El calentamiento global plantea una amenaza importante para la acuicultura, en particular para los sistemas de aguas abiertas donde el aumento de las temperaturas del agua puede afectar negativamente la salud y la productividad de los peces. Para las especies tropicales como la tilapia GIFT, que ya están operando cerca de sus límites de tolerancia térmica, incluso un aumento leve de la temperatura puede tener consecuencias perjudiciales.
Un estudio reciente publicado en la revista Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology por científicos de ICAR-Central Institute of Fisheries Education y de ICAR-Central Institute of Freshwater Aquaculture investigó la preferencia dietética de la tilapia de cultivo genéticamente mejorada (GIFT) criada a altas temperaturas. La investigación se centró en si la proteína (P) o los lípidos (L) de la dieta servían como una fuente de energía más eficiente en estas condiciones.
La intervención nutricional como una posible solución
Estudios anteriores han demostrado el potencial de las intervenciones nutricionales para mitigar los efectos adversos del estrés térmico en los peces. Al ajustar cuidadosamente la composición de la dieta, puede ser posible mejorar la aptitud de las especies y mejorar las tasas de crecimiento a temperaturas elevadas. Sin embargo, la mayoría de las investigaciones hasta la fecha se han centrado en el papel de los micronutrientes y aditivos, dejando en gran parte sin explorar los impactos metabólicos de los principales macronutrientes como las proteínas, los carbohidratos y los lípidos.
El desafío: alimentar a la tilapia GIFT en agua caliente
A medida que aumentan las temperaturas del agua debido al cambio climático, mantener un crecimiento y una salud óptimos en la tilapia GIFT se convierte en una preocupación apremiante. Este estudio investigó si la proteína (P) o los lípidos (L) de la dieta desempeñan un papel más crucial como fuente de energía para la tilapia GIFT criada en agua con temperaturas elevadas.
El papel de las proteínas y los lípidos
Este estudio tuvo como objetivo investigar los efectos metabólicos de las proteínas y los lípidos de la dieta en la tilapia GIFT criada a altas temperaturas. La investigación se centró en las siguientes áreas clave:
- Requerimientos de proteínas en la dieta: El nivel óptimo de aminoácidos esenciales para un crecimiento máximo puede variar con la temperatura de crianza. La ingesta excesiva de proteínas puede provocar un aumento de la excreción de amoníaco y una reducción del crecimiento.
- Incremento de calor: Las dietas ricas en proteínas pueden contribuir a una mayor producción de calor (acción dinámica específica o SDA), que puede ser particularmente perjudicial en temperaturas elevadas.
- Beneficios de los lípidos: Los lípidos, al ser los macronutrientes con mayor densidad energética, ofrecen una ventaja potencial para satisfacer las mayores demandas energéticas de los peces a temperaturas más altas. También son muy sensibles a los factores dietéticos y ambientales, lo que los convierte en una fuente de energía prometedora.
- Fluidez de la membrana: Los lípidos desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de la fluidez de la membrana, que es esencial para una función celular óptima en condiciones de fluctuaciones de temperatura.
El experimento: probar diferentes dietas
Los investigadores realizaron una prueba de alimentación de 60 días con tilapia GIFT mantenida a dos temperaturas: 28,3 °C (control) y 33,3 °C (elevada). Se probaron cinco dietas diferentes, cada una con distintos niveles de proteínas (34 %, 36 % o 38 %) y lípidos (8 %, 10 % o 12 %). Estas dietas se identifican como PXXLYY, donde XX representa el nivel de proteínas e YY representa el nivel de lípidos (p. ej., P34L12 tiene 34 % de proteínas y 12 % de lípidos).
Hallazgos clave
El estudio reveló varios hallazgos clave:
- Los peces alimentados con la dieta con proteína óptima (34%) y el nivel más alto de lípidos (12% – P34L12) mostraron un aumento de peso y un coeficiente de crecimiento térmico significativamente mayores.
- Curiosamente, el aumento del contenido de lípidos en la dieta redujo la deposición general de grasa corporal en los peces. A temperaturas más altas, las dietas con mayor contenido de lípidos parecieron movilizar los triglicéridos y el colesterol séricos, lo que sugiere una utilización más eficiente de la energía.
- Los cambios en la temperatura de crianza y la composición de la dieta afectaron significativamente el perfil de ácidos grasos de los peces. Las grasas insaturadas fueron favorecidas para la producción de energía (β-oxidación). Es importante destacar que el grupo P34L12 mantuvo niveles saludables de ácidos grasos esenciales como EPA, DHA y ácido linolénico, particularmente a altas temperaturas.
- El estudio observó una regulación positiva de PPAR-α, un marcador de la descomposición de la grasa, con el aumento de la temperatura y la alta ingesta de lípidos en la dieta. Esto sugiere un cambio metabólico hacia la utilización de la grasa para la energía, especialmente en el grupo P34L12.
Implicaciones para la acuicultura
Estos hallazgos sugieren que las dietas altas en lípidos (12%) ofrecen una ventaja significativa sobre las dietas altas en proteínas para la tilapia GIFT criada a temperaturas elevadas. Este enfoque puede:
- Optimizar el crecimiento: Los peces alimentados con dietas P34L12 lograron una ganancia de peso superior.
- Mejora de la eficiencia metabólica: Las dietas ricas en lípidos parecen promover una mejor utilización de las reservas de energía y reducir la deposición de grasa.
- Mantienen el perfil de ácidos grasos esenciales: El grupo P34L12 preservó los niveles beneficiosos de ácidos grasos, incluso bajo estrés térmico.
Conclusión
Este estudio proporciona información valiosa para optimizar las prácticas de acuicultura de tilapia GIFT a temperaturas elevadas. Las dietas ricas en lípidos (12%) parecen ser superiores a las dietas ricas en proteínas para promover el crecimiento, mejorar la eficiencia metabólica y mantener un perfil de ácidos grasos saludable para los consumidores. La implementación de estos hallazgos puede contribuir a un sistema de producción de tilapia más sostenible y de alta calidad.
Contacto
Tincy Varghese
Fish Nutrition, Biochemistry and Physiology Division, ICAR-Central Institute of Fisheries Education
Mumbai, India.
Email: tincy@cife.edu.in
Referencia (acceso abierto)
Akhila, S., Varghese, T., Sahu, N. P., Gupta, S., Dasgupta, S., Deo, A. D., Mannur, V. S., Paul Nathaniel, T., & Chandan, N. K. (2024). Hyperthermal stress potentiates enhanced lipid utilisation in genetically improved farmed Tilapia, Oreochromis niloticus juveniles. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 111033. https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2024.111033
