La vitamina E (VE) es un antioxidante crucial para los animales acuáticos, que los protege del estrés oxidativo. Sin embargo, la suplementación tradicional con VE en los alimentos para peces a menudo enfrenta desafíos debido a las pérdidas durante el procesamiento y la digestión.
Los investigadores del Agriculture Research Center ARC, del National Institute of Oceanography and Fisheries (NIOF) exploraron un enfoque novedoso: encapsular vitamina E (VE) dentro de nanopartículas de quitosano (VENP) para mejorar su estabilidad y biodisponibilidad en la tilapia del Nilo. Ellos alimentaron a tilapias del Nilo con una dieta suplementada con VE y nanopartículas de VE protegidas con quitosano (NP) en diferentes niveles (25 %, 50 %, 75 % y 100 %) durante 4, 6 y 8 semanas.
Nanotecnología en la acuicultura: una frontera prometedora
La nanotecnología ofrece soluciones innovadoras en la acuicultura, incluido el desarrollo de materiales de tamaño nanométrico para aditivos alimentarios y control de enfermedades.
El quitosano, un biopolímero natural, exhibe propiedades antibacterianas e inmunoestimulantes cuando se utiliza en forma nanométrica. La vitamina E, un antioxidante esencial, desempeña un papel crucial en la protección de las células contra el estrés oxidativo y en el apoyo a la función inmunológica; en este sentido, la nanotecnología facilita el aprovechamiento de la vitamina E por los organismos acuáticos.
Mejora del crecimiento y la eficiencia alimentaria
Los resultados del estudio publicado en la revista BMC Veterinary Research demostraron un impacto positivo significativo de las VENP en el crecimiento de la tilapia. Los peces alimentados con VENP mostraron:
- Parámetros de crecimiento aumentados: Se observó una mayor ganancia de peso total (TG), ganancia de peso diaria (DWG) y tasa de crecimiento relativo (RGR) en todos los grupos alimentados con VENP en comparación con los grupos de control y VE a granel.
- Eficiencia alimenticia mejorada: La tasa de conversión alimenticia (FCR) fue significativamente menor en la tilapia que recibió VENP, lo que indica una mejor utilización del alimento.
Inmunidad mejorada y resistencia a enfermedades
Las VENP aumentaron significativamente la respuesta inmunitaria de la tilapia del Nilo:
- Parámetros inmunitarios elevados: La actividad de la lisozima, la actividad antibacteriana sérica y la actividad de explosión oxidativa fueron significativamente mayores en los peces alimentados con dosis más altas de VENP (VENPs75 y VENPs100), lo que indica un sistema inmunitario innato más fuerte.
- Resistencia a enfermedades mejorada: La tilapia alimentada con VENP demostró tasas de mortalidad significativamente más bajas cuando se la desafía con la bacteria patógena Aeromonas hydrophila. Esta resistencia mejorada se atribuyó al sistema inmunológico fortalecido.
Efectos dependientes de la dosis y evolución temporal
- Protección dependiente de la dosis: El nivel de protección relativa (RPL) contra la infección por A. hydrophila aumentó con el aumento de las dosis de VENP, y la protección más alta se observó en el grupo de VENP100.
- Efectos dependientes del tiempo: Los efectos protectores de las VENP aumentaron durante el período de alimentación de 8 semanas.
Mecanismos de acción
De acuerdo con los investigadores los efectos beneficiosos de las VENP se pueden atribuir a varios factores:
- Mejora de la biodisponibilidad: La nanoencapsulación mejora la biodisponibilidad y la estabilidad de las VE, lo que garantiza una mejor absorción y utilización por parte de los peces.
- Efectos sinérgicos: La combinación de VE y nanopartículas de quitosano probablemente ejerza efectos sinérgicos, mejorando tanto las funciones antioxidantes como las inmunológicas.
- El papel multifacético del quitosano: El quitosano contribuye a mejorar la digestión, la salud intestinal y la estimulación inmunológica.
Implicaciones prácticas para los piscicultores
Este estudio proporciona información valiosa para optimizar las prácticas de acuicultura de tilapia:
- Formulación mejorada de los alimentos: La incorporación de VENP en los alimentos para tilapia a 50, 75 y 100 mg/kg puede mejorar el rendimiento del crecimiento, la eficiencia alimentaria y la resistencia a las enfermedades.
- Mejora de la salud de los peces: Al fortalecer el sistema inmunológico, las VENP pueden contribuir a poblaciones de tilapia más sanas y robustas, reduciendo los brotes de enfermedades y mejorando la sostenibilidad general de la acuicultura.
Sin embargo se necesitan más investigaciones para:
- Optimizar la dosis de VENP y las estrategias de alimentación para las diferentes etapas de crecimiento de la tilapia.
- Investigar los efectos a largo plazo de las VENP en la salud y el rendimiento de la tilapia.
- Evaluar la relación coste-eficacia de las VENP en comparación con los aditivos alimentarios convencionales.
Conclusión
Esta investigación demuestra el potencial significativo de las nanopartículas de VE protegidas con quitosano como un valioso suplemento dietético para la tilapia del Nilo. El estudio recomienda incorporar VENP en la dieta de la tilapia del Nilo en dosis de 50, 75 y 100 mg/kg de alimento para peces.
Al mejorar la estabilidad y la biodisponibilidad de las VE, las VENP mejoran eficazmente el crecimiento, la eficiencia alimentaria y la resistencia a las enfermedades, ofreciendo una estrategia prometedora para la acuicultura de tilapia sostenible y rentable.
Contacto
Ahmed H. Sherif
Fish Diseases Department, Animal Health Research Institute AHRI, Agriculture Research Centre ARC
Kafrelsheikh, Egypt
Email: ahsherif77@yahoo.com
Referencia (acceso abierto)
Farag, E.A.H., Baromh, M.Z., El-kalamwi, N. et al. Vitamin E nanoparticles enhance performance and immune status of Nile tilapia. BMC Vet Res 20, 561 (2024). https://doi.org/10.1186/s12917-024-04398-w
