Estudio destaca el potencial de los extractos de plantas para controlar la reproducción no deseada de la tilapia en los sistemas acuícolas.
El control de la reproducción prolífica es vital para el éxito de la piscicultura de tilapia. Aunque el cultivo de tilapias macho es un método popular usado para controlar la reproducción, el uso de la hormona 17α-metiltestosterona (MT) genera preocupación porque podría estar vinculada con riesgos para la salud humana y ambiental.
Recientemente, considerable atención se ha concentrado en productos de plantas como alternativas al MT, debido a que son más seguros y ambientalmente amigables.
A pesar del creciente interés en el uso de extractos de plantas para prevenir el desove frecuente en la piscicultura de la tilapia, la información disponible no está respaldada por guías de aplicación estandarizadas.
Los investigadores de Rhodes University (Sudáfrica) y Makerere University (Uganda) publicaron una revisión científica que consolida el conocimiento existente sobre el uso de extractos de plantas para controlar la reproducción prolífica en los sistemas de cultivo de tilapia. Asimismo, ellos reportan limitaciones para la aplicación comercial de los extractos identificados.
Extractos de plantas para el control de la reproducción
Varias investigaciones han demostrado la posibilidad de utilizar los extractos de plantas como una posible opción a los esteroides sintéticos en la acuicultura, en respuesta a la creciente demanda de los consumidores por productos orgánicos, incluidos los peces.
Los compuestos naturales encontrados en las plantas como: los flavonoides, taninos, terpenoides, alcaloides y esteroides promueven los procesos androgénicos y anabólicos, así como la estimulación de la digestión, el apetito y la inmunidad.
A la fecha, extractos de semilla, raíces y hojas de 20 especies de plantas, las principales Tribulus terrestris, Mucuna pruriens, y Carica papaya, exhiben potencial para controlar la reproducción no deseada en la piscicultura de tilapia.
Los extractos son administrados principalmente de forma oral, incorporados en los alimentos para los peces.
Plantas con efectos androgénicos y de deterioro de la fertilidad en tilapia
Planta de Aspilia, Aspilia mossambicensis
El efecto de anti-fertilidad de A. mossambicensis está vinculado a la presencia de saponinas y flavonoides. Esta planta es nativa de África.
La alimentación de tilapia del Nilo con dietas que contienen de 2-8 g de extractos de hoja de A. mossambicensis por kilogramo de dieta degenera los túbulos seminíferos, reduciendo así el número de crías en los peces experimentales.
Kola amarga, Garcinia kola
G. kola es nativa de los bosques del oeste y centro de África. Kola amarga contiene flavonoides que inhiben la enzima aromatasa.
La enzima aromatasa cataliza la conversión de los andrógenos a estrógenos, en un paso final de la biosíntesis de los esteroides gonadales, y subsecuentemente incrementa los niveles de testosterona.
La inclusión de 1, 3 y 6% de polvo de semilla de Garcinia kola en la dieta de la hembra de tilapia del Nilo durante 70 días resulta en el deterioro del desarrollo gonadal. Además, se registra una reducción significativa (83.45%) en el número de huevos desovados por la tilapia.
Algodón, Gossypium herbaceum
La planta de algodón G. herbaceum contiene compuestos polifenólicos, conocido como gosipol, que forma parte del sistema de defensa de la planta contra los depredadores.
Sin embargo, el gosipol, presente en el tronco, semillas y raíces de la planta de algodón inhibe la reproducción en peces, ratas y humanos.
La inclusión de extractos (20 g/kg de dieta) de la corteza de la raíz del algodón en la dieta de la tilapia del Nilo, durante 70 días, erosiona el tejido conectivo de los testículos y desintegró el lóbulo seminífero, provocando una reducción en el volumen del esperma.
Asimismo, la sustitución de 25, 50, 75 y 100% de proteína de harina de soja con harina de semilla de algodón durante 90 días, destruye los espermatocitos y distorsiona las etapas de la vitelogénesis de la tilapia del Nilo.
Es importante destacar que el gosipol es conocido como un factor antinutricional y puede, por consiguiente, resultar en efectos no deseados en el rendimiento en crecimiento para los peces. Por consiguiente, la dosis de harina de semilla de algodón recomendada para controlar el desove no deseado en la tilapia podría no inhibir el rendimiento en crecimiento de los peces.
Fenogreco, Trigonella foenum graecum
Fenogreco es una planta leguminosa que crece principalmente en Europa, África y Asia. Las semillas de esta planta son ricas en saponinas, especialmente diosgenina.
La diosgenina funciona como un fitoandrógeno y, por lo tanto, masculiniza a la tilapia del Nilo.
e) Guayaba, Psidium guajava
La guayaba crece en países tropicales y subtropicales, principalmente para proveer frutas para el consumo humano.
El extracto de hojas de guayaba contiene alcaloides, saponinas, taninos y flavonoides. Estos extractos, especialmente las saponinas y flavonoides, tienen efectos antifertilidad en ratas.
La inclusión de extractos de guayaba de 4.0 y 8.0 g/kg de dieta durante 56 días, induce a la atrofia y necrosis de tejidos testiculares y los ovarios de la tilapia del Nilo. Esta distorsión de las gónadas de la tilapia del Nilo reduce el número de desoves, además de impedir la reproducción en estos peces.
Espinaca india, Basella alba
La espinaca india es nativa de Asia, pero ha sido introducida en África y Sudamérica.
Las hojas de B. alba contienen flavonoides, taninos, esteroides y saponinos. Se ha propuesto que la presencia de esteroides incrementa los niveles de testosterona en animales tratados con extractos de la espinaca.
La incorporación de 1.0 g/kg de dieta de extracto de la espinaca india se usó para masculinizar al guppy. De forma similar, el tratamiento de larvas de tilapia del Nilo con extractos de espinaca india produjo hasta un 83.2% de individuos machos.
Planta de gato, Eurycoma longifolia
La planta de gato se distribuye en los países del sudeste de Asia, principalmente en Malasia, Indonesia, Vietnam y Tailandia.
Las propiedades afrodisíacas de los extractos de raíces de la planta de gato incrementan la calidad sexual y el libido en los animales.
Notablemente, el fitoesterol en E. longifolia estimula la producción de hormonas andrógenas en tilapia del Nilo, además de favorecer la masculinización.
Mango, Mangifera indica
Los mangos son nativos de Asia, pero han sido introducidos en muchos países.
La inclusión de polvo de hojas de la planta de mango en dietas de tilapia del Nilo a dosis de 0.5 a 8.0 g/kg, durante 56 días, reduce el número de desoves, con una completa inhibición de los desoves a dosis mayores de 2.0 g/kg de la dieta.
Las saponinas en los extractos de M. indica desintegran las células espermáticas y rompen los folículos de la tilapia del Nilo, inhibiendo de esta forma la reproducción.
Moringa, Moringa oleifera
Moringa es un árbol nativo de India, Pakistán, Bangladesh y Afganistán, y ha sido adaptado a muchas zonas tropicales.
En peces, los extractos de moringa causaron asimetría en las proporciones de sexos, principalmente para el género másculino.
El polvo de semilla de M. oleifera mezclado en la dieta de la tilapia de Mozambique inmaduras y maduras, en una cantidad de 2.0 y 5.0 g/kg de dieta durante 60 días, expresó un efecto antifertilidad y previno la reproducción de los peces.
Notablemente, el tratamiento prolongado de tilapia del Nilo con dietas que contienen extractos de hojas de la moringa, al 5% de la proteína dietética total, durante 90 días, degeneró gravemente el citoplasma del ovocito.
Los estudios experimentales sugieren que los extractos de moringa pueden ser usados para prevenir la reproducción no deseada en las instalaciones de la piscicultura de tilapia.
Árbol de neem, Azadirachta indica
El Árbol de neem es nativo de las regiones tropicales y subtropicales.
Los extractos de varias partes del árbol de neem tienen efectos antimicrobianos, antiinflamatorios y espermicidas, así como actividad antifertilidad y propiedades abortivas.
Consecuentemente, la actividad antifertilidad del árbol de neem se ha aprovechado para controlar la reproducción prolífica de tilapia en los sistemas de cultivo.
La inclusión de 2.0 g/kg de polvo de hojas del árbol de neem hizo que los testículos y los ovarios de Tilapia zilli carecieran de espermátidas y ovocitos después de 60 días de tratamiento.
Por otro lado, las tilapias del Nilo alimentadas con dietas que contenían 1.0 a 8.0 g/kg de extractos de hojas del árbol de neem redujo el número de desoves, sin desoves a partir de la quinta semana.
Papaya, Carica papaya
La papaya crece en la mayoría de países tropicales y subtropicales. La semillas de la papaya contiene alcaloides, esteroides, flavonoides, saponinas y taninos. La saponina, ácido oleanólico 3-glucósido, es el principal compuesto bioactivo de las semillas de papaya con potencial antifertilidad o esterilidad.
La inclusión de polvo de semilla de papaya en dietas de tilapia durante 28-60 días, en dosis de 2.0 a 5.0 g/kg de la dieta, hizo que los testículos y los ovarios de la tilapia del Nilo y la tilapia de Mozambique, carecieran de espermátidas y ovocitos.
Asimismo, el incremento de la dosis de polvo de semilla de papaya a al menos 8.0 g/kg de alimento durante 60 días resultó en folículos atrésicos de ovarios y espermatozoides degenerados en tilapia del Nilo.
La dosis de 120 g/Kg condujo a la esterilidad permanente en la tilapia del Nilo.
Finalmente, la inclusión de polvo de semilla de papaya en las dietas de tilapia del Nilo y alevines de tilapia de Mozambique, cambió el sexo de los peces a todos machos.
Pinos, Pinus spp.
Los árboles de pinos se encuentran principalmente distribuidos en Norteamérica, China, Sudeste de Asia, el norte de África y Europa.
La utilización del polén de Pinus tabulaeformis y Pinus kesiya para producir individuos solo machos de tilapia del Nilo resultó en un considerable incremento en la tasa de masculinización.
Abrojo, Tribulus terrestris
El abrojo (Tribulus terrestris) es una planta que se distribuye en Asia, Europa y África. Las semillas del abrojo contienen alcaloides, saponinas, taninos y flavonoides.
En la producción de peces, el tratamiento de Clarias gariepinus, Cichlasoma nigrofasciatum, Poecilia reticulate, y Oncorhynchus mykiss con el abrojo resultó en una exitosa reversión sexual, espermatogénesis y mejores tasas de crecimiento.
Los estudios han reportado hasta un 91.5% de éxito de masculinización de la tilapia del Nilo, a través de la administración oral de 2.0 g de polvo de semilla de T. terrestris por kilogramo de alimento durante 30 días.
Hibisco rojo, Hibiscus rosa-sinensis
El hibisco rojo es una hierba ornamental y es nativa de China, pero ha sido ampliamente introducida en los trópicos y subtrópicos.
El tratamiento de tilapia del Nilo con polvo de hojas del hibisco rojo a 3.0 y 4.0 g/kg de alimento ha roto los tejidos de los testículos y ovarios después de 60 días de tratamiento, por consiguiente induce a la esterilidad.
La inclusión de extractos de las flores del hibisco rojo también induce a la masculinización de las larvas de tilapia del Nilo, produciendo hasta un 73.13% de individuos machos.
Kwao krua rojo, Butea superba
Butea superba es una hierba usada para incrementar el rendimiento sexual de los hombres.
Los ensayos para usar los extractos de Butea superba para controlar el desove prolífico en tilapia permitió la producción de 100% de individuos machos de tilapia.
Shatavari, Asparagus racemosus
A. racemosus es nativo de India, pero se distribuye en las regiones tropicales y subtropicales.
Los esteroides en los extractos de raíces de A. racemosus incrementan la producción de testosterona en los testículos de tilapia del Nilo, favoreciendo el cambio de sexo a todos machos.
Árbol de corteza de jabón, Quillaja saponaria
El “árbol de corteza de jabón” o “quillay” es nativo de China, Perú y Chile.
La alimentación de tilapias del Nilo hembras sexualmente maduras con extractos de Q. saponaria a 300 mg/kg de la dieta inhibieron el desove, además induce la masculinización de las larvas hembras de tilapia del Nilo.
Una dosis de 700 mg de saponina de Quillaja saponaria por kilogramo de dieta cambia el sexto de las tilapias del Nilo a mayormente machos.
Aloe, Aloe vera
A. vera está ampliamente distribuida en las regiones tropicales y subtropicales.
La inclusión de extractos de Aloe vera, tan bajos como 2.0 ml/kg en dietas de tilapia del Nilo, causan la desintegración de las espermátidas y los folículos, inhibiendo así el desarrollo y el funcionamiento gonadal.
Frijol terciopelo, Mucuna pruriens
El frijol terciopelo se distribuye en las zonas tropicales y subtropicales.
Los fitoandrógenos en los extractos de semillas de Mucuna pruriens produjeron hasta un 93% de tilapia del Nilo todos machos. Sin embargo, no se ha dilucidado la acción de los extractos de plantas sobre la función gonadal y el desove de la tilapia.
El tratamiento experimental en ratas con extractos de frijol terciopelo provocó un incremento de los espermatozoides, junto con las actividades sexuales y androgénicas.
Limitaciones técnicas del uso de extractos de plantas
El uso de extractos de plantas para controlar el desove prolífico en la piscicultura de tilapia es una innovación emergente.
Generalmente, las limitaciones técnicas y económicas continúan obstaculizando el progreso en la aplicación de extractos de plantas desde el nivel experimental hasta el nivel de producción.
Los autores del estudio destacan que el conocimiento existente carece de información confiable sobre:
i) los métodos ideales de extracción de fitoquímicos,
ii) los compuestos bioactivos efectivos en las plantas,
iii) el efecto de las estaciones, los parámetros ambientales y la etapa de crecimiento de las plantas en el rendimiento y la actividad biológica de los extractos,
iv) requisitos de dosis óptimas,
v) mecanismos de acción,
vi) efectos a largo plazo de los extractos de plantas sobre la calidad de la carne de pescado y los procesos fisiológicos como el crecimiento y la inmunidad.
El estudio fue financiado por el Intra-Africa Academic Mobility Scheme bajo el marco de la Unión Europea a través del proyecto Collaborative Training and Research in Fisheries and Aquaculture in East, Southern and Central Africa (COTRA).
Referencia (acceso libre):
Abaho, I., Masembe, C., Akoll, P., & Jones, C. L. W. (2021). The use of plant extracts to control tilapia reproduction: Current status and future perspectives. Journal of the World Aquaculture Society, 1– 27. https://doi.org/10.1111/jwas.12863
