Nutrición

Astaxantina para mejorar el crecimiento y la calidad de los camarones

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By Milthon Lujan

Juveniles del camarón tigre negro alimentados con diferentes dietas. S-Ast: dieta suplementada con astaxantina sintética; H-Ast: dieta suplementada con H. pluvialis; P-Ast: dieta suplementada con P. rhodozyma. Fuente: Huang et al., (2023), Aquaculture Reports.
Juveniles del camarón tigre negro alimentados con diferentes dietas. S-Ast: dieta suplementada con astaxantina sintética; H-Ast: dieta suplementada con H. pluvialis; P-Ast: dieta suplementada con P. rhodozyma. Fuente: Huang et al., (2023), Aquaculture Reports.

Los productores de camarón lo saben: los colores brillantes y el crecimiento rápido son características distintivas de un cultivo próspero. De esta forma, la suplementación de la dieta con pigmentos parece ser una apropiada opción para mejorar el color e incrementar el valor comercial de los camarones.

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La astaxantina es tradicionalmente utilizado en la industria camaronera para incrementar el característicos color rojo-rosa de los camarones (Honda et al., 2023); con la finalidad de mejorar la calidad de los camarones y obtener mejores precios.

Este artículo explora los efectos de la astaxantina en los aspectos clave de la salud y la calidad del camarón; y presenta los resultados de estudios realizados con astaxantina natural y sintética.

Los pigmentos carotenoides

Los carotenoides, también denominados tetraterpenoides, han atraído considerable atención debido a sus atributos terapéuticos e inconmensurables beneficios para la salud (Lim et al., 2023), crecimiento y resistencia al estrés en los animales acuáticos.

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Los pigmentos carotenoides más comunes incluyen a la astaxantina, B-caroteno y cantaxantina. Entre ellos, la astaxantina ha probado ser el pigmento más predominante en los camarones.

Beneficios de la astaxantina

La astaxantina ofrece una serie de beneficios a las especies acuícolas, y en particular a los camarones, entre ellos podemos destacar es la tolerancia al estrés, la resistencia a las enfermedades, rendimiento en crecimiento, supervivencia y mejora de la calidad de huevos en peces y crustáceos (Elbahnaswy et al., 2023).

  • Mejor coloración: La deficiencia en astaxantina genera el síndrome de la concha azul en los camarones de cultivo (Shuangyong et al. (2022). A medida que aumentaba el contenido de astaxantina en el alimento, también aumentaba la pigmentación del caparazón y de los músculos del camarón. Esto se traduce en un mayor valor de mercado.
  • Mejor olor: Zhang et al., (2023) investigó el efecto de tres formas de astaxantina (diéster, monoéster y formas libres) a las características aromáticas y a los compuestos aromáticos activos (CAA) de los productos de camarón seco (Litopenaeus vannamei); lo resultados del estudio demostraron que la astaxantina tuvo un efecto significativo en al concentración de CAA; sin embargo, estos efectos depende de la forma de la astaxantina. La astaxantina éster tuvo el mayor efecto.
  • Optimización del crecimiento: La suplementación con astaxantina inicialmente aumentó el aumento de peso y la tasa de crecimiento específica, alcanzando su punto máximo en un nivel dietético específico. Mansour et al., (2022) reportó que la suplementación dietética con astaxantina natural mejoró el crecimiento, la utilización del alimento y la composición química del camarón vannamei.
  • Mejor perfil de ácidos grasos: La astaxantina dietética alteró el perfil de ácidos grasos del camarón, reduciendo la grasa saturada y aumentando los ácidos grasos poliinsaturados n-3 (PUFA n-3), que son beneficiosos tanto para la salud del camarón como para los consumidores humanos.
  • Protección contra las floraciones algales: Song et al., (2024) reporta que la astaxantina ejerce un efecto protector para los camarones contra microcistina, un compuesto producido por las floraciones de cianobacterias que crecen en los estanques camaroneros.
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Impacto de la astaxantina en la fisiología de los camarones

  • Poder antioxidante: La astaxantina actúa como un escudo contra el estrés oxidativo, como lo demuestra la disminución de los niveles de malondialdehído (MDA), un marcador de daño celular. Esto sugiere una mejor salud y resiliencia general del camarón.
  • Modulación del sistema inmunológico: La astaxantina parece influir en el sistema inmunológico del camarón, regulando negativamente la expresión de ciertos genes inmunológicos. Al respecto, Lin et al., (2023) reporta que la incorporación de astaxantina en la dieta de los camarones incrementa los parámetros inmunológicos y la resistencia contra la infección del Vibrio parahaemolyticus; mientras que Eldessouki et al., (2022) encontró resultados similares contra el V. harveyi.
  • Actividad antioxidante: Si bien la actividad antioxidante generalmente aumentó con la ingesta de astaxantina, algunas enzimas involucradas en las funciones antioxidantes mostraron respuestas complejas. Esto resalta la importancia de encontrar la dosis óptima para lograr el equilibrio deseado.

¿Cuál es la dosis óptima?

Para determinar una dosis óptima de la astaxantina como suplemento en la alimentación de los camarones es importante conocer su origen: natural o sintética; además de ello Honda et al., (2023) determinó que la proporción de isómeros E/Z incide en la acumulación de astaxantina en el camarón blanco del Pacífico (Litopenaeus vannamei), y concluyó que los isómeros Z de astaxantina tienen una mayor biodisponibilidad y/o eficiencia de acumulación corporal que la (total-E)-astaxantina en los camarones.

A continuación presentamos algunos resultados del uso de la astaxantina natural y de la astaxantina sintética:

Astaxantina natural

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La astaxantina natural procede principalmente de las microalgas (Arthrospira, Schizochytrium o Haematococcus), de algunas levaduras (Kluyveromyces marxianus), y en los últimos años se viene prestando atención al uso de subproductos de organismos acuáticos para la obtención de estos compuestos.

Mansour et al., (2022) trabajo con dietas para camarón suplementadas con astaxantina obtenida de Arthrospira platensis NIOF17/003 (número de acceso GenBank: MW396472) y obtuvó el mejor rendimiento con una tasa de 2,7%. Por su parte, Shuangyong et al. (2022) trabajo con H, pluvialis y reporta los mejores valores de la pigmentación del caparazón y nutricional del camarón vannamei empleando una tasa de 20 mg kg-1.

Por otro lado, Liu et al., (2022) reporta que el color rojo del cuerpo del camarón vannamei mejoró significativamente cuando se agrega la levadura Yarrowia lipolytica hidrolizada a un nivel óptimo de 4.64 g/kg.

Astaxantina sintética

A través de análisis sofisticados, el estudio del equipo de científicos liderado por Qiang et al., (2023) identificó el nivel ideal de astaxantina sintética en la dieta para maximizar el crecimiento del camarón tigre negro (Penaeus monodon): 90 mg kg⁻¹. Este valioso conocimiento permite a los productores de camarón ajustar sus formulaciones de alimentos para obtener resultados óptimos; sin embargo, estos resultados también pueden variar dependiendo de los productos de astaxantina sintética que se comercializan en el mercado internacional.

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Astaxantina natural vs Astaxantina sintética

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Existe una amplia discusión sobre cual tipo de astaxantina es mejor; al respecto, para brindar una respuesta a esta pregunta, Huang et al., (2023) comparó los efectos de la astaxantina sintética y la astaxantina natural (Haematococcus pluvialis y Phaffia rhodozyma) sobre el crecimiento, color del cuerpo, composición de ácidos grasos y capacidad antioxidante de camarón Penaeus monodon; y concluyeron lo siguiente:

  • La astaxantina sintética tiene un mejor efecto en la promoción del crecimiento, mejorar el color y la deposición de PUFA n-3 en el músculo de los camarones.
  • La astaxantina natural (H.pluvialis) mejora la resistencia al estrés generado por el transporte.

Finalmente, la elección entre la astaxantina natural o sintética va a depender de los precios de estos productos y de la capacidad de asimilación del camarón. Como productor de camarones lo mejor es consultar con tu proveedor de piensos el tipo de astaxantina que utilizan y evaluar los resultados que obtienes.

Conclusión

La astaxantina surge como una herramienta poderosa para los productores de camarón que buscan mejorar el color, el crecimiento, la salud y, potencialmente, la función inmune. Sin embargo, encontrar la dosis óptima es crucial para maximizar estos beneficios.

Este artículo proporciona información sobre los diferentes tipos de astaxantina y los principales resultados que obtuvieron los investigadores. El tipo de astaxantina a utilizar va a depender de los resultados que esperas obtener, los precios de estos productos en el mercado y los resultados que obtienes.

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Asimismo, es importante destacar que se requieren de investigaciones adicionales que permitan desbloquear completamente el potencial de la astaxantina en la acuicultura de camarón.

Referencias

Elbahnaswy, S., Elshopakey, G.E. Recent progress in practical applications of a potential carotenoid astaxanthin in aquaculture industry: a review. Fish Physiol Biochem (2023). https://doi.org/10.1007/s10695-022-01167-0

Eldessouki, E. A., Diab, A. M., Selema, T. A. A., Sabry, N. M., Abotaleb, M. M., Khalil, R. H., … & Abdel-Tawwab, M. (2022). Dietary astaxanthin modulated the performance, gastrointestinal histology, and antioxidant and immune responses and enhanced the resistance of Litopenaeus vannamei against Vibrio harveyi infection. Aquaculture International, 30(4), 1869-1887.

Honda, M., Kamizono, S., Illijas, M. I., & Nakamura, T. (2023). Effect of feeding astaxanthin with different E/Z‐isomer ratios on astaxanthin accumulation in Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei. European Journal of Lipid Science and Technology, 2300173.

Huang, S., Chen, Q., Zhang, M., Chen, S., Dai, J., Qian, Y., … & Han, T. (2023). Synthetic astaxanthin has better effects than natural astaxanthins on growth performance, body color and n-3 PUFA deposition in black tiger prawn (Penaeus monodon). Aquaculture Reports, 33, 101816.

Lim, K. C., Yusoff, F. M., Karim, M., & Natrah, F. M. (2023). Carotenoids modulate stress tolerance and immune responses in aquatic animals. Reviews in Aquaculture, 15(2), 872-894.

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Lin, Y. J., Chang, J. J., Huang, H. T., Lee, C. P., Hu, Y. F., Wu, M. L., … & Nan, F. H. (2023). Improving red-color performance, immune response and resistance to Vibrio parahaemolyticus on white shrimp Penaeus vannamei by an engineered astaxanthin yeast. Scientific Reports, 13(1), 2248.

Liu, Yuechong, Lu Zheng, Bingying Xu, Gladstone Sagada, Jinzhi Zhang, and Qingjun Shao. 2022. «Effects of Diets with Varying Astaxanthin from Yarrowia lipolytica Levels on the Growth, Feed Utilization, Metabolic Enzymes Activities, Antioxidative Status and Serum Biochemical Parameters of Litopenaeus vannamei» Fishes 7, no. 6: 352. https://doi.org/10.3390/fishes7060352

Mansour, A. T., Ashour, M., Abbas, E. M., Alsaqufi, A. S., Kelany, M. S., El-Sawy, M. A., & Sharawy, Z. Z. (2022). Growth performance, immune-related and antioxidant genes expression, and gut bacterial abundance of Pacific white leg shrimp, Litopenaeus vannamei, dietary supplemented with natural astaxanthin. Frontiers in Physiology, 13, 874172.

Qiang Chen, Shuting Huang, Jieyu Dai, Congcong Wang, Songming Chen, Yuanxin Qian, Yangyang Gong, Tao Han, «Effects of Synthetic Astaxanthin on the Growth Performance, Pigmentation, Antioxidant Capacity, and Immune Response in Black Tiger Prawn (Penaeus monodon)«, Aquaculture Nutrition, vol. 2023, Article ID 6632067, 14 pages, 2023. https://doi.org/10.1155/2023/6632067

Shuangyong Zhang, Zhiqiang Chang, Wei Wang, Yubin Zheng, Jian Li, «Dietary Supplement of Microalgal Astaxanthin Extraction Improved Shell Pigmentation and Nutritional Value of Litopenaeus vannamei in an Indoor Industrial Aquaculture System«, Aquaculture Nutrition, vol. 2022, Article ID 3981246, 7 pages, 2022. https://doi.org/10.1155/2022/3981246

Song, Guolin, Yingcan Zhao, Junhao Lu, Zhe Liu, Jinqiang Quan, and Lirui Zhu. 2024. «Effects of Astaxanthin on Growth Performance, Gut Structure, and Intestinal Microorganisms of Penaeus vannamei under Microcystin-LR Stress» Animals 14, no. 1: 58. https://doi.org/10.3390/ani14010058

Zhang, Z., Zhou, Y., Ji, H., Zhang, D., Zheng, X., Sun, W., & Liu, S. 2023. Determination of astaxanthins contribution to the aroma characteristics and aroma‐active compounds of hot‐air‐dried shrimp products using sensory evaluation, E‐nose and GC‐MS. International Journal of Food Science & Technology.

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