuera del control (o la influencia) inmediata del proyecto. Los factores que afectaron al desarrollo del proyecto fueron:
- Las adecuaciones al invernadero y laboratorio húmedo, las cuales se iniciaron más tarde de lo previsto y con RECURSOS PROPIOS (por demora en la entrega de los recursos COCEYT). Las adecuaciones se concluyeron en octubre/noviembre 2009.
29
- Sin embargo, ya se cuentan con las instalaciones las cuales permitieron el desarrollo del proyecto (tilapia 2010; bagre 2011) y siguen disponibles para más colaboraciones con el sector acuícola.
- Las temperaturas bajas en los inviernos 2010 y 2011 que hicieron más lento el desarrollo de los peces (invierno 2010: tilapia; invierno 2011: bagre).
- La imposibilidad de utilizan el cromatógrafo de gases como se había planteado en la propuesta, por encontrase el equipo descompuesto al momento de necesitarlo. - Sin embargo se logró determinar los lípidos totales por otro método.
- Las muestras biológicas para la determinación de poliaminas están recolectadas y almacenadas, sin embargo, hace falta llevar a cabo su evaluación por HPLC ya que la columna con la que se contaba no permitió el análisis. - Se adquirió otra columna, con fondos externos al presente proyecto, misma que se está acondicionando para seguir con la evaluación de las muestras.
- Con base en la revisión de la literatura desde la solicitud original se decidió AGREGAR UN EXPERIMENTO DENTRO DE LOS PARAMETROS BIOQUIMICOS que fue la evaluación de la desaturasa y la elongasa en muestras de cerebro e hígado de tilapia y bagre. - Este experimento representó una carga extra de trabajo pero fue enriquecedor y permitirá la publicación de los resultados en revistas científicas.
- La formación de recursos fue un aspecto importante dentro del presente proyecto. Se involucraron alumnos de la carrera de Biología en las áreas de acuicultura, bioquímica y genética así como microbiología. Varios de estos alumnos (3) están comprometidos como Tesistas, sus anteproyectos están aceptados, cuentan con los datos experimentales (fase experimental concluida), sin embargo, aun no se han titulado, por lo que AUN NO PUEDO PRESENTAR SUS TITULOS DE GRADO. -Sin embargo, varios de los datos presentados aquí son parte de sus esfuerzos y colaboración.
XIV. Estatus final de Objetivos Enlistar los objetivos específicos y evaluarlos conforme su % de cumplimiento alcanzado, sus indicadores de desempeño, y el producto obtenido.
Objetivos Específicos
% Alcanzado
Indicadores de Desempeño
Producto
Evaluar el efecto de la dieta sobre parámetros productivos de la tilapia y el bagre de crianza
100%
Tesis de Licenciatura Participación en la semana de la Ciencia, CUCBA Coloquio de acuicultura
Bagre: Tesis de Licenciatura en Biología de José Luis Horta Fernández (en revisión por Director de Tesis). Tilapia y Bagre: Resumen y Presentación de cartel en la Semana de la Investigación científica 2010. Tilapia: Bitacoras de laboratorio. Incorporación de alumnos de la carrera de biología (Servicio Social y Prácticas Profesionales).
Evaluar el efecto de la dieta sobre parámetros inmunológicos de la tilapia y el bagre de crianza
100%
Tesis Participación en la semana de la Ciencia, CUCBA
Tesis de Doctorado de la Dra. M.C. Tellez Bañuelos (2010): puesta a punto de parte metodológica. Tesis de Licenciatura en Biología de David de la Mora Sherer (revisada por sinodales, en proceso de últimas correcciones). Incorporación de alumno Sobresaliente y prestador de Servicio Social: Juan Antonio Palafox Luna. Incorporación de alumnos de la carrera de biología (Servicio social y Prácticas Profesionales). Almacenamiento de muestras de sueros para IgM.
31
Evaluar el efecto de la dieta sobre parámetros bioquímicos de la tilapia y el bagre de crianza
100%
Tesis Participaciones en la semana de la Ciencia
Tesis de Licenciatura en Biología de Edgar Asdrúbal Trujillo García (en fase de análisis estadístico de los resultados experimentales). Incorporación de alumnos de la carrera de biología (servicio social y particas profesionales). Muestras almacenas y en proceso de análisis (intestino para determinación de poliaminas). Muestras almacenas para futuros estudios no incluidos aquí (RNA extraído de musculo y sangre)
Evaluar el efecto de la dieta sobre parámetros microbiológicos de la tilapia y el bagre de crianza
100%
Bitácoras y datos experimentales
Bitácoras de laboratorio. Datos experimentales del análisis de intestino de tilapia y bagre.
XV. Resultados Los medios de verificación Describir ampliamente el estatus de cada uno de los objetivos, es decir si se alcanzó o en su
caso justificar porqué no se cumplió.
OBJETIVO UNO: Evaluar el efecto de la dieta sobre parámetros productivos de la
tilapia y el bagre de crianza.
En la sección “VIII. Desarrollo del Proyecto”, se describieron las instalaciones del
Laboratorio de Ecosistemas Marinos y Acuicultura (LEMA), CUCBA donde se llevó a cabo
todo el trabajo experimental con los organismos de estudio (aclimatación, crianza, cuidado
y cultivo de tilapias y bagres en condiciones controladas), bajo la dirección del Dr.
Eduardo Juárez Carrillo y con la ayuda de su equipo de trabajo.
El LEMA proporcionó un invernadero (con 15 tanques de 700 L y sistema de re-
circulación) y un laboratorio húmedo (con acuarios y sistema de re-circulación). Los
sistemas de re-circulación ayudan en mantener óptimas los parámetros físico-químicos
del agua. El uso del invernadero y/o del laboratorio húmedo fue determinado por el
periodo del año y por el tipo de experimentación.
Nota importante: El 75% del sistema mencionado (invernadero) fue financiado a través del
presupuesto COECYTJAL-UDG. De la misma manera se llevaron acabo adecuaciones
del laboratorio húmedo y las instalaciones que se utilizaron durante el desarrollo del
presente proyecto se aprovechan también para aspectos de docencia (a nivel pregrado).
Servirán además para futuros proyectos de investigación y prestación de servicio al sector
acuícola.
INVERNADERO DEL LEMA, DEPARTAMENTO DE ECOLOGIA, CUCBA
El estudio se realizo primeramente con tilapia (un total de 450 organismos): en el periodo
2009-2010 y después con bagre (un total de 300 organismos): en el periodo 2010-2011.
33
Se midieron continuamente los parámetros fisicoquímicos del agua durante los
experimentos con tilapia y con bagre. Entre los dos experimentos de llevo a cabo una
limpieza completa de las instalaciones.
Parámetros fisicoquímicos del agua.
Temperatura.
La temperatura se midió todos los días con un oxímetro YSI 55 y es reportada
semanalmente adjunto a la medida del resto de los parámetros fisicoquímicos; en
promedio se mantuvo en 27.45 ± 0.76 °C durante los 75 días que duro el experimento.
Oxígeno disuelto.
El oxigeno disuelto era medido diariamente con un oxímetro YSI 55 con un promedio de
5.09 ± 0.59 mg/l manteniéndose dentro de lo recomendado (5-10 mg/l).
PH.
El PH se midió con un pHmetro Orion ISE. Los cultivos mostraron un promedio de 7.16 ±
0.14 manteniéndose dentro de los valores biológicos
recomendados.
Parámetros físico-químicos del agua. Además se llevó a cabo la formulación y aplicación de las 4 dietas en estudio así como la
evaluación de los parámetros productivos. En la sección “VIII. Desarrollo del Proyecto”, se
describieron también las dietas en estudio. Su formulación se definió con base en la
experiencia del Dr. Juárez y en coordinación con acuacultores, tomándose en cuenta
revisión bibliográfica, tablas alimenticias, edad de los peces, especie en estudio (tilapia y
bagre), practicidad y factibilidad de su fabricación (“peletización”) por empresa
maquiladora. La empresa local que aceptó fabricar el alimento fue Consorcio Super SA
de CV. El probiótico utilizado fue comercial, de la marca Bacterol-shrimp Forte.
Las cuatro dietas fueron:
A-Dieta comercial (con aceite de pescado 2% y de soya 6%)
B-Dieta comercial (con aceite de pescado 2% y de soya 6%) + probiótico
C-Dieta alternativa (sin aceite de pescado, con aceite de soya 8%)
D-Dieta alternativa (sin aceite de pescado, con aceite de soya 8%) + probiótico.
A continuación se presentan, en forma de tablas y graficas representativas, los resultados
del estudio del ''Efecto de la adición de probiótico en dietas practicas para bagre de Canal
(Ictalurus punctatus) Rafinesque (1818)''. Estos datos fueron proporcionados por José
Luis Horta Fernández y forman parte de su trabajo de Tesis de Licenciatura en Biología.
Parámetros productivos.
La media del peso de organismos para cada pecera y tratamiento fue determinada
dividiendo el peso total entre el número de peces en cada pecera. Peso diario ganado
DWG (Daily Weight Gain), Tasa de crecimiento específico SGR% (Specific Growth Rate),
TIC (Tasa instantánea de crecimiento), (%W) Porcentaje de Crecimiento y FCR (Feed
Conversion Ratio) fueron Calculados usando las siguientes ecuaciones.
= gr/pez/dia-1
gr/pez.
gr/pez/dia-1
Donde: Ln = Logaritmo natural. Pf = Peso final. Pi = Peso inicial. T = tiempo en días.
35
Crecimiento de los organismos.
En la grafica podemos observar que no existió diferencia estadística significativa entre los
pesos reportados para las distintas dietas durante todo el periodo experimental (P =
0.999).
Peso diario ganado, DWG (Daily Weight Gain).
Grafico DWG.
Se llevo a cabo una ANOVA de una vía que indicó que no había diferencia estadística
significativa (P = 0.863) en cuanto al peso diario ganado quincenalmente entre las
distintas dietas durante todo el experimento como se muestra en el grafico DWG.
Tasa de crecimiento específico, SGR% (Specific Growth Rate).
No existió diferencia estadística significativa dentro de la tasa de crecimiento específico (P
= 0.997) durante todo el experimento.
Tasa instantánea de Crecimiento (TIC).
Tasa instantánea de Crecimiento (TIC).
De acuerdo con la grafica Tic se observa que durante la quincena 1 obtuvimos un
crecimiento superior en la dieta A pero no existió diferencia estadística entre los valores
de las medias para cada tratamiento (P = 0.452).
El comportamiento de la grafica TIC es él esperado para el bagre del canal y al no
presentarse diferencias estadísticas se puede afirmar que el combio de dieta no afecto la
tas de crecimiento del pez.
37
Proteínas. El estudio estadístico detallado revela diferencias estadísticas entre algunos grupos
experimentales, pero no son siempre los mismos. Es importante destacar que al final de la
experimentación se observa que el contenido de proteína total es similar entre grupos los
cuatro grupos de estudio.
Lípidos.
Porcentaje de lípidos en base a su peso seco. Se puede apreciar una alta variabilidad en el porcentaje de lípidos de los organismos
alimentados con las distintas dietas por lo que el análisis estadístico no muestra
diferencias estadísticamente entre las distintas dietas.
SE DESTACA QUE LA DIETA ALTERNA (SIN ACEITE DE PESCADO, CON ACEITE DE
SOYA) Y SU SUPLEMENTACIÓN CON EL PROBIÓTICO NO MODIFICÓ LOS
PARAMETROS PRODUCTIVOS EVALUADOS EN BAGRE.
EL ESTUDIO PRODUCTIVO DE LA TILAPIA CULTIVADA BAJO LAS 4 DIETAS EN
ESTUDIO, ARROJO LOS MISMOS RESULTADOS QUE LOS PRESENTADOS PARA EL
BAGRE: EL CAMBIO DE DIETA NO AFECTÓ NEGATIVAMENTE LA PRODUCTIVIDAD
DE LA TILAPIA. LOS RESULTADOS SE PRESENTARON EN FOROS LOCALES Y
ESTAN DISPONIBLES EN LAS BITACORAS DEL LABORATORIO (LEMA) EN FORMA
ELECTRONICA Y FISICA.
OBJETIVO DOS: Evaluar el efecto de la dieta sobre parámetros inmunológicos de la tilapia y el bagre de crianza.
La fagocitosis es el primer paso de una cascada de eventos que incluyen la
destrucción de organismos invasores para el procesamiento y presentación antigénica a
través de la vía independiente de oxígeno como la degranulación (e.g. lizosima,
aglutininas y precipitinas); o vía dependiente de oxígeno. La vía dependiente de oxígeno
se observa en células fagocíticas, como los macrófagos, que muestran un marcado
incremento de consumo de oxígeno para formar ROS. Este fenómeno se denominó
estallido respiratorio evidenciando que la demanda de oxigeno esta relacionada con la
eliminación de bacterias (Sheppard et al., 2005).
39
Índ
ice
de
fa
go
cito
sis
PS PSP S SP0
10
20
30
6.511 ± 0.845.151 ± 0.72
8.373 ± 1.31
16.637 ± 2.43
*
*
*
Efecto de diferentes dietas sobre el índice de fagocitosis en tilapia nilótica . PS, dieta comercial;
PSP, dieta comercial suplementada con probiótico; S, Dieta alternativa a base de aceite de soya; SP,
dieta alternativa a base de aceite de soya con probiótico. Se aplicó prueba de ANOVA para la
comparación de las medias ES entre grupos. . * p< 0.05
La actividad fagocítica se considera el mecanismo de defensa conservado en todos los vertebrados.
Para evaluar esta actividad utilizamos el método de Cunningham (convencional por microscopía de
luz) y se observó en nuestras condiciones experimentales en tilapia del Nilo diferencias significativas
entre los grupos PS-S, PSP-SP y S-SP; con un nivel de confianza del 95%
Índ
ice
de
fa
go
cito
sis
PS PSP S SP0
4
8
12
16
6.92 1.438.06 1.32 9.81 1.17
13.30 0.99
*
*
Efecto de diferentes dietas sobre el índice de fagocitosis en bagre de canal. PS, dieta comercial;
PSP, dieta comercial suplementada con probiótico; S, Dieta alternativa a base de aceite de soya; SP,
dieta alternativa a base de aceite de soya con probiótico. Se aplicó prueba de ANOVA para la
comparación de las medias ES entre grupos. . * p< 0.05
En el gráfico de caja y bigote se muestra el índice de fagocitosis en bagre de canal bajo condición
experimental de cuatro dietas, en los cuales se refleja diferencia significativas entre los grupos PS-SP y
PSP-SP; con un nivel de confianza del 95%
Efecto de la dieta sobre la producción de ROS por reducción de NBT en esplenocitos de tilapia del Nilo. C, dieta
comercial; CP, dieta comercial suplementada con probiótico; S, Dieta alternativa a base de aceite de soya; SP, dieta
alternativa a base de aceite de soya con probiótico. Análisis estadístico realizado con la prueba ANOVA una vía y pruebaTukey ± ES para la comparación entre grupos. (n= 16). * p< 0.05
En nuestras condiciones experimentales observamos en esplenocitos de tilapia del Nilo el estallido respiratorio por la
reducción de NBT, debido a la presencia del anión superóxido (O2-), el cual fue significativamente mayor en los grupos C-
CP; C-SP; CP-S y S-SP; con un nivel de confianza del 95%
Abs
orba
nis
(630
mn)
C CP S SP0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.279 0.01 0.222 0.02
0.275 0.01
0.188 0.01
*
*
*
*
Abs
orba
ncia
(63
0 nm
)
Abso
rbanci
a (
630nm
)
C CP S SP
0
0.15
0.3
0.45
0.6
0.218 0.02
0.197 0.03
0.308 0.04
0.194 0.02
Efecto de diferentes dietas sobre la producción de ROS en esplenocitos de bagre de canal. C, dieta
comercial; CP, dieta comercial suplementada con probiótico; S, Dieta alternativa a base de aceite de soya; SP, dieta
alternativa a base de aceite de soya con probiótico. Se aplicó prueba de ANOVA para la comparación de las medias
± ES entre grupos. (n= 12). * p< 0.05
**
En el gráfico de caja y bigote se muestran nuestras condiciones experimentales en la actividad microbicida por reducción de
NBT en esplenocitos de bagre de canal con diferencias significativas entre los grupos CP-S y S-SP; con un nivel de
confianza del 95%
41
SE EVALUARON DOS PARÁMETROS DE LA RESPUESTA INMUNE INNATA
RELACIONADOS CON LA FAGOCITOSIS. SE OBSERVA QUE AUN SI ALGUNOS
GRUPOS PRESENTAN DIFERENCIAS ESTADÍSTICAS, LA FAGOCITOSIS NO ESTA
AFECTADA POR EL CAMBIO DE DIETA (CON/SIN ACEITE DE PESCADO) LO CUAL
FAVORECERÁ LA INTRODUCCIÓN DE LA DIETA ALTERNA EN LAS GRANJAS
ACUÍCOLAS. SE COMENTA QUE EL PROBIÓTICO UTILIZADO EN EL PRESENTE
ESTUDIO NO FAVORECE LA FAGOCITOSIS POR LO QUE SE RECOMIENDA EN EL
FUTURO REALIZAR OTRAS PRUEBAS CON NUEVOS PRODUCTOS-PROBIÓTICOS
DE OTRAS CASAS COMERCIALES.
UN ESTUDIO DETALLADO POR FECHA (CINÉTICA) ESTA EN PROCESO PARA
FINES DE PUBLICACIÓN EN REVISTA CIENTÍFICA.
OBJETIVO TRES: Evaluar el efecto de la dieta sobre parámetros bioquímicos de la
tilapia y el bagre de crianza.
El estudio de la expresión génica de las enzimas involucradas en la ruta metabólica
de los ácidos grasos (desaturasa y elongasa) en peces alimentados con dietas
alternativas formuladas con aceite de soya, proporciona un parámetro molecular para
evaluar la transformación de los ácidos grasos poli-insaturados (PUFAs), hacia ácidos
altamente insaturados (HUFAs).
Diseño de cebadores
Fue posible obtener secuencias de los RNAm de cada uno de los genes de interés y a
partir de éstas secuencias diseñar los iniciadores para realizar la amplificación. En los
cuadros 2 y 3 se muestras las características y los tres pares de cebadores para el
estudio de expresión en Oreochromis niloticus e Ictalurus punctatus, respectivamente. En
los mismos cuadros es posible observar el tamaño de los productos esperados.
Cuadro 2. Características de los cebadores diseñados para la amplificación de β- Actina, Δ6 Desaturasa y Elongasa, de Oreochromis niloticus, y tamaño del producto esperado. No. acceso GenBank
Gen Secuencia 5’→3’ Sentido/antisentido Temp (°C) Alineación
Amplicón (pb)
EF206796.1
β- Actina GGCATCGCACCTTCTACAAT/ TCTCACGCTCAGTTGTGGTAGT
60 366
ABO69727.1
Δ6 Desaturasa CTCAACCAGTGGAATAGC/ GAACCAAGCCAGATCCA
52 221
AY170326.2 Elongasa CTTCTACTGCCAGAACACTCAC/ ACGAATGACCACAGGGTATCC
60 167
Cuadro 3. Características de los cebadores diseñados para la amplificación de β- Actina, Δ6 Desaturasa y Elongasa, de Ictalurus punctatus, y tamaño del producto esperado. No. acceso GenBank
Gen Secuencia 5’→3’ Sentido/antisentido
Temp (°C) Alineación
Amplicón ( pb)
DQ399027.1 β- Actina TGCCTATTCCTCCTCTCT/ GTGTTGGCATACAGATCC
52 201
EF125211.1
Δ6 Desaturasa GGTCATTAAGGACCCTGA/ GAAGTACTGGTGCTGATG
52 121
CK417097.1
Elongasa TGTCTGGTGGTTGATTTC/ CGTTGGTGATTACAGAGC
52 143
Condiciones de la PCR
La amplificación por PCR con los cebadores diseñados para de las secuencias de β-
Actina, Δ6 Desaturasa y Elongasa de Tilapia del Nilo y de Bagre de Canal fue positiva.
El tamaño de los fragmentos amplificados corresponde al tamaño esperado. En el cuadro
4 se muestran las condiciones del programa de amplificación.
Cuadro 4. Programa de utilizado en la amplificación por PCR de β- Actina, Δ6 Desaturasa y Elongasa, de Oreochromis niloticus e Ictalurus punctatus. Paso Temp (°C)
Tiempo
Desnaturalización inicial 95 2 min Desnaturalización 95 45 s Alineación * 45 s Elongación 72 45 s Extensión final 72 5 min
*Las Temperaturas de alineación son diferentes para cada par de cebadores
En Oreochromis niloticus, las temperaturas de alineación empleadas en la reacción de
amplificación fueron de 60°C, 55°C y 60°C para β- Actina, Δ6 Desaturasa y Elongasa,
respectivamente y en Ictalurus punctatus de 52 °C para las tres secuencias génicas.
Cuadro 5. Temperaturas de alineación de las PCRs de las tres secuencias génicas de Oreochromis niloticus e Ictalurus punctatus.
Especie Gen Temp (°C)
Oreochromis niloticus
β- Actina Δ6 Desaturasa Elongasa
60 55 60
Ictalurus punctatus
β- Actina Δ6 Desaturasa
Elongasa
52
Validación
Con base en el análisis de las gráficas de amplificación (Figs. 1, 2) el número de ciclos en
donde se observó el valor medio de la amplificación máxima fue de 28 para las tres
40 ciclos
43
secuencias génicas en Oreochromis niloticus y de 32 ciclos para las tres secuencias en
Ictalurus punctatus (Cuadro 6).
Figura 1. Curvas de validación de β- Actina, Elongasa y Δ6 Desaturasa de Oreochromis niloticus.
β- Actina
Elongasa
Δ6 Desaturasa
Figura 2. Curvas de validación de β- Actina, Elongasa y Δ6 Desaturasa de Ictalurus punctatus.
β- Actina
Elongasa
Δ6 Desaturasa
Cuadro 6. Números de ciclos con el valor medio de amplificación máxima.
Especie Gen No. ciclos
Fase exponencial Oreochromis niloticus
β- Actina Δ6 Desaturasa Elongasa
28
Ictalurus punctatus
β- Actina Δ6 Desaturasa Elongasa
32
45
RT-PCR semi-cuantitativa
La intensidad de la amplificación de las secuencias de Δ6 Desaturasa y Elongasa se
normalizó con respecto a los niveles de expresión β- Actina del mismo templete. El
análisis semicuantitativo de la expresión de Δ6 Desaturasa y Elongasa, dos enzimas
involucradas en el metabolismo de ácidos grasos mostró los resultados representados en
las figuras 3 y 4. Los valores de expresión representan la intensidad relativa de los
amplificados de interés en relación a la intensidad de la β- Actina. Con excepción de la
expresión de desaturasa en cerebro de Oreochromis niloticus alimentada con la dieta
comercial suplementada con probiótico (PSP) no se observan diferencias en los niveles
de expresión de las enzimas en hígado y cerebro de Tilapia y Bagre.
Figura 3. Análisis semicuantitativo de la expresión de Δ6 Desaturasa y Elongasa en cerebro y hígado de Oreochromis niloticus, 1= dieta PS, 2= dieta PSP, 3= dieta S y 4= dieta SP.
Elongasa de cerebro Desaturasa de cerebro
Figura 3. Análisis semicuantitativo de la expresión de Δ6 Desaturasa y Elongasa en cerebro y hígado de Ictalurus punctatus, 1= dieta PS, 2= dieta PSP, 3= dieta S y 4= dieta SP.
Elongasa de hígado Desaturasa de hígado
Elongasa de cerebro Desaturasa de cerebro
47
LAS REPRESENTACIONES GRÁFICAS DE LOS DATOS EXPERIMENTALES INDICAN
QUE LA EXPRESIÓN GÉNICA DE LAS ENZIMAS INVOLUCRADAS EN LA RUTA
METABÓLICA DE LOS ÁCIDOS GRASOS (DESATURASA Y ELONGASA) NO FUE
ALTERADA EN PECES ALIMENTADOS CON DIETAS ALTERNATIVAS FORMULADAS
CON ACEITE DE SOYA SIN ACEITE DE PESCADO Y SUPLEMENTADA POR UN
PROBIOTICO. EL TRABAJO DE TESIS DE LICENCIATURA DE EDGAR ASDRUBAL
TRUJILLO GARCIA PRESENTA LOS DATOS EN EXTENSO.
Elongasa de hígado Desaturasa de hígado
OBJETIVO CUATRO: Evaluar el efecto de la dieta sobre parámetros microbiológicos de la tilapia y el bagre de crianza.
Se presentan los datos de la evaluación del los lactobacilos en intestino de tilapia. No se
aprecian diferencias estadísticas entre grupos o a lo largo de la experimentación por lo
que se puede afirmar que la ingestión del probiótico no afecto el contenido en lactobacilo
del intestino. El análisis de los datos de bagre está en proceso. Se cuenta con las
bitácoras de laboratorio.
49
XVI. Conclusiones y recomendaciones. Mencionar el impacto que tuvo la realización del proyecto o el impacto potencial que habrá dada su realización.
Una producción acuícola sostenible debe incluir un cambio en la formulación del alimento
comercial de los peces de granja a través del reemplazo parcial o total de los aceites de
pescado por aceites de otro origen. Además se requiere mejorar las medidas de profilaxis
para así reducir el uso de antibióticos. Una de las estrategias es a través del uso de
probióticos.
A través del presente proyecto de investigación aplicada y multidisciplinario se evaluó el
efecto de el reemplazo del aceite de pescado por aceite de origen vegetal (soya) en la
formulación del alimento para peces y de un probiotico comercial (Bacterol-shrimp-forte)
sobre la biología de la tilapia (Oreochromis niloticus) y del bagre del canal (Ictalurus
punctatus).
Con base en los parámetros evaluados a lo largo del estudio, se puede afirmar que la
dieta alterna a base de aceite de soya no afectó negativamente a la biología del pez por lo
que se puede proponer su implementación en granjas acuícolas.
El probiótico comercial utilizado no modifico los parámetros evaluados en particular la
fagocitosis por lo que se propone en futuros proyectos probar otros productos con la
finalidad de valorar cual proporcione una mejora en este parámetro de la respuesta
inmune.
XVII. Glosario XVIII. Anexos Incluir, si es el caso, la documentación resultante de los estudios, diagnósticos, consultorías,
etc., que su institución haya mandado o haya realizado dentro del contexto del proyecto. Anexar, si es que hubiere, copia de publicaciones en revistas y periódicos, memorias, libros o
presentaciones que se hayan derivado de la realización del proyecto. Incluir, si es que hubiere, material de soporte como: videos, fotografías, posters, trípticos,
folletos, etcétera.
PRODUCTOS ENTREGABLES Presentación en Foros Científicos Semana de la ciencia, CUCBA, 2010
- Resultados preliminares del uso de probióticos sobre el crecimiento de bagre de canal (Ictalurus punctatus, Rafinesque 1810). Juarez-Carrillo E., Horta- Fernández J.L., Briones-Briones I., Moya-Gutierrez O.G., Santerre A.
- Efecto del uso de probioticos sobre el crecimiento de tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus, Linnaeus 1758). Juarez-Carrillo E., Moya-Gutierrez O.G., Terrones-Avelar M., Santerre A.
Semana de la ciencia, CUCBA, 2011
- Efecto de cuatro dietas sobre la actividad de macrófagos en sangre de tilapia y bagre. Juan Antonio Palafox Luna, Anne Santerre L., Josefina Casas-Solis, Martha Cecilia Téllez Bañuelos, Ma del Rosario Huizar-Lopez, Patricia Castro-Felix, Galina P. Zaitseva, Eduardo Juárez-Carrillo.
- Efecto de la dieta formulada con aceite de soya y probiotico sobre la actividad microbicida de los macrófagos esplénicos en tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) y bagre del canal (Ictalurus punctatus). David de la Mora Sherer, Martha Cecilia Téllez Bañuelos, Galina P. Zaitseva, Eduardo Juárez-Carrillo.
Se presentan las constancias de participación y cartel. Presentación en coloquios dirigidos al sector acuícola
I coloquio Universitario de Acuicultura en Jalisco 2011 II coloquio Universitario de Acuicultura en Jalisco 2012 Tesis de Pregrado
Los resultados en extenso se encuentran detallados en tres Tesis de Licenciatura en Biología. Los tres Tesistas concluyeron con la fase experimental de sus proyectos respectivos y presentan diferentes grados de avances en su proceso de Titulación.
- Tesis # 1: “Efecto de la adición de probiótico en dietas practicas para bagre
de Canal (Ictalurus punctatus) Rafinesque (1818)” Autor: José Luis Horta Fernández, Director: Dr. Eduardo Juárez Carrillo, Asesor: Anne Santerre. En fase de redacción.
- Tesis # 2: “Expresión génica de delta 6 desaturasa y elongasa en tilapia y
bagre de crianza alimentados con una dieta a base de aceite vegetal” . Autor Edgar Asdrúbal Trujillo García, Director: Dra. Anne Santerre, Asesor: Dra. Patricia Castro-Félix. En fase de análisis estadístico y redacción.
51
- Tesis # 3: Efecto de la dieta formulada con aceite de soya y probiótico sobre la actividad microbicida de los macrófagos esplénicos en ti lapia del Nilo (Oreochromis niloticus) y bagre de canal (Ictalurus punctatus). Autor: David de la Mora Sherer, Director: Dra. Martha Cecilia Téllez Bañuelos, Asesores: Dra. Galina P. Zaitseva y Dr. Eduardo Juárez Carrillo. La Tesis esta redactada y fue revisada por los sinodales.
Se presentan las cartas de aceptación de sus temas de titulación por el comité de titulación de la Carrera de Biología y anteproyecto o archivo con resumen y conclusiones de las tesis.
Publicación científica Internacional
Varios aspectos metodológicos (inmunologícos) y el modelo de Oreochromis niloticus se
encuentran plasmados en la publicación científica internacional: “Endosulfan increases
seric interleukin-2 like (IL-2L) factor a nd immunoglobulin M (IgM) of Nile tilapia
(Oreochromis niloticus) challenged with Aeromonas hydrophila. Tellez-Bañuelos M.C.,
Santerre A., Casas-Solis J., Zaitseva G.
Fish & Shellfish Immunology 28(2010):401-405.
Se presenta la publicación científica en su forma digital e impresa.
Además se presentan constancias de asignación de Servicio Social y de estudiante
Sobresaliente.
A T E N T A M E N T E
Dra. Anne H.M. Santerre
23 mayo 2012