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muestra la justificación de hacer el trabajo de investigación
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1
EFECTO DE LA INGESTIÓN DE LÍPIDOS OXIDADOS SOBRE EL DESEMPEÑO PRODUCTIVO, LA ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA ANTIOXIDATIVA Y EL CONTENIDO MUSCULAR DE ÁCIDOS GRASOS EN JUVENILES DE
TRUCHA ARCOIRIS Oncorhynchus mykiss (Walbaum)
JORGE ANDRÉS ZAMBRANO NAVARRETE
DIRECTOR: MIGUEL ÁNGEL LANDINES PARRA
MAESTRÍA EN SALUD Y PRODUCCIÓN ANIMAL2007
2
…SEMINARIO 1
ENERGY
FITO ZOO ANCHOVY BONITOFISHERY
PROCESSING
FISH MEAL - OILCCIAL FEED
FROZEN STORAGE
FISH FARMINGFOOD INTAKE
BOILED
EPA DHA
Ω3
3
PESCA
ALMACENAMIENTO
ACUICULTURA
ALIMENTO BALANCEADO
HARINA Y ACEITE DE PESCADO
PROCESAMIENTO
CONSUMO HUMANO
PROCESAMIENTO Y COCCIÓN
EVALUACIÓN DE LOS MÉTODOS PARA DETERMINAR EL GRADO DE OXIDACIÓN LIPÍDICA
DE LAS MATERIAS PRIMAS
EFECTO DEL NIVEL DE OXIDACIÓN LIPÍDICA DE LAS MATERIAS PRIMAS SOBRE LA ESTABILIDAD COMPOSICIONAL, VALOR
NUTRICIONAL Y ACEPTABILIDAD DEL ALIMENTO BALANCEADO EN PECES
EFECTO DE LA ALIMENTACIÓN CON LÍPIDOS OXIDADOS SOBRE PARÁMETROS PRODUCTIVOS
COMO GANANCIA DE PESO, TASA ESPECÍFICA DE CRECIMIENTO, FACTOR DE CONVERSIÓN ALIMENTICIO Y MORTALIDAD EN PECES
DAÑOS HISTOLÓGICOS ASOCIADOS A LA INGESTIÓN DE LÍPIDOS OXIDADOS EN PECES
EFECTO DE LA INGESTIÓN DE LÍPIDOS OXIDADOS SOBRE LA CALIDAD DEL FILETE: PERFÍL DE AGPI Ω3, ESTABILIDAD
OXIDATIVA, TIEMPO DE CONSERVACIÓN EN FRÍO Y LA ACEPTABILIDAD DE PANEL SENSORIAL
…SEMINARIO 1
4
CONTENIDO• MÉTODOS EVALUACIÓN CALIDAD LIPÍDICA DE LA RACIÓN:
– EL MUNDO– SITUACIÓN INDUSTRIAL COLOMBIANA
• RESPUESTA ANIMAL AL ESTRÉS OXIDATIVO:– MECANISMO DETOXIFICANTE
• OBJETIVOS
• METODOLOGÍA
• RESULTADOS ESPERADOS
• IMPACTO DE LA INVESTIGACIÓN
• CRONOGRAMA
• PRESUPUESTO
5
INTERÉS MUNDIAL
www.stopthehogs.com http://diabetic-diet-secrets.com/members/omega3-epa/dha.html
6
PRODUCTOS DE LA OXIDACIÓN
Herrera, E.; Zambrano, J. 2005. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá. 32 p.
7
VP (meq
O2/kg) VA TBARS (mg
malonaldehido/kg)ACEITE
FRESCO 3,9 - 5,0 10,0 - 20,0 50ACEITE
OXIDADO 7,0 - 26,0 25,0 - 30,0 130ACEITE MUY
OXIDADO < 30,0 > 30,0 >200
CALIDAD OXIDATIVA
ZAMORANO, M. CRITERIOS DE CALIDAD DE MATERIAS GRASAS - TRABAJO PRACTICO. EN: http://www.fao.org/docrep/field/003/AB482S/AB482S11.htm
8
EL MUNDO: INDUSTRIA, MERCADO E INVESTIGACIÓN
TÍTULO/AÑO VP VA AUTOR/ AÑO/JOURNAL
Lipid damage during frozen storage of whole Jack Mackerel (trachurus symmetricus murphyi)
X X Aranda et al. 2005. Journal of Food Lipids
Ferric Ions Reduce the Antioxidant Activity of the Phenolic Fraction of Virgin Olive Oil
X Keceli y Gordon. 2002. Journal of Food Science
Lipid changes and sensory quality of whole- and gutted rainbow Trout during storage in ice
X X Kolakowska et al. 2006. Acta Ichthyol. Piscat
Effect of relative humidity on the oxidative stability of microencapsulated sea buckthorn seed oil
X Partanen et al. 2005. Journal of Food Science
ALMACENAMIENTO ALIMENTACIÓN HUMANA
9
TÍTULO/AÑO VP VA AUTOR/ AÑO/JOURNAL
Stability of crude herring oil produced from fresh byproducts: influence of temperature during storage
X X Aidos et al. 2002.Journal of Food Science
Quality of crude fish oil extracted from herring byproducts of varying states of freshness
X X Aidos et al. 2003.Journal of Food Science
Influence of production process parameters onfish oil quality in a pilot plant
X X Aidos et al. 2003.Journal of Food Science
Changes in the quality of fish oils due to storage temperature and time
X X Boran et al. 2005.Food chemistry
EL MUNDO: INDUSTRIA, MERCADO E INVESTIGACIÓN
PROCESAMIENTO MATERIAS PRIMAS
10
TÍTULO/AÑO VP VA AUTOR/ AÑO/JOURNAL
Effects of oxidized herring and canola oils in Diets on growth, survival, and flavor of atlantic salmon, salmo salar
X Koshio et al., 1994. Agric. Food Chem
Fish meal quality assessment for Atlantic salmon (Salmo salar L.) reared in sea water
X X Anderson et al., 1997. Aquaculture Nutrition
Modulation of tissue a-tocopherol in African catfish, Clarias gariepinus (Burchell), fed oxidized oils, and the compensatory effect of supplemental dietary vitamin E
X Baker, R.; Davies, S. 1997 Aquaculture Nutrition
Influence of oxidized lipids in diets on the development of rainbow trout fry syndrome
X X Daskalov et al., 2000 Journal of Fish Diseases
PRODUCCIÓN ANIMAL
EL MUNDO: INDUSTRIA, MERCADO E INVESTIGACIÓN
11
COLOMBIA: NORMATIVIDAD E INDUSTRIA
LAB. CALIDAD ALIMENTOS
N = 15
100% 0%
12
VALOR DE ANISIDINA
http://www.iterg.com/article.php3?id_article=506#nh2
13
INGESTIÓN LÍPIDOS OXIDADOSSÍNTOMA AUTOR
Pobre crecimiento (1)(7)(8)
Pérdida del apetito, Distrofia muscular, reducción absorción lípidos dietarios, alta mortalidad.
(1)
Degeneración hepática, anemia, reducción de los niveles de vitamina E y C
(2)(7)
Diarrea (3)
Reducción en la capacidad visual – Anormalidades retina (4)
Desestabilización de las membranas celulares (5)
Escoliosis y lordosis (6)
(1) Tacon, G. 1992. FAO Fish technical paper Nº 330. Rome. FAO. 75 p.(2) Sargent et al., 1999. Aquaculture. 177: 191 – 199.(3) Sanders T. 1989. Nutritional aspects of rancidity. En Rancidity in foods. 2nd edition. Elsevier. Science Publishers. pp 125 – 139(4) Estévez et al., 1997. Aquaculture Nutrition. 3: 201 – 216.(5) Wang et al., 2006. Aquaculture Nutrition. 12: 348 – 352.(6) Lewis-McCrea y Lall. 2007. Aquaculture. 262: 142 – 145.(7) Baker y Davis. 1997. Aquaculture Nutrition. 3: 91 – 97.(8) Koshio et al., 1994. Agric. Food Chem. 42: 1164 – 1169.
14
PEROXIDACIÓN
• COR: O2, O*-2, *OH, RO* y ROO*
• BLANCOS POTENCIALES DEL DAÑO OXIDATIVO:– DNA– AGI– HEMOGLOBINA – PROTEÍNAS
Ahmad et al., 2000 Biochimica et Biophysica acta. 1523: 37–48.
15
RESPUESTA A RETO OXIDATIVO
http://herkules.oulu.fi/isbn9514266625/html/x494.html
•ROO*
16
INGESTIÓN LÍPIDOS OXIDADOSRESPUESTA A RETO OXIDATIVO
ACTIVIDAD ENZIMÁTICA ANTIOXIDATIVA TRUCHA ARCORIS
0
20
40
60
80
100
120
SOD CAT GPX
ENZIMA
% A
CTIV
IDAD
REL
ATIV
A (T
EJID
O)
BRANQUIAS
CORAZÒN
TRACTO DIGESTIVO
HÍGADO
MÚSCULO BLANCO
PIEL
GLÓBULOS ROJOS
VEJIGA NATATORIA
Trenzado et al. Aquaculture. 254: 758–767.(2006)
17
RESPUESTA A RETO OXIDATIVO
Channa punctatus
CATALASA
GPx
Ahmad et al., 2000 Biochimica et Biophysica acta. 1523: 37–48.
18
CALIDAD ACEITE = CALIDAD FILETE
R2= 0,9707
SARGENT J. R. British Journal of Nutrition (1997), 78, Suppl. 1, S5-SI3
19
CALIDAD ACEITE = CALIDAD FILETE
0
50
100
150
200
250
300
350
20:2 20:3 20:5 22:6
AGPI
CO
NTE
NID
O A
G (g
/Kg)
ración no ox
ración ox
AF AOVP INICIAL(mmol/kg) 2 47VP FINAL (mmol/kg) 117 333,3
Cowey et al., British Journal of Nutrition (1984), 51, 443-451
20
OBJETIVO GENERAL
Evaluar el efecto de la ingestión de lípidos oxidados sobre el desempeño productivo, la actividad de las enzimas antioxidativas y el perfil de ácidos grasos depositados a
nivel muscular en juveniles de trucha arcoiris Oncorhynchus mykiss (Walbaum).
21
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Evaluar efecto de ingestión de lípidos con distintos niveles de oxidación sobre crecimiento de juveniles en términos de ganancia de peso, tasa de crecimiento específico y factor de conversión alimenticia.
• Evaluar influencia de ingestión de lípidos con distintos niveles de oxidación sobre la respuesta antioxidativa medida como actividad CAT, SOD y GPx a nivel hepático e intestinal.
• Analizar el efecto de ingestión de lípidos dietarios con distintos niveles de oxidación sobre contenido de ácidos grasos depositados a nivel muscular.
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS• Tipificar curvas de producción de compuestos primarios y
secundarios de oxidación lipídica en materias primas con alto contenido de AGPI.
• Evaluar la efectividad de pruebas VP y VA en determinación de calidad de las materias primas lipídicas utilizadas en raciones para peces.
• Generar indicadores integrales de la estabilidad oxidativa de materias primas utilizadas en raciones para peces que permitan diferenciar la calidad de las mismas (TOTOX).
• Analizar grado de correlación entre calidad oxidativa vs. Actividad antiox hepática y TGI y contenido de AG de filete.
23
DISEÑO DEL EXPERIMENTO
• Alimento formulado (no aox, ↓ lípidos)
• Aceite pescado experimental (Fresco – Oxidado) hasta alcanzar > 13 % grasa.
• 120 Juveniles O. mykiss (± 27 g)
• 5 tratamientos dietarios
• 3 réplicas por tratamiento (8 ind/jaula)
• Muestreo quincenal calidad lipídica
• Medición respuesta enzimática antioxidativa corta y larga exposición (hepático y TGI).
• Día 60: Contenido AG músculo (Control + vs. -)
24
DISEÑO DEL EXPERIMENTO Alimento
+ +
DÍA -30
DÍA -20
DÍA -2
+ +DÍA 15
+ +DÍA 30
DÍA 45 + +
+ +DÍA 60
VP - VA
VP - VA VP - VA
25
DISEÑO DEL EXPERIMENTO Alimento
0100T5
3070T4
5050T3
7030T2
1000T1
%
AFRAOX
DÍA -30
DÍA -20
DÍA -2
DÍA 15
DÍA 30
DÍA 45
DÍA 60
VP – VA
VP – VA / MUESTRA
VP – VA / TTO
VP – VA / TTO
VP – VA / TTO
VP – VA / TTO
VP – VA / TTO
26
DISEÑO DEL EXPERIMENTO Animal
DÍA 0
SOD – CAT – GPx
•HEPÁTICO
•TGI
+ +
DÍA 15
DÍA 60
SOD – CAT – GPx
•HEPÁTICO
•TGI
AG
TRUCHAS DE
LA SIERRA
27
METODOLOGÍA: ESTADO OXIDATIVO
• VP (NTC 236) Prueba química (titulación) meq/Kg muestra.– Triplicado (78 pruebas)
• VA (NTC 4197) Espectrofotometría– Triplicado (78 pruebas)
• TOTOX (2 PV + VA)
• LABORATORIO DE TOXICOLOGÍA
28
• SOD 50% inh. reducción ferricitocromo C 550 nm (Trenzado et al., 2006)
• CAT nmol de H2O2 consumidos /minuto / mg de enzima 240 nm (Ahmad et al., 2000)
• GPx nmol de NADPH oxidados /minuto /mg de enzima 340 nm (Ahmad et al., 2000)
• TGI, HÍGADO (240 pruebas por enzima)
• LABORATORIO DE TOXICOLOGÍA ACUÁTICA.
METODOLOGÍA: ACTIVIDAD ENZIMÁTICA - CRECIMIENTO
Trenzado et al., 2006Aquaculture. 254: 758–767. Ahmad et al., 2000 Biochimica et Biophysica acta. 1523: 37–48.
29
• T1 (Control +) vs T5 (Control -)
• HPLC
• LABORATORIO DE TOXICOLOGÍA
METODOLOGÍA: CONTENIDO ÁCIDOS GRASOS MÚSCULO
30
• DCA con arreglo de parcelas divididas en el tiempo.
• ANAVA
• TUKEY
• CORRELACIÓN– Calidad ox ración vs. Act enzimática.– Calidad ox ración vs. Crecimiento– Calidad ox ración vs. Contenido AGPI músculo.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
31
• Valoración efecto de ingestión de alimentos rancios sobre homeostasis fisiológica, crecimiento y calidad de filete en trucha arcoiris Oncorhynchus mykiss (Walbaum).
• Generación de indicadores idóneos del status oxidativo de las materias primas y raciones.
RESULTADOS ESPERADOS
32
• Realizar formación de recurso humano dentro del programa de maestría en ciencias de la producción animal.
• Divulgación científica – publicación (1 Nacional – 1 Internacional)
RESULTADOS ESPERADOS
33
CRONOGRAMA
MES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Revisión literatura
Consecución material experimentalColección muestras
Pruebas laboratorio
Análisis resultados
Redacción documento finalAjustes, preparación presentación y sustentación
34
PRESUPUESTOConcepto Fuentes de financiación Monto
Gastos de viaje Estudiante 250.000
Pasante U.N. 600.000
Juveniles de trucha arcoiris + Jaulas U.N. Estudiante 460.000
Metasulfonato de tricaina U.N. 150.000
Alimento – Formulación y elaboración U.N. 365.000
Reactivos VP U.N. 1.400.000
Reactivos VA U.N. 800.000
Equipo de disección Estudiante 50.000
Puntas, jeringas, tubos Ependorff, etc U.N. 500.000
Reactivos SOD U.N. 1.280.000
Reactivos CAT U.N. 725.000
Reactivos GPx U.N. 3.000.000
Perfil ácidos grasos (2) U.N. 460.000
Computador + Papelería Estudiante 1.700.000
Elaboración de documento final Estudiante 250.000
TOTAL 11.900.000
35
• LABORATORIO TOXICOLOGÍA FMVZ• LABORATORIO TOXICOLOGÍA ACUÁTICA FMVZ• ASESOR ESTADÍSTICO• EVALUADORES• DIRECTOR
AGRADECIMIENTOS
36
GRACIAS