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Evaluación del intestino anterior de alevinos de tilapia nilótica (oreochromis niloticus) suplementadas con EMERALD® en el alimento



lunes 18 de octubre de 2021

Silvia Jiménez, Lda. Veterinaria 

Contextualización 

La producción de tilapia tiene un rol importante en la seguridad alimentaria en el mundo debido a que contribuye una fuente importante de proteínas para el consumo humano. La tilapia gris (Oreochromis niloticus) es una de las especies de agua dulce más cultivada y comercializadas en el mundo que representa aproximadamente más de 6 mil millones de dólares (FAO, 2017). 

La intensificación de los cultivos genera un estrés en los peces, lo cual incrementa la susceptibilidad a la presentación de enfermedades infecciosas (Zepeda, 2015). Ante estos problemas, se ha incrementado el uso de antibióticos como profilácticos o terapéuticos generando problemas de resistencia bacteriana, contaminación del medio ambiente y residuos en el producto final. El mal uso y abuso de los antibióticos son una problemática creciente (Valladão, 2018), conllevando a las consecuentes restricciones y limitaciones legales en el uso de los mismos. Estas limitaciones implican la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas, las cuales van encaminadas hacia productos que tengan efectos similares a los antibióticos y no representan un riesgo para la salud del consumidor. O productos que promuevan la propia protección inmune por parte de los animales. 

El uso de aceites esenciales en la acuicultura está tomando mayor relevancia debido a sus efectos inmunopotenciadores, que permiten reducir la manifestación de enfermedades, y promueven la disminución del uso de antibióticos (Abdollahzadeh et al., 2014). También aportan beneficios positivos en la anatomía y fisiología intestinal actuando directamente sobre la digestión, absorción de nutrientes (Mohamed et al., 2014) y tiene una función relevante en el sistema inmunológico. 

El intestino cumple una función relevante en el sistema inmune, debido a que muchas enfermedades infecciosas se inician por la colonización de la mucosa intestinal y la eficiencia de la barrera intestinal depende de la producción de mucus e integridad epitelial, la presencia y equilibrio entre las bacterias comensales; las cuales mantienen la homeostasis intestinal y la salud de los peces, evitando la aparición de las enfermedades infecciosas. 

Los principales elementos de protección a nivel intestinal son por un lado las células caliciformes que son las encargadas de secretar mucopolisacáridos que forman parte de la barrera más importante contra las bacterias oportunistas conteniendo sustancias con acción antimicrobiana, inmunoglobulinas y lisozimas que destruyen las paredes celulares de las bacterias patógenas impidiendo su colonización (Schroers et al., 2009). Por otro lado, la densidad y el tamaño de los pliegues intestinales dependen del número de células que lo componen, por lo tanto, cuanto mayor sea el número de células, mayor es el tamaño de los pliegues intestinales y, consecuentemente, mayor es el área de absorción de nutrientes (Velasco et al. 2010). 

El objetivo de este trabajo fue evaluar los beneficios que podía aportar EMERALD® en la alimentación de alevinos de tilapia gris (Oreochromis niloticus), para ello se analizaron los parámetros: crecimiento y ganancia en peso, la estabilidad de su sistema gastrointestinal (histomorfometría e histoquímica) y la toxicidad de este suplemento en los peces de cultivo.  

Planteamiento del problema 

La Tilapia es un pez teleósteo dulce acuícola perteneciente a la familia Cichlidae. Su amplia difusión mundial se debe a su precocidad, prolificidad, tolerancia a altas densidades, resistencia a enfermedades y a su gran adaptación a los policultivos (Martini y Morales, 2017).

Los productores más grandes de tilapia son China, Egipto, y Tailandia. Siendo Estados Unidos uno de los principales importadores, llegando a consumir 225.000 toneladas métricas anualmente. 

Existen muy pocas investigaciones respecto al uso de aceites esenciales en su dieta, como aditivos en sus sistemas de cultivo, para determinar los efectos positivos en el crecimiento, ganancia de peso, morfología intestinal y sobre todo como un inmuno-potenciador para frenar a las bacterias oportunistas en la mucosa intestinal.

Los aceites esenciales son utilizados como una alternativa para sustituir a los antibióticos como promotores de crecimiento debido a la resistencia adquirida por algunas bacterias. Pero estos fitoquímicos están compuestos de moléculas a menudo inestables y volátiles, lo que hace que las características químicas y físicas de los aceites esenciales sean aspectos a tener en cuenta en nutrición. 

Solución que aporta Igusol –

EMERALD® es un producto comercial de la línea empresarial IGUSOL Avanced SA, España, con una alta concentración de aceites esenciales. Está diseñado con un innovador proceso de microencapsulación, gracias al cual, sus diferentes componentes son liberados gradualmente en el tracto digestivo de los animales, evitando de este modo su volatilización y permitiendo una mejor homogenización con el alimento. Sus principales efectos son: reforzar la barrera intestinal, estimular el sistema inmunológico, mejorar la protección de las microvellosidades y mejorar la actividad y estabilidad de las bacterias intestinales beneficiosas.  

Metodología del estudio – 

Este estudio se hizo en la Universidad Peruana Cayetano Heredia que realizó las analíticas histológicas e histoquímicas. La investigación fue ejecutada con la aprobación del Comité de ética de la Universidad Peruana Cayetano Heredia. 

Se emplearon 600 alevines de tilapia que fueron alimentadas 6 veces al día durante los 30 días que duró el ensayo. Los animales fueron divididos al azar en dos tratamientos: alimento balanceado comercial suplementado con 500 g/t de EMERALD® y el mismo alimento no suplementado. Cada tratamiento fue alojado en un tanque circular de geomembrana de 60 m3 a una densidad de siembra de 5 kg/m3. 

Se muestrearon 10 individuos por tratamiento los días 0, 15 y 30 del periodo experimental. 

Los parámetros que se analizaron fueron: 

  • Peso vivo (g) y longitud (cm). 
  • En intestino anterior: 
    • Histomorfometría: Longitud, profundidad y número de células caliciformes de los pliegues intestinales 
    • Histoquímica: Presencia de glicoproteínas neutras, ácidas sulfatadas y ácidas no sulfatadas.

Resultados –

  1. Crecimiento
    • La suplementación con EMERALD® muestra diferencias significativas en el peso y longitud de los alevines de tilapia nilótica a los 30 días post tratamiento (P < 0,05). Sin embargo, no muestra diferencias significativas a los 15 días
      <b>Tabla 1.</b> Medición de peso y talla de alevines de tilapia nilótica (Oreochomis niloticus) en los dos tratamientos.

      Tabla 1. Medición de peso y talla de alevines de tilapia nilótica (Oreochomis niloticus) en los dos tratamientos.

    • Mayor ganancia de peso a los 15 y 30 días de suplementación con EMERALD® (P < 0,05).
      <b>Gráfico 1.</b> Diferencia entre los pesos de los alevines en el grupo tratamiento (500 g/t) y el grupo control (0 g/t).

      Gráfico 1. Diferencia entre los pesos de los alevines en el grupo tratamiento (500 g/t) y el grupo control (0 g/t).

    • La curva de crecimiento de alevines de tilapia se incrementa a los 15 y 30 días con EMERALD®.
      <b>Gráfico 2.</b> Diferencia entre las tallas de crecimiento entre ambos tratamientos.

      Gráfico 2. Diferencia entre las tallas de crecimiento entre ambos tratamientos.

  2. Sobre la morfología intestinal
    • Mayor número de células caliciformes con (500 g/t) de EMERALD® a los 30 días de tratamiento (P < 0,05).
      <b>Tabla 2.</b> Morfología intestinal y número de células caliciformes de tilapia nilótica (Oreochomis niloticus) suplementadas con EMERALD®.

      Tabla 2. Morfología intestinal y número de células caliciformes de tilapia nilótica (Oreochomis niloticus) suplementadas con EMERALD®.

    • Mayor longitud y ancho de los pliegues con (500 g/t) de EMERALD® a los 15 y 30 días (P < 0,005).
    • El tratamiento con EMERALD® incrementa la longitud y la anchura de los pliegues intestinales (P < 0,05).

      <b>Gráfico 3</b> Diferencia en la longitud y anchura de los pliegues intestinales entre ambos tratamientos.

      Gráfico 3 Diferencia en la longitud y anchura de los pliegues intestinales entre ambos tratamientos.

      <b>Imagen 1</b> Fotografías de cortes transversales de intestino anterior de alevines de tilapia nilótica en el día 30 del grupo EMERALD® (A) Tinción con ácido periódico de Schiff, (B) Alcián Blue pH 2.5 y (C) Alcián Blue pH 0,5 PL = pliegue intestinal, L

      Imagen 1 Fotografías de cortes transversales de intestino anterior de alevines de tilapia nilótica en el día 30 del grupo EMERALD® (A) Tinción con ácido periódico de Schiff, (B) Alcián Blue pH 2.5 y (C) Alcián Blue pH 0,5 PL = pliegue intestinal, L

      <b>Imagen 2</b> Fotografías de cortes transversales de intestino anterior de alevines de tilapia nilótica en el día 15 del <b>(A)</b> grupo control y el <b>(B) </b> grupo EMERALD®, con una Tinción con Alcián Blue pH 2,5 en donde se muestra cambios en long

      Imagen 2 Fotografías de cortes transversales de intestino anterior de alevines de tilapia nilótica en el día 15 del (A) grupo control y el (B) grupo EMERALD®, con una Tinción con Alcián Blue pH 2,5 en donde se muestra cambios en long

    • El tratamiento con EMERALD® incrementa el número de células caliciformes a los 30 días en comparación con el grupo control (P < 0,05). Se muestra en el siguiente gráfico y cortes
      <b>Gráfico 4.</b> Diferencias en el número de células caliciformes entre ambos tratamientos.

      Gráfico 4. Diferencias en el número de células caliciformes entre ambos tratamientos.

      <b>Imagen 3</b> Fotografías de cortes transversales de intestino anterior de alevines de tilapia nilótica en el día 30 del grupo EMERALD® (A) Tinción con ácido periódico de Schiff, <b>(B)</b> Alcián Blue pH 2.5 y <b>(C)</b> Alcián Blue pH 0.5 PL = pliegue

      Imagen 3 Fotografías de cortes transversales de intestino anterior de alevines de tilapia nilótica en el día 30 del grupo EMERALD® (A) Tinción con ácido periódico de Schiff, (B) Alcián Blue pH 2.5 y (C) Alcián Blue pH 0.5 PL = pliegue


      Histoquímica:
      No se encontraron diferencias significativas en la reacción de las glicoproteínas neutras en los tres periodos de muestreo (0, 15 y 30 días) post alimentación (P > 0,05).
      Las glicoproteínas ácidas sulfatadas mostraron diferencias significativas con la prueba histoquímica Alcián Blue pH 2,5 con la suplementación de EMERALD® a los 30 días (P <  0,05).
      Las glicoproteínas ácidas no sulfatadas mostraron diferencias significativas a la prueba histoquímica Alcián Blue pH 0,5, a los 30 días con la suplementación de EMERALD® (P <  0,05).
      <b>Tabla 3.</b> Cuantificación de células caliciformes de tilapia nilótica (Oreochomis niloticus) a diferentes coloraciones histoquímicas, suplementadas con EMERALD®.

      Tabla 3. Cuantificación de células caliciformes de tilapia nilótica (Oreochomis niloticus) a diferentes coloraciones histoquímicas, suplementadas con EMERALD®.

    • El tratamiento con EMERALD® incrementa las reacciones de las glicoproteínas en las pruebas histoquímicas PAS/H, Alcian Blue pH (0,5 y 2,5) en comparación con el grupo control (0 g/t) (P < 0,05). Se muestra en el siguiente gráfico y cortes intestinales:
      <b>Gráfico 5.</b> Número de reacciones positivas de las glicoproteínas a las pruebas histoquímicas entre ambos tratamientos.

      Gráfico 5. Número de reacciones positivas de las glicoproteínas a las pruebas histoquímicas entre ambos tratamientos.

Conclusiones -

  • Los alevines de tilapia alimentados con EMERALD® mostraron una ganancia de peso superior de forma significativa, con un incremento de 1,5 g/alevín a los 30 días de tratamiento. La talla también aumentó de forma significativa en el grupo EMERALD® en 0,41 cm/alevín en la medición a día 30. Por lo que la suplementación con EMERALD®  del alimento a una dosis de 500 g/t mejoró de forma significativa los parámetros de crecimiento en alevines de tilapia nilótica. 
  • La suplementación a corto plazo con EMERALD® a una dosis de 500 g/t aumentó el número de células caliciformes en un 17,7 %, a diferencia del grupo control donde el incrementó se quedó en un 14,78 %. EMERALD® estimula los componentes celulares de la respuesta inmune no específica de la tilapia. 
  • La suplementación a corto plazo con EMERALD® a una dosis de 500 g/t mejoró la morfología intestinal del largo y ancho de los pliegues. 
  • La suplementación con EMERALD® actúa como un promotor de crecimiento aumentando la secreción de las glicoproteínas neutras y ácidas (sulfatadas y no sulfatas) relacionadas con la inmunidad innata lo que mejora la protección y salud intestinal de las tilapias.

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