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Dietas vegetales para crecimiento y reproducción de peces

05/12/2017
Por: Luz Adriana Ruiz Marín - Facultad de Ciencias Agrarias

Con una dieta basada en ácidos grasos vegetales, investigadores de la UdeA, en asocio con pares nacionales e internacionales y con el sector industrial, pretenden encontrar su efecto sobre genes asociados al crecimiento y reproducción de tilapias. Los resultados podrían servir para mejorar la calidad de las dietas e incidir en los costos de producción de peces en el mundo. 

La Facultad de Ciencias Agrarias —con sus posgrados en Ciencias Animales— y la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales —desde su posgrado de Biología— vienen apoyando estudios genéticos con tilapia nilótica (oreochromis niloticus) para determinar la influencia de los ácidos grasos vegetales en los genes asociados en su crecimiento y reproducción. Este campo ha sido poco explorado en Colombia, un país que se dedica más a la producción y donde es poca la investigación de ciencias básicas aplicadas que se hace en peces.

Muchas investigaciones se realizan desde el ámbito de la zootecnia, pero sin hacer seguimiento a qué pasa en el proceso interno del pez, si el alimento modifica el comportamiento de algunos genes y de ahí su desempeño reproductivo. “Colombia es un país que está explorando esta área, porque son técnicas moleculares y genéticas muy costosas, con niveles de formación muy estrictos para lograr resultados”, aseguró Jonny Andrés Yepes Blandón, estudiante de sexto semestre del doctorado el Biología, miembro del grupo de investigación en Ciencias Agrarias (GRICA), con formación de pregrado en zootecnia; investigador de este proyecto.

Desde hace algunos años los investigadores han venido trabajando este tema, evaluando cómo los ácidos grasos poliinsaturados tienen relación directa con el crecimiento de la tilapia nilótica. Una especie de gran interés económico y de gran importancia para la seguridad alimentaria y la nutrición del país.

En esa primera etapa, que fue desarrollada por el estudiante de doctorado en Ciencias Animales Carlos Mario Rivera, se evaluaron cinco genes y en los resultados finales los investigadores concluyeron que los ácidos grasos sí interactuaban, o sí modulaban la expresión de genes involucrados en crecimiento. “La gente nos dice” ´es que el pez creció 10 centímetros más de lo que yo esperaba, la comida le sirvió mucho´, pero nosotros investigamos qué efecto tuvo ese alimento en los genes para que el pez crecierá más ”, dijo Yepes. Estos estudios ayudan a determinar porqué creció el animal, qué pasó en su fisiología y en su metabolismo, y qué sucedió en su organismo en el plano celular.

El resultado de estos trabajos le sirve al campo científico, a las universidades o a otras instituciones para aplicarlo en el sector productivo, ofreciendo dietas que brinden al animal mejor nutrición y por tanto, resultados más satisfactorios desde lo técnico y lo económico, pues ya se comprobó científicamente que afecta tal gen, que es el que permite que el pez crezca más. “Pero para poder decir cuál es el gen, hay que identificarlo, hay que saber qué pasó a nivel celular, hay que conocer toda la morfología del pez y todo su sistema digestivo”, afirmó Yepes Blandón.

Muchos aliados, nuevos retos

Después del primer proyecto, los investigadores consideraron que con base en los resultados obtenidos en crecimiento podrían también evaluarse los parámetros reproductivos y se preguntaron ¿será que el animal es capaz de conservar esa buena genética y pasársela a su descendencia? Logramos demostrar que el animal, a través de los ácidos grasos poliinsaturados, es capaz de generar cambios en los genes involucrados en el crecimiento, lo que le permite crecer más y tener mejor calidad nutricional para el consumidor, en comparación con un animal criado en las condiciones tradicionales, respecto a la inclusión de ácidos grasos, sin ningún tipo de suplementación, con el alimento que se consigue comercialmente", dijo Yepes.

Haciéndose estas preguntas los investigadores formularon otro proyecto que resultó ganador, en noviembre del 2014, de la convocatoria Colciencias 659 para proyectos de investigación en ciencia, tecnología e innovación; en biodiversidad y sus servicios ecosistémicos, medio ambiente marino y aguas continentales, biodiversidad y aprovechamiento sostenible. “Pensábamos que iba a ser muy fácil porque ya teníamos un camino recorrido con la maestría, pero revisando literatura vimos que debíamos tener en cuenta algunos factores adicionales para una tesis doctoral y específicamente para la parte reproductiva. Planteamos el proyecto solo para dos genes y nos dimos cuenta de que debían ser seis”, cuenta Yepes.

Al buscar información y asesoría de expertos, los investigadores se encontraron con la profesora Nélida Rodríguez de la Universidad de la República de Uruguay; con Berta Levavi Siban de la Universidad Hebrea de Jerusalén, en Israel, y con Shigeho Ijiri de la Universidad de Hokkaidō, en Japón. Ellos aportaron sus conocimientos y sugirieron la inclusión de otros cuatro genes (GnRH, Kisspeptina y dos genes constitutivos).

Como han sido casi dos años de búsqueda, se ha creado toda una red de conocimiento y de trabajo colaborativo gracias a este proyecto. Para Jonny Yepes este proceso ha sido muy enriquecedor no solo porque ha integrado su formación en pregrado con sus estudios de maestría y doctorado en Biología, sino también porque ha encontrado grandes aliados en la Universidad de Antioquia — Jenny Jovana Chaparro Gutiérrez y Diego Piedrahita, del Centro de Investigaciones Básicas y Aplicadas en Veterinaria (CIBAV); Carlos Enrique Muskus López y Edwin Andrés Montoya Cuervo del grupo de investigación en Biología Molecular y Celular y del Pecet— y en otras universidades —Mariana Catalina Gutiérrez Espinosa del Instituto de Acuicultura de la Universidad de los Llanos (IALL) y Víctor Julio Atencio García del Centro de Investigación Piscícola de la Universidad de Córdoba (CINPIC)—.

Mónica Botero Aguirre es la investigadora principal, ella es profesora asociada del área de acuicultura de la Facultad de Ciencias Agrarias, ha trabajado desde la primera versión de este proyecto donde se estudiaron los factores de crecimiento, y ahora dirige el trabajo que orienta sus hallazgos a lo que sucede con en esos genes en el eje de reproducción.

Del crecimiento a la reproducción

Investigadores UdeA le siguen la pista al crecimiento y reproducción de tilapias

Desde que se inició el proyecto se inscribió en la línea en nutrición y reproducción de peces de la Facultad de Ciencias Agrarias. En la primera fase, como se pretendía medir el crecimiento de los peces el trabajo se realizó en acuarios, porque se hizo con peces menores. Pero en esta segunda etapa como se están trabajando genes involucrados en la reproducción y debe ser con peces adultos, el ambiente de trabajo debe ser diferente, más controlado. “Encontramos en la Universidad de Córdoba una buena opción, ellos tienen el río Sinú en uno de los costados, lo que resulta muy conveniente para este tipo de experimentación”, dice Yepes. Eso permite a los investigadores usar el agua del Sinú, hacer todo el proceso con los peces, devolverle calidad al agua y regresarla al medio.

Se montó un sistema de recirculación de agua (RAS) para ser más eficientes, en cuanto a cantidad y calidad de agua. El agua pasa, se purifica y vuelve al mismo sistema. Allí se tiene una unidad experimental de 32 réplicas, cuatro tratamientos, cada uno con dos líneas. “Era la única forma de tener animales grandes, en forma individual, para que no se afecte el análisis experimental entre ellos y, por tanto, los resultados”, cuenta Yepes. Esto quiere decir que en cada recipiente hay un pez adulto (de un grupo de 20 peces) que es alimentado todos los días con un suplmento que fue producido por los investigadores, elaborado con materias semipurificadas, enriquecidas con aceites vegetales (sacha, maíz y palma). Estos elementos van a nutrir el animal y también sirven para vehiculizar tipos de nutrientes, con el fin de determinar qué le están aportando a cada pez.

Para hacer las dietas semipurificadas se contó con el apoyo del Instituto de Acuicultura de la Universidad de los Llanos (IALL), ellos tienen maquinaria y toda la experiencia en la elaboración de este tipo de alimentos. “Logramos producir de 250 kilos y separamos una mezcla con óxido de cromo para medir digestibilidad”, dijo Yepes.

El producto verde es el que contiene óxido de cromo, sirve para determinar digestibilidad, esta sustancia hace que el producto adquiera un color verde que al ser analizado en las excretas, le entrega información al investigador de qué sucedió con los nutrientes, cuánto se almacenó (tejido adiposo e hígado), en qué porcentaje, cuánto se absorbió y se aprovechó, y cuánto se desechó en las heces. Por ejemplo, las tilapias que iniciaron de 10 gramos, se da el tratamiento hasta que el animal duplique o triplique su peso inicial. Se asume que esos 20 o 25 gramos que ganó fueron producto de la nueva dieta, en teoría, porque en peces la formación de nuevos gametos se demora entre 60 a 90 días.

Las dietas tienen que ser refrigeradas o congeladas, se almacenan en 32 baldes marcados con el tipo de animal, el tipo de tratamiento y su ubicación, para determinar el consumo ese alimento se pesa todos los días, a mañana y tarde, para hacer comparaciones con el peso que gane el animal.

La investigación que se realiza con este tipo de dietas resulta muy atractiva para la industria, por eso algunas empresas que podrían beneficiarse con los resultados de este proyecto apoyaron la elaboración de las dietas semipurificadas experimentales, entre ellas: Solla, Cenipalma, Ingredión Colombia, DSM Colombia, SENA sede Villavicencio, Estación Piscícola New York S.A. de Neiva, Estación piscícola de Repelón, que es propiedad de la Autoridad Nacional de Acuicultura y Pesca (AUNAP).

Se espera tener los resultados de esta segunda etapa en febrero del 2018, según Yepes Blandón “si los resultados son buenos con los ácidos grasos vegetales se podrían reducir los costos de producción de peces en el mundo”. Porque para la producción de peces se utilizan harina y aceite de pescado —se sacrifican peces, para alimentar peces— por eso este proyecto se hizo a través del estudio con aceites vegetales (sacha, maíz y palma) para ofrecer una nueva alternativa a los sistemas de producción, pues las empresas pesqueras mundiales están advirtiendo, desde 2008, sobre la insostenibilidad de los subproductos de pescado para hacer alimento para peces. Todo esto agravado por el bum de los aceites Omega 3 y 6 por sus múltiples beneficios para el ser humano, ahora todos quieren consumir estos aceites y ya no hay peces para sostener el consumo mundial.

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