El uso de suplementos alimentarios se ha convertido en una solución popular entre los acuicultores para reducir los costos de crianza e incrementar la eficiencia del alimento conforme la industria continúa creciendo. El propionato de sodio es uno de los suplementos alimentarios con mayor potencial.
La trucha arco iris, una importante especie acuícola, ha mostrado respuestas favorables a la suplementación dietética con propionato de sodio. Sin embargo, optimizar la dosis es crucial para maximizar los beneficios y evitar efectos adversos.
En este sentido, los científicos de la RUDN University y del Inland Waters Aquatics Resources Research Center, publicaron un estudio en donde profundizan en los efectos del propionato de sodio en la dieta en la trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss), explorando su influencia sobre el rendimiento del crecimiento, la deposición de lípidos hepáticos, la actividad de las enzimas intestinales, la inflamación, las poblaciones bacterianas y la capacidad antioxidante.
Sales de ácido propiónico
El propionato de sodio, un ácido graso de cadena corta (AGCC), se ha convertido en un aditivo alimentario prometedor para mejorar el rendimiento del crecimiento, la deposición de lípidos hepáticos y la actividad intestinal en varias especies de peces de interés de la industria acuícola.
Las sales de ácido propiónico (propionatos) se utilizan como aditivos alimentarios para humanos y animales. Por ejemplo, el propionato mejora el crecimiento de los peces. La dosis varía para cada tipo de pez y se selecciona de forma experimental. Para la trucha arco iris, aún no se conocía la dosis óptima de propionato.
El viaje experimental
Durante 70 días, las truchas arco iris fueron sometidas a dietas suplementadas con niveles variables de propionato de sodio: 0 g/kg (CTL), 1 g/kg (P1), 2,5 g/kg (P2,5) o 5 g/kg ( P5). La investigación tuvo como objetivo desentrañar las intrincadas relaciones entre los niveles de propionato de sodio y un espectro de parámetros cruciales para el bienestar de los peces.
Una vez finalizado el experimento, los científicos evaluaron la tasa de crecimiento de los peces, los depósitos de lípidos en el hígado, la actividad de las enzimas digestivas en el intestino, la microflora y la actividad antioxidante del cuerpo del pez.
Rendimiento de crecimiento y eficiencia alimenticia
Los resultados indicaron una relación significativa dependiente de la dosis entre los niveles de propionato de sodio y los parámetros de rendimiento del crecimiento.
El rendimiento del crecimiento y la eficiencia alimenticia mejoraron significativamente en los tratamientos P1 y P2.5 en comparación con el grupo de control. Este crecimiento mejorado se atribuye a la capacidad del propionato de sodio para modular la absorción de nutrientes y el metabolismo energético en los peces. Sin embargo, los niveles excesivos de propionato de sodio (P5) provocaron un retraso en el crecimiento, lo que destaca la importancia de optimizar la dosis.
Enzimas intestinales y capacidad antioxidante
Los tratamientos P1 y P2.5 demostraron índices viscerosomáticos más bajos y mostraron niveles elevados de amilasa intestinal, lipasa, tripsina, quimotripsina, superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT). Al mismo tiempo, mostraron niveles reducidos de malondialdehído intestinal (MDA), glucosa plasmática y triglicéridos en comparación con el tratamiento con CTL. Por el contrario, el tratamiento P5 mostró tendencias contrastantes, enfatizando el delicado equilibrio en la suplementación con propionato de sodio.
Deposición de lípidos hepáticos
La suplementación con propionato de sodio mostró un impacto significativo en la deposición de lípidos hepáticos en la trucha arco iris. El índice hepatosomático, un indicador del tamaño del hígado en relación con el peso corporal, disminuyó significativamente en los tratamientos P1 y P2.5 en comparación con el grupo de control. Esta reducción del tamaño del hígado sugiere un efecto favorable del propionato de sodio en la regulación del contenido de grasa del hígado.
Curiosamente, el tratamiento con P5 resultó en un índice hepatosomático elevado, lo que indica una mayor acumulación de lípidos hepáticos. Esta observación subraya la importancia de mantener niveles adecuados de propionato de sodio para prevenir efectos adversos en la salud del hígado.
Salud intestinal
La salud intestinal es primordial para la absorción de nutrientes y el bienestar general de los peces. La suplementación con propionato de sodio demostró efectos notables en varios aspectos de la salud intestinal en la trucha arco iris.
En primer lugar, el propionato de sodio influyó positivamente en la actividad de las enzimas digestivas intestinales. Las actividades de amilasa, lipasa, tripsina y quimotripsina intestinales estuvieron significativamente elevadas en los tratamientos P1 y/o P2.5 en comparación con el grupo de control. Estas enzimas desempeñan funciones cruciales en la digestión de carbohidratos, grasas y proteínas, promoviendo la utilización eficiente de los nutrientes.
En segundo lugar, el propionato de sodio moduló la capacidad antioxidante y los marcadores de estrés oxidativo en el intestino. Las actividades de superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT) intestinales, indicadores de defensa antioxidante, aumentaron significativamente en los tratamientos P1 y P2.5, mientras que el malondialdehído (MDA), un marcador de estrés oxidativo, disminuyó significativamente. Estos hallazgos sugieren que el propionato de sodio mejora la capacidad antioxidante intestinal, protegiendo contra el daño celular causado por especies reactivas de oxígeno.
Comunidad microbiana intestinal
El microbioma intestinal desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de la salud intestinal y la fisiología de los peces. Se ha demostrado que la suplementación con propionato de sodio modula el microbioma intestinal de la trucha arco iris.
En este estudio, el recuento total de bacterias viables en el intestino disminuyó significativamente en los grupos suplementados con propionato de sodio, observándose los niveles más bajos en el tratamiento con P2.5. Esta reducción del total de bacterias puede atribuirse a los efectos selectivos del propionato de sodio sobre grupos bacterianos específicos.
En particular, la suplementación con propionato de sodio aumentó significativamente la abundancia de bacterias beneficiosas Lactobacillus sp. al tiempo que reduce la presencia de bacterias patógenas Aeromonas hydrophila, Yersinia ruckeri y Streptococcus iniae. Este cambio hacia un microbioma más beneficioso probablemente contribuya a las mejoras observadas en la salud intestinal.
Respuesta al estrés y marcadores inflamatorios
El estrés puede afectar negativamente el crecimiento y la salud intestinal de los peces. Se ha demostrado que la suplementación con propionato de sodio modula la respuesta al estrés y los marcadores inflamatorios en la trucha arco iris.
En este estudio, la expresión intestinal de la proteína de choque térmico 70 (HSP70), una proteína de respuesta al estrés, se reguló significativamente en los grupos tratados con propionato de sodio, lo que indica una mayor capacidad para afrontar el estrés.
Los marcadores inflamatorios, como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) y la interleucina-1β (IL-1β), disminuyeron significativamente en los tratamientos P1 y P2.5 en comparación con el grupo de control. Esta reducción de los marcadores inflamatorios sugiere que el propionato de sodio puede mitigar la inflamación intestinal.
Conclusión
En esencia, el propionato de sodio en la dieta surge como una bendición potencial para mejorar tanto el crecimiento como la salud intestinal de la trucha arco iris. El estudio aboga por un enfoque equilibrado, señalando 2,5 g/kg como nivel óptimo de suplementación.
Las concentraciones más altas, si bien son potencialmente beneficiosas en algunos aspectos, plantean riesgos de retraso del crecimiento, acumulación de lípidos hepáticos e instigación de estrés oxidativo intestinal, inflamación y disbiosis.
«Los suplementos dietéticos con propionato mejoran los indicadores de crecimiento, los parámetros inmunológicos, la actividad antioxidante y el trabajo de las enzimas digestivas de los peces. Sin embargo, una cantidad excesiva de propionato perjudica su salud. La trucha arco iris es uno de los tipos más importantes de acuicultura. Este pez es amado en todo el mundo», finalizó Morteza Yousefi, profesor asociado del Departamento de Medicina Veterinaria de la RUDN.
El estudio fue financiado por el RUDN University Scientific Projects Grant System.
Contactos
Morteza Yousefi
Department of Veterinary Medicine
RUDN University
6 Miklukho-Maklaya St, Moscow 117198, Russian Federation
Email: myousefi81@gmail.com
Seyyed Morteza Hoseini
Inland Waters Aquatics Resources Research Center
Iranian Fisheries Sciences Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization
Gorgan, Iran
Email: seyyedmorteza.hoseini@gmail.com
Referencia
Morteza Yousefi, Seyyed Morteza Hoseini, Evgeny Vladimirovich Kulikov, Elena Valentinovna Kharlitskaya, Nikolay Vladimirovich Petukhov, Nikolay Gennadievich Khomenets. 2024. Dietary propionate administration improves growth performance, hepatic lipid deposition, and intestinal activity of digestive enzymes, inflammation, bacterial population, and antioxidant capacity in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, Aquaculture, Volume 578, 2024, 740099, ISSN 0044-8486,
https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2023.740099.
