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CENTRO DE INVESTIGACIONES BIOLGICAS DELNOROESTE, S.C.

Programa de Estudios de Posgrado

EVALUACIN DE LA HARINA DE Spirulina platensisCOMOALIMENTO Y ADITIVO PARA LA PRODUCCIN DE

POSTLARVAS DE CAMARN BLANCOLitopenaeusschmitti(Prez-Farfante y Kensley, 1997)

TESIS

Que para obtener el grado de

Doctor en Ciencias

en

Uso, Manejo y Preservacin de los Recursos Naturales

(Orientacin en Acuacultura)

Presenta

Barbarito Jess Jaime Ceballos

La Paz, B.C.S. Noviembre, 2006

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COMIT TUTORIAL Y DE REVISIN DE TESIS

DIRECTOR DE TESIS: DR. HUMBERTO VILLARREAL COLMENARES

Centro de Investigaciones Biolgicas del Noroeste, S. C. Mar Bermejo No 195 Col Playa

Palo de Santa Rita. La Paz, 23090, Baja California Sur. Mxico.

CO-TUTORA: DRA TSAI GARCA GALANO

Centro de Investigaciones Marinas- Universidad de la Habana

Ave 16 entre 1ra. y 3ra. Miramar, Playa, Ciudad de la Habana, Cuba.

DR. ALFREDO HERNNDEZ LLAMAS

Centro de Investigaciones Biolgicas del Noroeste, S. C.

DR. ROBERTO CIVERA CERECEDO

Centro de Investigaciones Biolgicas del Noroeste, S.C.

DR. HCTOR NOLASCO SORIA

Centro de Investigaciones Biolgicas del Noroeste, S. C.

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JURADO DE EXAMEN DE GRADO

DR. HUMBERTO VILLARREAL COLMENARES CIBNOR, S. C.

DRA. TSAI GARCA GALANO CIM. UH, CUBA

DR. ALFREDO HERNNDEZ LLAMAS CIBNOR, S. C.

DR. ROBERTO CIVERA CERECEDO CIBNOR, S. C.

DR. HCTOR NOLASCO SORIA CIBNOR, S. C.

DR. HERVEY RODRGUEZ GONZLEZ (SUPLENTE) CIBNOR, S. C.

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Resumen

El alto costo que conlleva el empleo de microalgas vivas, los riesgos de contaminacin delcultivo larvario por el uso de las mismas, y las variaciones en las condiciones de cultivosobre el valor nutritivo de las algas, constituyen un problema para cualquier operacin delarvicultura. El precio que han alcanzado los quistes deArtemia en el mercado internacionaly las necesidades cada vez superiores en Cuba, a consecuencia del desarrollo de lacamaronicultura, han hecho imprescindible la bsqueda de alternativas de alimentacin quepuedan de forma satisfactoria disminuir el consumo de alimento vivo en la larvicultura delcamarn. La harina de la microalga Spirulina platensisque se produce en Cuba de formacomercial, posee caractersticas nutricionales adecuadas para su utilizacin como alimentopara el cultivo de animales acuticos, por lo que en este trabajo de tesis se proponedeterminar el valor nutricional de dicho recurso, en el esquema de alimentacin de larvasde camarn blanco Litopenaeus schmitti, como: a) sustituto de alimento vivofitoplanctnico de protozoeas; b) aditivo en alimentos microparticulados, a fin de sustituir alos nauplios de Artemiapara las fases de mysis y postlarva, y c) atrayente en el alimento.

Los experimentos se realizaron en el Centro de produccin de postlarvas de camarn,Yaguacam, Provincia Cienfuegos, Cuba. Se realizaron 5 experimentos, donde se aplicarondiseos totalmente al azar en la alimentacin de larvas de camarn blanco Litopenaeusschmitti, en los estadios de protozoea PIa PIIIy mysis Ml PL1. En un primer experimentose evaluaron tres especies de microalgas secas: Chlorella vulgaris,Dunaliella salinay doscepas de Spirulina sp. (GENIX y EARTHRISE) en la alimentacin de protozoeas en unensayo con tres rplicas; el control consisti en la combinacin de cultivos Chaetocerosmuelleri, Thalasiossira fluviatilisy Tetraselmis tetrathele.Los resultados demostraron quelas protozoeas deL. schmittison capaces de consumir microalgas secas. La microalga quepermiti obtener los mejores resultados en cuanto a longitud total, ndice de desarrollo ysupervivencia fue la harina de Spirulina platensis (HSP) de GENIX. Con la combinacin

de la harina de Spirulinay microalgas vivas se alcanzaron resultados similares con respectoal control. En funcin a estos resultados se realiz un segundo experimento donde se evalula respuesta nutricional de las protozoeas de L. schmitti ante diferentes niveles desustitucin (S) de Chaetoceros muelleripor HSP (0, 25, 50, 75 y 100 %), con el propsitode buscar el nivel ptimo de sustitucin. La longitud final (LF) de las larvas para losdiferentes niveles de sustitucin vari de 1.98 a 3.16 mm, encontrndose una relacinsignificativa entre el nivel de sustitucin (S) y la longitud final (LF), la cual fue descrita atravs de la ecuacin LF = 2.853 + 0.01598 S 0.000233 S2 (p< 0.01), alcanzando un valorptimo con 34.2% de sustitucin. El ndice de desarrollo (ID) vari en un intervalo entre2.84 y 3.93, y fue dependiente del nivel de sustitucin (S), de acuerdo a la ecuacin ID =3.799+0.00945 S- 0.000189 S2(p

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HSP, encontrndose una relacin significativa entre estos dos factores (r2= 0.9868). Laslarvas que consumieron el alimento vivo y la dieta con 5% de HSP tuvieron supervivenciase ID similares, sin embargo, las que consumieron los alimentos con 0 y 2.5% de HSPfueron inferiores (p

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ABSTRACT

The high cost of using live microalgae and the variations in nutritional value during larvalculture constitute a problem for any operation relying on the massive culture of unicellularmicroalgae. The price of Artemia cysts in the international market and the increasing

demand in Cuba, due to the development of the shrimp culture industry, has made essentialthe search of feeding alternatives that diminish the live food consumption in shrimplarviculture. Spirulina platensismeal (SPM), produced commercially in Cuba, has optimalnutritional characteristics to be used as a food ingredient in any aquatic animal culture.

For that reason in this thesis we set out to improve the efficiency in the production ofLitopenaeus schmitti shrimp postlarvae, through the inclusion of SPM in the feedingschedule by testing it as: a) substitute of fitoplanctonic food in the protozoea stage; b) feedadditive in microparticulate diets in order to replace Artemia nauplii used in mysis andpostlarvae feeding; and c) an attractant in feeds for juveniles. Four experiments werecarried out at the Yaguacam Hatchery, Cienfuegos Province, Cuba, using a completely

randomized experimental design. In the first trial, Chlorella vulgaris,Dunaliella salineandtwo stocks of Spirulina sp. (GENIX and EARTHRISE) meals were fed, in triplicates, toprotozoea. The control consisted of a combination of Chaetoceros muelleri, Thalasiossirafluviatilis and Tetraselmis tetrathele. The results demonstrated that L. schmitti larvaeconsuming micralgae meal (SPM) and microalgae, produced similar results to thoseobtained with the control treatment. Spirulina platensis meal (SPM) from GENIXpromoted the best results in final length, development index and survival. A secondexperiment evaluated the nutritional response of L. schmittilarvae to different substitutionlevels (S) of Chaetoceros muelleriby SPM (0, 25, 50, 75 and 100 %). Final larval length(FL) varied from 1,98 to 3,16 mm, with a significant relationship between the level ofsubstitution (S) and FL, described by the equation: FL = 2,853 + 0,01598 S - 0,000233 S2

(p

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described by the broken line method as DI= ((6,82556) + 0*S)*(S7). The intercept of the straight lines indicated that the optimal substitutionvalue of Artemia nauplii by microparticulate food is 66.6%, corresponding to thecombination of 8 rations of microparticulate and 4 of Artemia per day. In the fifth

experiment the capacity of Spirulina meal as attractant was evaluated at the FisheriesResearch Center laboratory in Habana, Cuba, with 4 treatments and 6 repetitions, wheretwo foods and two positions of the food were evaluated. The experimental device consistedof a rectangular aquarium with two glass divisions, that allowed the aquarium to be dividedin three equal compartments. Ten Litopenaeus schmitti shrimp (average weight 0,503 0,018 g) were placed in the central section, and had access to the other two compartmentsof the aquarium, where the experimental feeds were placed; one with 5% of SPM, and acontrol without SPM. The results showed that feed containing SPM was more attractive forthis species, concluding that is possible to improve the attractability of shrimp feeds by theinclusion of 5 % of SPM, and that the use of this experimental device allows to evaluate theattractability of shrimp diets.

KEY WORDS: Spirulina platensis meal,Litopenaeus schmittilarvae,feeding, Attractant,feed additive.

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A MI MADRE QUE CON TANTO CARIO Y DEDICACIN ME EDUC PARA QUEFUERA UN BUEN PROFESIONAL

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AGRADECIMIENTOS

AL CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE MEXICO POR LA BECA

DE DOCTORADO OTORGADA (No. 182857) Y A LA EMBAJADA DE CUBA ENMEXICO, POR SU APOYO A TRAVES DEL CONVENIO DE RECIPROCIDAD Y ALPROGRAMA DE BECAS PARA LA REALIZACION DE ESTOS ESTUDIO.

AL CENTRO DE INVESTIGACIONES BIOLGICAS DEL NOROESTE, SC., A SUPROGRAMA DE POSGRADO E INVESTIGADORES.

A LOS DRES. TSAI GARCIA GALANO Y HUMBERTO VILLARREAL COLMENARES,POR ASESORAR LA PRESENTE INVESTIGACION, POR SU APOYO YCONSIDERACIN.

A LOS DOCTORES, ROBERTO CIVERA CERECEDO, ALFREDO HERNANDEZLLAMAS y HECTOR NOLASCO MIEMBROS DEL COMIT TUTORIAL Y DE REVISINDE TESIS, POR SU DEDICACIN Y AYUDA.

AL CENTRO DE INVESTIGACIONES PESQUERAS, MINISTERIO DE LA INDUSTRIAPESQUERA DE CUBA Y A LOS TRABAJADORES DE YAGUACAM.

A LA DRA ALINA FORRELLAT, MC ELVIRA ALFONSO Y MC JOSE GALINDO POR SUCOLABORACION

A SONIA ROCHA MEZA, DOLORES RONDERO ASTORGA, ERNESTO GOYTORTUA YROBERTO HERNANDEZ POR LOS ANLISIS QUMICOS PROXIMALES YELABORACIN DE DIETAS

A LOS 12 COLEGAS CUBANOS QUE ME ACOMPAARON EN ESTA ETAPA DETRABAJO TAN IMPORTANTE,

A LA DRA ADELA PRIETO POR SU EMPEO EN LA MATERIALIZACION DE ESTECONVENIO.

A LOS ESTUDIANTES DE POSGRADO DEL CIBNOR POR SU AGRADABLE AMISTAD.

A LIZ, LUPITA, MINERVA Y LA CHULA POR SU AMISTAD Y APOYO.

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i

NDICE GENERAL

ndice general iLista de Publicaciones ivLista de Figuras viLista de Tablas viiiLista de Abreviaturas xi

Captulo 1: Introduccin1.1 Introduccin 11.2 Alimentacin y nutricin de larvas de camarones penidos 101.3 Alimentos artificiales 131.4 Requerimientos nutricionales 151.5 Importancia de las microalgas en la acuicultura 19

1.6 Justificacin 261.7 Hiptesis 261.8 Objetivo general 271.9 Objetivos especficos 27

Captulo 2: Materiales y Mtodos2.1 Obtencin de los organismos experimentales 282.2 Protocolo general de los experimentos realizados 302.3 Experimento I. Sustitucin parcial y total de alimento

vivo fitoplanctnico por harinas de diferentes microalgasen el desarrollo larvario deLitopeaneus schmitti 31

2.3.1 Obtencin de alimento vivo usado como control y suscaractersticas generales 34

2.3.2. Ajustes de la racin de alimento vivo 362.3.3Harinas de microalgas y composicin qumica proximal 362.3.4 Cmputo qumico de los alimentos experimentales 392.3.5 Digestibilidad de la protena 402.3.6 Longitud final de las larvas (LF) 402.3.7 Supervivencia final por tratamiento 402.3.8 ndice de desarrollo (ID) 402.3.9 Anlisis estadstico de los resultados 412.4 Experimento II. Nivel ptimo de sustitucin del alimento

vivo fitoplanctnico (Chaetoceros muelleri) por harina deSpirulina platensis (HSP) en la alimentacin de protozoeasdeLitopenaeus schmittien cultivo 41

2.4.1 Anlisis estadstico de los resultados 442.5 Experimento III. Empleo de la Harina de Spirulina(HSP)

como aditivo en alimentos microparticulados para mysisdeL. schmitti 45

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ii

2.5.1 Elaboracin de alimentos balanceados 472.5.2 Ingredientes y composicin qumica proximal de los alimentos

experimentales 472.6 Experimento IV. Evaluacin del nivel de sustitucin de raciones

de nauplios deArtemiapor alimento microparticuladoconteniendo 5% HSP en la alimentacin de mysis deL. schmitti 492.6.1 Caractersticas generales de nauplios deArtemia 532.6.2 Anlisis estadstico de los resultados 542.7

Experimento V. Poder atrayente de la HSP como aditivo enalimentos para juveniles deL. schmitti 54

2.7.1 Anlisis estadstico de los resultados 56

Capitulo 3: Resultados3.1 Experimento I. Evaluacin de harinas de diferentes especies

de microalgas en la alimentacin de protozoeas deL. schmitti 58

3.2 Experimento II. Determinacin del nivel ptimo de sustitucindel alimento vivofitoplanctnico (Chaetoceros muelleri) por laHSP-GENIX en la alimentacin de protozoeas deL. schmitti 65

3.3 Experimento III. Evaluacin de la harina de Spirulina(HSP)como aditivoen alimentos microparticulados para larvasdeL. schmitti 69

3.4 Experimento IV. Evalucain del nivel de sustitucin denauplios deArtemiapor alimento microparticulado en laalimentacin de mysis y postlarvas deL. schmitti 72

3.5Experimento V. Determinacin del poder atrayente de laHSP como aditivo alimentario para juveniles deL. schmitti 75

Captulo 4: Discusin4.1 Experimento I. Evaluacin de harinas de diferentes especies

de microalgas en la alimentacin de protozoeas deL. schmtti 774.2. Experimento II. Nivel ptimo de sustitucin

del alimento vivo fitoplanctnicopor harina de Spirulina platensis(HSP-GENIX) en la alimentacin de larvas deL. schmitti 83

4.3

Experimento III. Evaluacin de la harina de Spirulina(HSP)como aditivo en alimentos microparticulados para larvasdeL. schmitti 86

4.4 Experimento IV. Evaluacin del nivel de sustitucin de

nauplios deArtemiapor alimento microparticulado en laalimentacin de mysis deL. schmitti 89

4.5Experimento V. Evaluacin de poder atrayente de HSP en elalimento para juveniles deL. schmitti 93

4.6 Discusin General 94

Capitulo 5: Conclusiones 100

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iii

Capitulo 6: Recomendaciones 102

Capitulo 7: Literatura citada 104

Capitulo 8: Anexos 134

8.1 Composicin qumica proximal (% materia seca) de Chaetoceros sp.,Thalassiosira sp. y Tetraselmissp. usadas como control en el ensayo dondese evaluaron diferentes especies de microalgas secas (Tomado de Brown, etal., 1989)

8.2 Composicin aminoacdica de Chaetoceros sp., Thalassiosira sp. yTetraselmis sp. usadas como control en el ensayo donde se evaluaronharinas de diferentes especies de microalgas (g/100g del total de la fraccinde aminocidos) (Tomado de Brown, et al., 1989)

8.2.1 Posicin taxonmica de las microalgas vivas usadas como alimentocomercial.

8.3 Composicin qumica proximal (% de materia seca) y perfil de aminocidosesenciales (AAE) de nauplios de Artemia recin eclosionados (Tacon,1989), utilizados como alimento control, en el experimento donde sereemplazan las raciones de nauplios de Artemia por raciones del alimentomicroparticulado (HSP5%)

8.4 Composicin qumica proximal de la harina de Spirulina platensis(EARTHRISE) (Annimo, 2002b) usado como sustituto parcial y total demicroalgas vivas en la alimentacin de protozoeas deLitopenaeus schmitti

8.5 Composicin qumica proximal de Chlorella sp., para su evaluacin comosustituto parcial y total de microalgas vivas en la alimentacin deprotozoeas deLitopenaeus schmitti

8.5.1 Composicin aminoacdica de Chlorella sp (% de materia seca) para suevaluacin como sustituto parcial y total de microalgas vivas en laalimentacin de protozoeas deLitopenaeus schmitti

8.5.2 Posicin taxonmica de Chlorella vulgaris.8.6 Composicin qumica proximal de la harina de Dunaliella salinaproducida

en Cuba, para su evaluacin como sustituto parcial y total de microalgasvivas en la alimentacin de protozoeas deLitopenaeus schmitti

8. 6.1 Composicin aminoacdica de D. salina producida en Cuba, para suevaluacin como sustituto parcial y total de microalgas vivas en la

alimentacin de protozoeas deLitopenaeus schmitti8.6.2 Posicin taxonmica deDunaliella salina.

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iv

LISTA DE PUBLICACIONES

La presente tesis se compone de las siguientes publicaciones y manuscritos:

Jaime, B., Hernndez-Llamas, A., Garca, T. y H. Villarreal. (2006): Sustitution of

Chaetoceros muelleri by Spirulina platensis meal in diets for Litopenaeus schmitti

(Prez-Farfante y Kensley, 1997) larvae.Aquaculture. 260(1-4):215-220.

Jaime, B., Villarreal, H., Garca, T., Prez, L. y E. Alfonso. (2005): Effect of Spirulina

platensis meal as feed additive on growth, survival and development inLitopenaeus

schmittishrimp larvae. Revista de Investigaciones Marinas 26(3):235-241.

OTROS PRODUCTOS

Jaime-Ceballos, B., Villarreal-Colmenares, H., Garca-Galano, T., R, Civera-Cerecedo, y

G. Gaxiola-Cortes. (2004): Empleo del polvo de Spirulina platensis en la

alimentacin de zoeas y mysis de Litopenaeus schmitti (Prez-Farfante y kensley,

1997). En: Cruz-Surez, L. E., Ricqu Marie, D., Nieto Lpez, M. C., Villarreal, D.,

Scholz, U. y Gonzlez, M. (Eds), Avances en Nutricin Acucola. Memorias del VII

Simposium Internacional de Nutricin Acucola 16-19 Nov, 2004, Hermosillo, Sonora,

Mxico. Pp.617-635.

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v

Jaime, B., Civera, R., Villarreal, H., Galindo, J. y L. Prez. Uso de la harina de Spirulina

platensis (Turpini, 1827) como atrayente en el alimento para el camarn

Litopenaeus schmitti (Prez-Farfante & Kensley, 1997) Sometido: RevistaHidrobiologa.

Jaime, B., Villarreal, H., Garca, T. y J. Galindo. Sustitucin de nauplios deArtemiapor

un alimento microparticulado en la alimentacin de larvas de Litopenaeus schmitti

(Prez-Farfante y Kensley 1997) (Decapoda: Penaeidae).Manuscrito.

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vi

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Produccin anual en millones de postlarvas de camarn blanco del CaribeLitopenaeus schmitti en Cuba desde que comenz su produccin a escala comercial

(Base de datos GEDECAM, MIP. Cuba) (Pg. 4).

Figura 2 Ubicacin geogrfica de la estacin para la produccin de postlarvas de camarnYaguacam y el resto de los laboratorios y granjas de engorde de camarn en Cuba(Pg. 29).

Figura 3 Vista panormica de la Estacin para la produccin de semilla de camarnYaguacam, provincia Cienfuegos, Cuba (Pg. 30).

Figura 4 Vista del rea exterior para la produccin de fitoplancton en la Estacin Yaguacam(Pg.36).

Figura 5 Recipientes experimentales utilizados para evaluar diferentes niveles desustitucin de raciones de nauplios deArtemiaen la alimentacin de larvas (MI-PL1) deLitopenaeus schmittien cultivo (Pg.53).

Figura 6 Dispositivo experimental diseado (75x40x40cm) para la evaluacin del poderatrayente de alimentos conteniendo HSP para juveniles de Litopenaeus schmitti (Pg.56).

Figura 7 Composicin porcentual de los subestadios larvales de Litopenaeus schmittialimentadas con harinas de diferentes especies de microalgas combinadas con alimento

vivo fitoplanctonico, durante 144 horas (Pg. 61).Figura 8 Porcentaje de digestibilidad proteica in vitro de HSP (EARTHRISE), HSP

(GENIX), harina de Chlorellay harina de Dunaliella. Exponentes iguales no difierensignificativamente (p>0.05) (Pg. 64).

Figuras 9 Efecto de diferentes niveles de sustitucin de C. muelleri por HSP sobre larespuesta nutricional de larvas de Litopenaeus schmittia) Longitud total. b) ndice dedesarrollo. Las lneas discontinuas indican el porcentaje ptimo de sustitucin donde sealcanza la mayor respuesta. Letras minsculas iguales no difieren significativamente(p>0.05) (Pg.67).

Figura 10 Relacin entre el ndice de desarrollo (ID) y el nivel de inclusin de HSP enalimentos para larvas de Litopenaeus schmitti. (y = nivel de inclusin de HSP, x =ndice de desarrollo) (Pg.71).

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vii

Figura 11 Cmputo qumico (%) de los alimentos microparticulados evaluados en relacinal perfil de aminocidos esenciales (AAE) de postlarvas de Litopenaeus schmitti. *Primer AAE limitante. * * Segundo AAE limitante (Pg. 72).

Figura 12 Efecto de diferentes niveles de sustitucin de raciones de nauplios de Artemiapor microparticulado sobre el ndice de desarrollo de larvas deLitopenaeus schmitti. Lalnea discontinua ndica el nmero ptimo de raciones de microparticulado a utilizarpara alcanzar la mayor respuesta (Pg. 75).

Figura 13 Cmputo qumico de nauplios deArtemiatomando como referencia el perfil deaminocidos de L. schmitti. * Primer AAE limitante. **Segundo AAE limitante (Pg.76).

Figura 14. Porcentaje de camarones (promedio DE) que se desplazaron hacia losalimentos con y sin HSP (Experimento V). Letras diferentes sobre las barras, indicandiferencias significativas (p< 0.05) (Pg. 77).

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viii

LISTA DE TABLAS

Tabla I. Posicin taxonmica de la especie objeto de estudio (Pg. 5)

Tabla II Clases y gneros de microalgas ms empleadas en acuicultura (Tomado de DePauw et al., 1988) (Pg. 21)

Tabla III Caractersticas generales de cada uno de los experimentos realizados (Pg. 32)

Tabla IV Distribucin de tratamientos y concentracin de alimentos utilizados paraevaluar diferentes especies de microalgas secas en la alimentacin de protozoeas deLitopenaeus schmitti (Pg. 33)

Tabla V Parmetros fsico-qumicas del agua registrados durante la evaluacin dediferentes especies de microalgas en la alimentacin de larvas de L. schmitti (Pg.34)

Tabla VI. Frmulas de fertilizacin utilizadas en el cultivo de fitoplancton enrecipientes de 100 litros en la Estacin de Yaguacam, Cuba, cuyas microalgasfueron utilizadas como control en los ensayos (Experimentos I y II) donde seevaluaron diferentes harinas de microalgas (Alfonso et al.,1992) (Pg. 36)

Tabla VII Composicin qumica proximal (promedioDE) y perfil aminoacdico de laHarina de Spirulina (HSP) producida por la Empresa de produccin ycomercializacin de microalgas y sus derivados GENIX (Annimo 2002a) (Pg. 38)

Tabla VII-I Composicin en vitaminas, minerales, cidos grasos y pigmentos de laHSP, (10 g de HSP en base hmeda) Producida por la Empresa de produccin ycomercializacin de microalgas y sus derivados (GENIX) (Pg. 39)

Tabla VIII Protocolo de alimentacin usado durante el ensayo para determinar elporcentaje optimo de sustitucin de microalgas vivas (Chaetoceros muelleri) porHSP en la alimentacin de protozoeas deLitopenaeus schmitti(Pg. 43)

Tabla IX Composicin qumica proximal (g/100 g de materia seca) y nivel de energa(J/g de materia seca) de Chaetoceros muelleriy HSP (Pg. 44)

Tabla X Valores de protena, lpidos y energa (20 g de alimento/ml) segn lacombinacin de Chaetoceros muelleriy HSP por tratamiento en la alimentacin delarvas deLitopenaeus schmitti (Pg. 44)

Tabla XI Registros de los parmetros fsico-qumicos en el cultivo durante laalimentacin de larvas deL. schmitticon diferentes niveles de inclusin de HSP enel alimento (Pg. 47)

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ix

Tabla XII Composicin en ingredientes (g/100g), proximal (g/100g de materia seca,excepto humedad) e Hidroestabilidad de las dietas experimentales utilizadas para laalimentacin de larvas y juveniles deLitopenaeus schmitti(Pg. 49)

Tabla XIII Tratamientos de alimentacin aplicados, donde las raciones de nauplios deArtemia fueron reemplazadas por un alimento microparticulado con 5% de HSP(HSP5) (Pg. 51)

Tabla XIV Frmula del alimento experimental HSP5' elaborado en el Laboratorio deNutricin Acucola del Centro de Investigaciones Biolgicas del Noroeste S.C. LaPaz, BCS, Mxico, utilizado como sustituto de nauplios de Artemia en laalimentacin de larvas deLitopenaeus schmitti(Pg. 52)

Tabla XV Registro de los parmetros fsico-qumicos del agua en el desarrollo delexperimento donde las raciones de nauplios deArtemiase sustituyeron por alimentomicroparticulado (HSP5) (Pg. 53)

Tabla XVI Distribucin de tratamientos por repeticin, alimentos y posicin (Pg. 57)

Tabla XVII Longitud total final (mm) de las larvas deLitopenaeus schmittialimentadascon harinas de diferentes especies de microalgas combinadas con alimento vivofitoplanctnico, durante 144 horas (Pg. 60)

Tabla XVIII ndice de desarrollo de las larvas de Litopenaeus schmittialimentadas conharinas de diferentes especies de microalgas combinadas con alimento vivofitoplanctnico a las 144 horas (Pg. 62)

Tabla XIX Supervivencia (%) estimada, por replicas y tratamientos, en larvas deLitopenaeus schmitti alimentadas con harinas de diferentes especies de microalgascombinadas con alimento vivo fitoplanctnico durante 144 horas (Pg. 63)

Tabla XX Cmputo qumico calculado (%) para las diferentes especies de microalgasevaluadas como alimento para larvas deLitopenaeus schmitti(Pg. 65)

Tabla XXI Cmputo qumico (%) de C. muelleri y HSP en relacin al perfilaminoacdico de L. schmitti informado porGallardo y colaboradores (1989) (Pg.69)

Tabla XXII Valores promedio ( DE) para longitud total, supervivencia e ndice dedesarrollo de larvas de Litopenaeus schmitti alimentadas con diferentes niveles deinclusin de HSP en el alimento*.*Valores con la misma letra dentro de las columnasno difieren significativamente (p>0.05)(Pg. 70)

Tabla XXIII Comportamiento de la supervivencia, longitud total e ndice de desarrollode las larvas deL. schmittialimentadas con diferentes combinaciones de nauplios de

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x

Artemia y alimento microparticulado HSP5 Valores promedio Error Estndaralcanzados por tratamiento al final del Experimento IV. Valores con iguales letrasen las columnas no difieren significativamente (p>0.05) (Pg. 74)

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ABREVIATURAS

g = Microgramo

m = MicrmetroA =Artemia

AA = cido ascrbico

AAE = Aminocidos esenciales

AGPI= cido graso polinsaturado

C Q = cmputo qumico

C = cenizas

Cel = Clula

DE = Desviacin Estndar

EE = Extracto etreo

ELN = Extracto Libre de Nitrgeno

g = gramo

HSP = Harina de Spirulina platensis

HSP0 = Alimento sin HSP

HSP5 = Alimento con 5 % HSP (Elaborado en Mxico)

HSP2.5 = Alimento con 2.5 % de HSPHSP5 = Alimento con 5 % de HSP (Elaborado en Cuba)

ID = ndice de Desarrollo

J/L/d = Joule por larva por da.

J = Joule

Kg = kilogramo

l = litro

L= Larva

M = Microparticulado

m3= Metro cbico

mg = Miligramo

mg/l = Miligramo por litro

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MI = Mysis 1

MII= Mysis 2

MIII = Mysis 3

ml = Mililitromm = Milmetro

N = Nitrgeno

Na2EDTA = Sal disdica del cido etilendiamino tetractico

PC = Protena cruda

PI = Protozoea 1

PII = Protozoea 2

PIII

= Protozoea 3

PL1= Postlarva 1

PL2= Postlarva 2

sp = Especie

t = Tonelada

T C = Temperatura en grados Celsius

U.V. = Luz Ultravioleta

UI = Unidades Internacionales

ups = Unidades prcticas de salinidad

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Captulo 1: INTRODUCCIN

1.1 Introduccin

El aprovechamiento y manejo de recursos biticos son ms eficientes en la medida en que

se tiene mejor conocimiento sobre ellos. El cultivo de un organismo acutico requiere

necesariamente del conocimiento de aspectos tales como anatoma y fisiologa,

alimentacin, aspectos reproductivos y efecto de parmetros ambientales, entre otros

(Anderson, 1995).

Aunque los primeros organismos marinos empezaron a ser cultivados hace miles de aos

(Pillary, 1972), el despegue real de esta actividad es relativamente reciente y, en la

actualidad, adquiere una importancia relevante. A esto han contribuido principalmente los

siguientes factores:

El aumento constante de la poblacin mundial y, por lo tanto, de las necesidades cada

vez mayores de alimentos.

El estancamiento y, en algunos casos, el decremento de la produccin natural de

algunas especies.

La posibilidad de obtener grandes ganancias, sobre todo en el cultivo de ciertas

especies de alto valor comercial.

El conocimiento cada vez mayor de la biologa y ecologa de algunos organismos

marinos.

Actualmente la acuicultura se practica en mayor o menor medida en casi todos los pases

del mundo, aunque algunos por su situacin geogrfica, socioeconmica y poltica, estn

ms avanzados. En total la produccin camaroncola mundial se ha duplicado desde 1999

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hasta el 2004 y se estima que llegue a alcanzar ms de 2 millones de toneladas mtricas en

los prximos aos. Dentro de los pases que realizan los mayores aportes se encuentran

China, Vietnam y Tailandia (Rosenberry, 2004).Los crustceos y, en particular, los camarones peneidos, ocupan un lugar destacado en la

acuicultura a escala mundial debido a los buenos precios que histricamente han mantenido

en el mercado internacional, propiciando que su cultivo muestre un ritmo de desarrollo

acelerado. As, mientras que en 1980 menos del 1% del camarn producido provena de

granjas camaroneras comerciales, en un futuro cercano se estima alcance el 50% de la

produccin mundial de camarn (Rosenberry, 2004).

Los camarones marinos en Cuba constituyen el segundo rengln exportable por concepto

de producto pesquero. Las dos especies de peneidos ms importantes en la plataforma

insular son el camarn rosado, Farfantepenaeus notialisy el blanco, Litopenaeus schmitti

con volmenes de captura anual promedio de 1,451 t en los ltimos 5 aos (Base de datos

pesqueros del Centro de Investigaciones Pesqueras, Cuba, 2005). La primera representa las

mayores capturas en arrastres comerciales y, aunque se ha intentado su cultivo, presenta

pobre crecimiento en la fase de engorda. La segunda representa a la industria del camarn

en el pas y es la especie que se cultiva con xito a escala comercial, alcanzando como

promedio, en 2004, una produccin anual de 2,000 toneladas mtricas, en las 2,000 ha

disponibles.

Se tiene actualmente un programa de desarrollo para el 2006, con una especie introducida

(Litopenaeus vannamei), con el que se espera subir sustancialmente la produccin. Esta es

la razn por la cual los aportes en la investigacin se han encaminado no slo hacia la

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biologa de esta especie en poblaciones silvestres, sino tambin hacia un manejo ptimo en

la tecnologa de su cultivo (Ramos et al.,1994; Prez, 1996).

Uno de los problemas mayores para el crecimiento equilibrado de la acuicultura marina esel abastecimiento adecuado y sostenido de semilla para el engorde, que garantice la

continuidad de las actividades de los sistemas de produccin, los cuales idealmente

deberan mantenerse en operacin a plena capacidad y en forma continua, para su mejor

xito financiero y comercial. Por esto, se ha creado dentro del sector acucola un subsector

dedicado especficamente a la produccin y comercializacin de semilla, que consiste en

laboratorios donde se cran, a gran escala y en sistemas intensivos, las larvas de los

organismos que se ofertan al mercado para su siembra y engorde. Esto trae consigo la

necesidad de mantener alimento vivo (principalmente microalgas y algunas especies de

zooplancton) disponible de buena calidad y en la cantidad requerida para el organismo que

se cultiva. Sin embargo, la produccin de dicho alimento implica dificultades de

escalamiento y no siempre es posible obtener una calidad uniforme, por lo que la tendencia

actual es hacia la bsqueda de sustitutos de los alimentos vivos por medio del uso de

alimentos inertes, tales como dietas artificiales microparticuladas o microencapsuladas

(Pedroza-Islas et al.,1999).

En el cultivo de camarn, la larvicultura tiene un papel fundamental en la supervivencia de

las operaciones acucolas. Sin embargo, en muchos de estos sistemas de produccin, los

requerimientos nutricios, fuentes de alimentacin no convencionales, tasas de crecimiento,

mortalidad y condiciones ptimas para el cultivo de larvas no son bien conocidas, y los

sistemas econmicos de larvicultura, como parte verticalmente integrada a las operaciones

de cultivo, reciben poca atencin (Anderson, 1995).

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La ubicacin taxonmica de la especie objeto de estudio se presenta en la Tabla I. Aunque

la primera produccin de cultivo comercial de Litopenaeus schmitti en Cuba se logr en

1986, se han presentado fluctuaciones importantes en las producciones y la calidad de laspostlarvas en los ltimos aos (Figura 1) debido, entre otras causas, a que an se depende

de la produccin variable y costosa del cultivo del alimento vivo y de alimentos

microparticulados importados, diseados para otras especies (Fernndez de Alaiza,

comunicacin personal).

0

200

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1998

1999

2000

2001

2002

2003

Aos

PLs x1000

Figura 1. Produccin anual de postlarvas de camarn blanco del Caribe Litopenaeusschmitti en Cuba desde que comenz su produccin a escala comercial (Base de datosGEDECAM, MIP. Cuba).

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Tabla. I. Posicin taxonmica deLitopenaeus schmitti.

Reino Animal

Phylum Arthrpoda

Subphylum Crustcea

Clase Malacostraca

Subclase Eumalacostraca

Superorden Eucrida

Orden Decpoda

Suborden Dendobranchiata

Superfamilia Penaeoidea

Familia Penaeidae

Gnero Litopenaeus

Especie schmitti

Se reconoce que la alimentacin y nutricin se encuentran entre los aspectos fundamentales

para el xito econmico de la acuicultura comercial (Tacon, 1992). En este sentido, es

importante sealar que para Litopenaeus schmitti existen numerosas referencias sobre la

evaluacin de fuentes proteicas en dietas artificiales (Galindo et al., 1989 b; lvarez et al.,

1989 a; lvarez et al., 1989 b; Jaime y Mola, 1989; Reyes et al.,1989; Garca y Jaime,

1990; Jaime y Garca, 1992); as como algunos estudios sobre requerimientos nutricionales

(Galindo et al., 1989 a; Garca y Galindo, 1990; Gaxiola, 1991).

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Durante el desarrollo, las larvas cambian de estadios y presentan diferentes estrategias de

alimentacin: desde filtrador herbvoro (protozoea) hasta carnvoro u omnvoro (mysis y

postlarvas); por eso, las larvas requieren fitoplancton y zooplancton (Kanazawa, 1985). Enlos primeros ensayos realizados en Japn las larvas de M. japonicus se alimentaron con

plancton cosechado del mar, pero este mtodo no result factible a gran escala (Lger y

Sorgeloos, 1992), por lo que se empezaron a buscar alternativas.

Como primer alimento convencional de las larvas de camarn se han empleado diferentes

especies de diatomeas (vgr. Skeletonema costatum, Chaetoceros muelleri, Phaeodactylum

tricornutum, Thalassiosira fluviatilis, Chaetoceros calcitransy Chaetoceros ceratosporum)

y flagelados (vgr. Tetraselmis suecica, T. chuii, T. tetrathele e Isochrysis galbana),

logrndose un mejor balance nutricional al realizar combinaciones entre diferentes especies

de ambos grupos. Esto conlleva al aumento en la velocidad de metamorfosis y a un mejor

desarrollo larval, en comparacin con dietas monoalgales (Coutteau, 1996), por lo que ha

sido recomendado por diferentes autores (i.e. Mock et al., 1980; Quinitio y Villegas, 1982;

Smith y Lawrence, 1987; Alfonso et al., 1985 y 1988).

El alto costo que conlleva el empleo de microalgas vivas, por la necesidad de su cultivo in

situ, los riesgos de contaminacin con protozoos, hongos y bacterias, y las variaciones

segn las condiciones del cultivo sobre el valor nutritivo de las algas (Kanazawa et al.,

1982), constituyen un problema para cualquier operacin de acuicultura que dependa del

cultivo masivo de algas unicelulares. Con el objetivo de reducir estos problemas, varios

investigadores han intentado reemplazarlas por otros tipos de alimentos de ms fcil

manejo, incluyendo el empleo de algas preservadas, dietas microparticuladas,

microencapsuladas, levaduras y diferentes especies de bacterias no patgenas (Estvez,

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1985; Gelabert et al., 1988; Biedenbach et al., 1990; Baert et al., 1995; Narciso, 1995;

Couteau, 1996; Mrquez et al., 1997).

Una alternativa para el empleo de microalgas vivas puede ser su distribucin comoproducto conservado, ya que son producidas a costos relativamente bajos, en condiciones

climatolgicas ptimas (Cotteau y Sorgeloos, 1993).

Las microalgas, adems de contener protenas, presentan tambin lpidos, carbohidratos,

vitaminas hidro y liposolubles, y otras molculas tiles como carotenoides, clorofila, y

enzimas (Herrero, 1995).

Rao y colaboradores (1981) informaron que el valor de una microalga, como fuente de

protena diettica, depende de muchos factores, siendo finalmente evaluado a travs de

experimentos de alimentacin animal, donde se determina su valor biolgico, aunque

algunas mediciones qumicas de su composicin son de gran utilidad.

Tambin se han desarrollado diferentes tecnologas para la preservacin de algunas

microalgas, como Dunaliella salina, Thalassiosira pseudonana, Tetraselmis chuii,

Isochrysis galbana, etc. (Buitrago, 1988; Coutteau, 1996). Sin embargo, son escasos los

estudios con vistas a su empleo en el cultivo de larvas de camarn.

La cra larval comercial de organismos acuticos, y de manera particular de camarones

peneidos, an depende de los alimentos vivos naturales (microalgas y nauplios deArtemia),

los cuales son muy variables en su valor nutricional y de altos costos de produccin

(Kanazawa, 1989, Chitradivelu, 1992, Fegan, 2004, Robinson et al.,2005). Sin embargo, la

carencia de estudios de requerimientos nutricionales en esta fase del ciclo de vida y la

experiencia demostrada por algunos autores en las investigaciones en este campo,

empleando dietas prcticas con diversas fuentes de nutrientes, ha permitido transitar a la

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sustitucin del alimento vivo (Gallardo,2005). Por ello, diferentes empresas se han dado a

la produccin de alimentos artificiales para sustituir parcial o totalmente el alimento natural

en los ltimos aos, con vistas a disminuir los costos de produccin, la contaminacin yagilizar el proceso productivo, (Kanazawa, 1989; Kurmaly et al., 1989; Avale y Rothius,

1991; Ottogalli, 1991; Chitradivelu, 1992; Fegan, 1992; 2004; Baert et al., 1995; Narciso,

1995; Sunilkumar, 1996; Jones, 1998; Wouters et al., 2003; Robinson et al.,2005).

Una prctica comn en la cra larval de camarones peneidos es el uso de nauplios de

Artemia spp,durante los estadios de mysis y postlarva. Esto esta asociado a un cambio en

los hbitos alimenticios de herbvoro a carnvoro u omnvoro durante el desarrollo larval

(Alfonso et al., 1988; Amjad y Jones, 1992; Gallardo et al., 2002).

Las necesidades cada vez superiores de los quistes deArtemia,producto del desarrollo de la

camaronicultura, y el precio que han alcanzado en el mercado internacional, hace

imprescindible la bsqueda de alternativas de alimentacin que puedan disminuir el

consumo de nauplios de Artemia en la larvicultura del camarn de forma satisfactoria

(Wouters et al., 2003).

La bsqueda de alternativas en la alimentacin para la cra larval del camarn ha sido una

de las constantes en la industria de fabricacin de alimentos para la acuicultura, y propsito

de investigadores y productores, debido fundamentalmente a la enorme necesidad de la

eliminacin de cultivos paralelos, como son los cultivos de microalgas y de nauplios de

Artemia, los cuales son necesarios para la alimentacin durante esta fase del ciclo de vida

del organismo (Jones, 1998). A pesar de que existen variaciones en su valor nutricional, la

dependencia de los laboratorios de camarn en los quistes de Artemiaha trado consigo un

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incremento significativo en su precio en el mercado internacional en los ltimos aos

(Wouters et al., 2003).

Las estrategias de alimentacin establecidas en Cuba para el cultivo de Litopenaeus

schmitti,puedenoptimizarse. Entre los factores a mejorar se encuentra la obtencin de un

alimento inerte de produccin nacional, fcil de manipular y almacenar, con estabilidad en

el suministro y composicin, adems de presentar caractersticas fsicas y nutricionales

adecuadas para combinarse con el alimento vivo o en caso necesario, emplearse como

nico alimento.

Spirulina spp. es un alga filamentosa caracterstica de lagos someros salinos y alcalinos de

aguas calidas de frica y Amrica. Su velocidad de crecimiento es mayor a la de cultivos

agrcolas y cercanas a la de otros microorganismos, como levaduras y bacterias, duplicando

su biomasa en 3-5 das. Bajo estas condiciones se pueden producir 25 t/ha/ao de la

microalga, equivalente a 15 t de protena (Richmond, 1988; Ghl, 1991). Adicionalmente,

es una fuente rica en protenas, vitaminas, aminocidos esenciales, minerales, cidos grasos

(gama-linolnico), y pigmentos antioxidantes, como los carotenoides (Belay et al., 1996;

De Lara Andrade et al., 2005) Adems de su alto valor nutricional, ha sido efectiva para la

modulacin de la respuesta inmune y proteccin contra la radiacin. (Takeuchi et al.,

2002). Sin embargo, su contenido de cidos nuclicos es bajo en comparacin a otros

microorganismos (Richmond, 1988). Varios estudios se han desarrollado con harina de

Spirulina, como suplemento en dietas para crustceos (vgr. Person-Le Ruyet, 1976; Tsai,

1979; Cuzon et al., 1981; Castro, 1993; Narciso, 1995).

En general, la adicin de harina de Spirulina en pequeas cantidades en el alimento de

peces produce efectos favorables sobre el crecimiento, factor de conversin del alimento,

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condicin fsica, respuesta al estrs, resistencia a enfermedades, as como calidad de su

carne en cuanto al contenido de grasa y coloracin (Hirano y Suyama, 1985; Mori et al.,

1987; Chow y Woo, 1990; Watanabe et al., 1990; Mustafa et al., 1994; Mustafa yNakagawa, 1995).

La harina de Spirulina platenses,que se produce de forma comercial, posee caractersticas

nutricionales adecuadas para su utilizacin como alimento en el cultivo de animales

acuticos (Belay et al.,1996; Takeuchi et al.,2002). En Cuba alcanza una produccin anual

de 100 t (Santoyo, 2002).

Por lo anterior, en este trabajo de tesis se propone evaluar el uso de la harina de Spirulina

platensis, de produccin nacional, en la alimentacin de larvas del camarn blanco del

Caribe Litopenaeus schmitti, como sustituto de alimento vivo fitoplanctnico y como

aditivo en microparticulados, con el fin de disminuir el consumo de nauplios de Artemia

para las fases de mysis y postlarvas.

1.2 Alimentacin y nutricin de larvas de camarones peneidos

Desde el huevo hasta la postlarva, el desarrollo larval de los peneidos es complejo. Este

incluye tres estadios: nauplio, protozoea y mysis. El estadio de nauplio tiene de 5 a 6

subestadios, dependiendo de la especie, mientras que protozoea y mysis tienen tres

subestadios respectivamente. El desarrollo larval completo normalmente se alcanza en

alrededor de 15 das (Jory, 1996). En el estadio de nauplio, el organismo no ha desarrollado

la boca y se alimenta del vitelo. A partir del estadio de protozoea I, la larva necesita del

alimento externo para satisfacer sus requerimientos nutricionales y energticos, por lo que

es necesario garantizar un alimento artificial de tamao adecuado a sus posibilidades

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(Shigueno, 1975; Kurmaly et al., 1989) o producir un florecimiento de fitoplancton,

preferiblemente diatomeas (CICTUS, 1982), ya que las microalgas unicelulares producen

mejores crecimientos y supervivencias en las larvas. (Simon, 1978; Emerson, 1980; Liao et

al., 1983, Brown et al., 1997). Las especies de microalgas ms frecuentemente usadas son

Chaetoceros gracilis, Skeletonema costatum y Tetraselmis chuii (Kuban et al., 1985).

Como consecuencia de los cambios de alimentacin de herbvoro a carnvoro que ocurren

en el estadio de mysis, la cantidad de microalga puede ser reducida, manteniendo un nivel

mnimo suficiente como estabilizador de la calidad del agua (Liao, et al.,1993; Jory, 1996).

Ceccaldi (1987) indic que es necesario conocer las variaciones cuantitativas y cualitativas

de la alimentacin de larvas planctnicas de crustceos durante su desarrollo. Las larvas

eligen clulas de especies de fitoplancton en funcin del tamao de su boca o de la dureza o

forma de stas; despus seleccionan partculas orgnicas y pequeos animales planctnicos,

adquiriendo de forma progresiva el comportamiento y la fisiologa de animales carnvoros.

El suministro de alimentos cuya composicin est adaptada a las capacidades fisiolgicas

digestivas de las larvas es importante. Esta composicin debe corresponder a las

actividades enzimticas del tubo digestivo y a su evolucin a lo largo de su crecimiento y

desarrollo (Gallardo, 2005).

En Palaemon serratus, el crecimiento es rpido durante las primeras fases, disminuyendo

durante los ltimos estadios larvarios. Paralelamente, se reduce la actividad de las enzimas

digestivas, sobre todo las amilasas. La relacin amilasa/proteasa aumenta desde zoea I a la

III, disminuyendo despus en mysis. La alimentacin de las primeras zoeas est compuesta

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generalmente por especies fitoplanctnicas, y el aumento de las proteasas tiene lugar

cuando las larvas comienzan a ingerir presas animales en el estadio mysis I (Van

Wormhoudt, 1980).

Lovett y Felder (1989) investigaron la ontogenia de la glndula digestiva de Litopenaeus

setiferus, indicando que la formacin del hepatopncreas se completa en postlarvas tardas

(PL 21) donde adquiere su funcin. Por su parte, Nakamura y Tsuru (1990) indicaron que la

alimentacin de las larvas de camarnMarsupenaeus japonicus, que comienza en la fase de

protozoea, no se sincroniza con el desarrollo de la glndula digestiva.

Lovett y Felder (1990a) observaron que la mayor actividad de las enzimas digestivas de

Litopenaeus setiferus se encuentra durante los estadios de protozoea y mysis temprana,

mostrando poca actividad durante la metamorfosis. Estos resultados reflejan un cambio en

la sntesis de las enzimas, producto del cambio en la funcin y tamao relativo del

hepatopncreas, durante su diferenciacin.

Trabajos en Penaeus monodon (Fang y Ning, 1992); Macrobrachium rosenbergii

(Kamarundin et al., 1994) y Litopenaeus schmitti (Gonzlez et al., 1993) ofrecieron

conclusiones similares.

En general, las protozoeas muestran una baja respuesta en la actividad enzimtica cuando

se alimentan exclusivamente con dietas artificiales. La adicin de microalgas eleva la

actividad de la tripsina, mejorando el crecimiento y la supervivencia (Le Vay et al., 1993;

Kumlu y Jones, 1995). Se ha sugerido que las microalgas podran contener algunas

sustancias que estimulan la actividad enzimtica o mejoran la digestin del alimento,

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adems de proporcionar fuentes proteicas fcilmente digeribles (Le Vay et al., 1993;

Rodrguez et al., 1994).

En Litopenaeus schmitti, Gonzlez (1998) detect actividad de dos endopeptidasas (tipo

tripsina y tipo quimotripsina) y dos exopeptidasas en protozoea II, mysis I y PL5, as como

en juveniles y adultos, lo cual proporciona a los individuos de esta especie los medios para

asimilar la fraccin proteica de la dieta. Debido a la presencia de actividad tipo tripsina

fundamentalmente, y tipo quimotripsina en el hepatopncreas, y a su papel predominante

en la protelisis total, es recomendable en la formulacin de dietas artificiales para estos

organismos la inclusin de ingredientes ricos en aminocidos esenciales bsicos y

aromticos sobre los que actan estas enzimas, para elevar la asimilacin y la eficiencia de

la protena en la dieta, y con ello cubrir los requerimientos en aminocidos de la especie.

1.3 Alimentos artificiales

La variabilidad en el contenido del cido Eicosapentaenico (20:53) y la ausencia de

niveles significativos de Docosahexaenico (22:63), en los alimentos vivos

tradicionalmente usados en la larvicultura de camarn, ha estimulado las investigaciones

sobre el desarrollo comercial de alimentos ricos en cidos grasos polinsaturados de la serie

3 como suplementos o sustitutos algales (Ej. microcpsulas, levaduras ricas en 3, dietas

microparticuladas, etc.), as como productos para enriquecimiento de organismos

zooplanctnicos [(vgr. microcpsulas, emulsiones, micropartculas, etc. (Leger y Sorgeloos,

1992).].

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La tecnologa de fabricacin de alimentos, ya sea en forma de micropartculas o

microcpsulas, puede influir tanto en la calidad del agua de cultivo, como en el

aprovechamiento del alimento por los organismos. Amjad y colaboradores (1992)demostraron una fuerte correlacin entre el crecimiento y supervivencia de las larvas, y la

estabilidad de los alimentos en el agua, y no con el contenido nutricional o el tamao.

Jones et al. (1987) indicaron que al utilizar microcpsulas en sustitucin del alimento vivo,

los resultados de supervivencia fueron mejores a los obtenidos utilizando slo alimento

vivo, con larvas de Marsupenaeus japonicus, Litopenaeus vannamei y Litopenaeus

stylirostris.

La sustitucin total o parcial de alimentos vivos por microdietas en la cra larval de los

camarones ha sido estudiada por diversos autores (Jones et al., 1997; Jones, 1998;

Kovalenko et al.,2002). De acuerdo a Jones (1998) la sustitucin total del alimento vivo,

resulta en larvas con bajos crecimientos. Chitravadivelu (1992) seal que existe un amplio

rango de esquemas de alimentacin para larvas de camarn que incluyen la sustitucin

parcial del alimento vivo por alimento microparticulado o microencapsulado. Jones

colaboradores al. (1987) lograron el reemplazo de nauplios de Artemiaen la alimentacin

de larvas deLitopenaeus vannamei, incluyendo levaduras y una mezcla de microalgas en el

rgimen de alimentacin.

Con el avance en los procesos tecnolgicos de elaboracin de los alimentos (Pedroza et al.,

1999 y 2000) y la incorporacin de nuevas materias primas (Chu et al., 1999; Gallardo et

al., 2003), se ha mejorado la aceptabilidad de micropartculas por las larvas e incrementado

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de manera general la supervivencia y desarrollo hasta postlarva, de forma tal que el empleo

de microdietas ha permitido la sustitucin parcial del alimento vivo, fundamentalmente de

nauplios deArtemia(Gallardo et al., 2002; Gallardo et al., 2003; Pedroza et al., 2004).

Segn Barclay y Zeller (1996) son usadas diferentes tcnicas de bioenriquecimiento en la

larvicultura, incluyendo enriquecimiento con microalgas, el empleo de aceites

microencapsulados con alto contenido en cidos grasos polinsaturados y aceites de

organismos marinos emulsificados. Estos autores realizaron una investigacin donde

mejoraron el valor nutricional de rotferos y nauplios de Artemia con cidos grasos poli-

insaturados, y sugieren que la mejor estrategia para el bioenriquecimiento con estos

nutrientes esenciales para las larvas es a travs del empleo de algas como Schizochytrium

sp., ricas en cidos grasos polinsaturados.

El desarrollo futuro en el campo de la nutricin y alimentacin de larvas de camarn debe

estar dirigido a la sustitucin de microalgas vivas, como fuente de alimento. Sin embargo,

stas tienen una funcin importante en el mantenimiento de las condiciones en la calidad

de agua durante la cra larval (Amjad y Jones, 1992).

1.4 Requerimientos nutricionales

Los cambios que ocurren en los requerimientos nutricionales de las larvas se cubren de

forma satisfactoria en la alimentacin natural debido a la amplia variedad y abundancia de

organismos del plancton de diferentes tamaos y composicin bioqumica (Leger y

Sorgeloos, 1992).

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La mayora de los estudios sobre requerimientos nutricionales se han realizado para

juveniles de diferentes especies, debido a las dificultades que se presentan en la elaboracin

de dietas para los estadios de protozoea y mysis. En 1984, Teshima y Kanazawa, abrieronel camino de las investigaciones sobre la nutricin larval con significativos aportes en este

campo. El desarrollo de alimentos microencapsulados para crustceos, y el empleo de

tcnicas de bioencapsulacin, han permitido mejorar el entendimiento en las necesidades

nutricionales de protozoeas y mysis en cautiverio (Garca, 1998).

Teshima y Kanazawa (1984) examinaron el efecto de diferentes niveles de protena, lpidos

y carbohidratos en dietas purificadas sobre la supervivencia y el crecimiento de larvas de

Marsupenaeus japonicus, indicando que el porcentaje ptimo de protenas en los alimentos,

en relacin con el ndice de crecimiento y el porcentaje de supervivencia, es variable y est

relacionado con el de carbohidratos. As, establecieron como ptimo 45%, si la dieta

contena un 25% de carbohidratos, o entre 45 y 55% si los carbohidratos disminuyen hasta

un 15%, o an por encima de 55%, cuando stos disminuyen hasta el 5%. Encontraron

adems, que si el alimento contena suficiente cantidad de carbohidratos, el porcentaje de

lpidos puede ser de un 6.5%, y que un aumento de este nivel no implic mejoras en

crecimiento y supervivencia.

El requerimiento de aminocidos esenciales ha sido demostrado para Farfantepenaeus

aztecus (Shewbart et al.,1972); Penaeus monodon (Coloso y Cruz, 1980); Marsupenaeus

japonicus (Kanazawa y Teshima, 1981). Simulando en la dieta la composicin

aminoacdica del cuerpo entero de las larvas de M. japonicus, Teshima et al. (1986)

obtuvieron resultados satisfactorios en la cra larval.

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Durante la embriognesis de peces marinos los aminocidos libres son la fuente principal

de energa; cuando inician la alimentacin exgena, un suministro de stos parece ser

necesario, ya que su tracto digestivo es incompleto morfolgica y funcionalmente (Fyhn,1989). En los estadios larvales de peneidos ocurren grandes cambios en la morfologa y

funcionamiento del sistema digestivo, por lo que una situacin semejante podra

presentarse (Lovett y Felder, 1989), en la que la alimentacin natural se constituye por

algas y pequeos invertebrados, ricos en aminocidos libres (Gilles, 1979; Admiral et al.,

1986).

Muy poco se conoce sobre la utilizacin de los carbohidratos en la fase larval de los

camarones peneidos. Niall et al. (1989) sealaron que los carbohidratos de bajo peso

molecular deben ser los constituyentes apropiados para las dietas de protozoeas de P.

monodon debido a las bajas actividades encontradas de -amilasa. El uso de mezclas de

diferentes carbohidratos en la dieta parece ser ms efectiva que el empleo de una sola

fuente (D`Abramo y Conklin, 1995). Niveles dietticos de 20% de carbohidratos producen

en las protozoeas de L. vannamei los mejores ndices de desarrollo (Le Moullac et al.,

1994).

En los camarones penidos, an no se han definido los requerimientos de lpidos totales en

la fase larvaria. Los nicos aspectos de la nutricin de los lpidos que han sido estudiados a

detalle, son los requerimientos de cidos grasos polinsaturados, fosfolpidos y esteroles

(Shiau, 1998).

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18

Existe una necesidad de cidos grasos polinsaturados (AGPI) de la serie linolnico (-3)

para los estadios larvales deM. japonicus, siendo ms efectivos que los de la serie linolico

(-6) (Jones et al., 1979; Teshima et al., 1982).

A medida que avanza el desarrollo larval de Penaeus monodon, los niveles de los cidos

grasos 16:1 y 18:1 decrecen con un correspondiente incremento de los AGPI,

particularmente 20:5-3 y 22:6-3, indicando la importancia de los AGPI como

componentes dietticos (Millamena y Quinitio, 1985). Por otro lado, se ha sugerido que los

AGPI mejoran la resistencia a las enfermedades (Chamberlain, 1995).

El segundo componente lipdico ms abundante dentro del cuerpo del animal son los

fosfolpidos, despus de los triglicridos, y tienen un importante papel en el transporte de

los triglicridos y el colesterol, del hepatopncreas a la hemolinfa (Teshima, et al., 1986 a y

b). La necesidad de incluir fosfolpidos en la dieta de las larvas deMarsupenaeus japonicus

fue consignada por Teshima et al. (1993).

Los crustceos son incapaces de sintetizar esteroles de novo a partir de acetato y

mevalonato (Kanazawa, 1985). Se estima que el nivel ptimo de colesterol en larvas deM.

japonicuses de 1%, y el de fosfolpidos de soya en 3% (Teshima et al., 1982).

Por otro lado, la determinacin de los requerimientos de vitaminas en larvas ha estado

basada en las investigaciones realizadas en Marsupenaeus japonicus. Kanazawa et al.

(1982) usando una dieta microparticulada, encontraron que esta especie requiere de

vitamina E, cido nicotnico, colina, piridoxina, biotina, cido flico, cido ascrbico,

cianocobalamina, vitamina D, inositol, riboflabina, tiamina y -caroteno. La carencia de al

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menos una de estas vitaminas causa problemas en la metamorfosis y una alta mortalidad

durante el desarrollo larval.

El desarrollo de los organismos acuticos parece ser particularmente susceptible a

deficiencias de vitamina C (cido ascrbico), por lo que constituye uno de los componentes

dietticos esenciales para varios estadios del desarrollo. El nivel recomendado de vitamina

C debe ser superior a 2000 mg/kg de dieta, lo que permite mejorar la resistencia a

situaciones de estrs y al ataque de enfermedades (Lavens et al.,1998, Koshio y Teshima,

2005).

Los estudios dirigidos a determinar las necesidades de minerales durante el perodo larval

son escasos. Besbes y Guillaume (1989) suplementaron con hierro alimentos para larvas de

M. japonicus, indicando que su ausencia provoca retardo en el crecimiento. Sin embargo,

DAbramo y Conklin (1995) sugirieron que algunos minerales (vgr. Ca, P) suplementados

en exceso pueden actuar de forma negativa al alterar la asimilacin de otros minerales.

1. 5 Importancia de las microalgas para la alimentacin en acuicultura

Durante los ltimos veinte aos se han logrado grandes avances en el cultivo de microalgas.

Esto ha permitido que se utilicen para una gran variedad de fines tales como acuicultura,

produccin de pigmentos y antibiticos, y purificacin de residuales, entre otros (Ypez de

Leal y Silva, 1997).

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Un inventario global demostr que 107 gneros y 493 especies de microalgas estn siendo

usados con propsitos nutricionales en la alimentacin de animales y humanos (Indergaard

y Minsaas, 1991).

El valor nutricio de las microalgas es un aspecto interesante a considerar. Despus que se

comprob, en una serie de estudios nutricionales en animales, que la harina de

Scenedesmus sp. era una fuente protica de alto valor sin efectos txicos, se iniciaron un

grupo de pruebas con seres humanos (Nakamura y Yamada, 1960; Waslien et al., 1970;

Soeder y Pabst, 1975). Por otro lado, varios autores han informado con detalle el resultado

de las pruebas clnicas con las microalgas en Alemania, Per, India y Japn, concluyendo,

que es un alimento de excelentes caractersticas.

Las microalgas constituyen la principal fuente de alimento en el cultivo de todos los

estadios de bivalvos marinos, de los estadios larvales de algunos gasterpodos marinos,

larvas de un gran nmero de especies de peces marinos y camarones peneidos, y

zooplancton (Coutteau, 1996).

Una gran cantidad de especies diferentes de microalgas han sido aisladas en distintas partes

del mundo y son sometidas a cultivos intensivos. En la Tabla II se muestra una lista de las 8

clases y 32 gneros ms comnmente usados en la alimentacin de diferentes grupos de

organismos acuticos de importancia comercial. Esta lista incluye especies de diatomeas,

flagelados, algas verdes y algas verde-azules filamentosas, en rangos de tamaos desde 2

hasta ms de 100 m.

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Tabla II. Clases y gneros de microalgas ms empleadas en acuicultura (Tomado de De

Pauw et al., 1988).

Clase Gnero Ejemplos de aplicacinBacillariophyceae Skeletonema PL,BL,BP

Thalassiosira PL,BL,BPPhaeodactylum PL,BL,BP,ML,BSChaetoceros PL,BL,BP,BSCylindrotheca PLBellerochea BPActinocyclus BPNitzchia BSCyclotella BS

Haptophyceae Isochrysis PL,BL,BP,ML,BS

Pseudoisochrysis BL,BP,MLDicrateria BPChrysophyceae Monochrysis BL,BP,BS,MRPrasinophyceae Tetraselmis PL,BL,BP,AL,BS,MR

Pyramimonas BL,BPMicromonas BP

Cryptophyceae Chroomonas BPRhodomonas BL,BP

Xanthophyceae Olisthodiscus BPChlorophyceae Carteria BP

Dunaliella BP,BS,MR

Chlamydomonas BL,BP,FZ,MR,BSChlamydomonas BL,BP,FZ,MR,BSChlorococcum BP

Cyanophyceae Spirulina PL,BP,BS,MR

PL, larvas de camarones peneidos; BL, larvas de moluscos bivalvos; ML, larvas de camarones deagua dulce; BP, postlarvas de moluscos bivalvos; AL, larvas de abulones; MR, rotferos marinos(Brachionus); BS, camarn salado (Artemia); SC, coppodos de agua salada; FZ, zooplancton deagua dulce.

Usualmente las microalgas empleadas en la nutricin larval de especies marinas pertenecen

al nanoplancton, con intervalo de tamaos de 2-20 m, con excepcin de las diatomeas que

pueden formar cadenas de 60 m de longitud, y las diatomeas mayores de 20 m (Brown et

al.,1997).

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En un estudio sobre las propiedades de las microalgas para la maricultura, donde se analiz

el contenido nutricional de diferentes grupos, no se encontraron diferencias especficas

entre los grupos analizados, aunque se encontr que las Chlorophytas son tpicamente msricas en carbohidratos que otras clases, y que las diatomeas contienen generalmente ms

lpidos que otras algas (Brown et al., 1997).

La composicin proximal no siempre esta correlacionada directamente con el valor

nutricional (Webb y Chu, 1983; Brown et al., 1989). Sin embargo, cuando los nutrientes

esenciales (ej: cidos grasos polinsaturados, vitaminas, etc.) estn en proporciones

adecuadas, las diferencias pueden adquirir importancia.

De manera general, la calidad proteica de las microalgas es alta, sin embargo, las

diferencias en la composicin de azcares en los polisacridos pudiera explicar las

diferencias encontradas en el valor nutricional de algunas especies (Brown et al., 1989).

Los cidos grasos polinsaturados esenciales 20:5 (-3) y 22:6 (-3) son nutrientes

fundamentales en la nutricin animal y muchas microalgas son ricas en uno o en ambos.

Las Clorofitas carecen de estos cidos grasos polinsaturados de cadena larga, aunque son

ricas en cidos grasos polinsaturados de cadena corta C16 y C18, y pueden ser tiles

mezcladas con otras especies de microalgas (Brown y Jeffrey, 1992).

Debido a que la composicin bioqumica de las microalgas vara apreciablemente, pueden

estar limitadas en uno o ms nutrientes, an cuando las condiciones de cultivo se

estandaricen. Por ello, la alimentacin con mezclas de microalgas provee un mejor balance

y constituye una prctica en la maricultura comercial.

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Entre las microalgas ms comnmente usadas en la alimentacin de especies acuticas

como fuente de protena estn: Chlorella sp., Scenedesmus sp., y Spirulina sp., (Nose,

1960; Stanley y Jones, 1976; Matty y Smith, 1978; Tsai, 1979). Sin embargo, empleandomicroalgas como nica fuente proteica en la alimentacin de peces, resulta en ocasiones en

malformaciones y crecimientos disparejos (Meske y Pfeffer, 1978).

Entre los trabajos relacionados con la eficiencia de asimilacin de algunas algas

consumidas por crustceos podemos mencionar:

Algas Verde-azules Metapenaeus sp. 48-87 % (Moriarty, 1976)

Diatomeas Penaeus sp. 87% (Condrey et al., 1972)

A pesar de esto, algunos autores consideran que la calidad de las microalgas es un criterio

totalmente subjetivo y dependiente de los organismos que se estn alimentando, de las

tcnicas que se utilizan para el cultivo y de las condiciones de cultivo (Voltolina et al.,

1998).

Por otra parte, el contenido en cidos nucleicos de las microalgas, su fuerte color verde

(que puede enmascarar a otros) y su costo de produccin, son algunas de las objeciones que

se hacen para su uso como alimento. Las bacterias y levaduras, tienen igualmente un

elevado contenido en cidos nucleicos con valores fluctuantes entre 10-20 % de peso seco y

las microalgas contienen aproximadamente el 4 % de su peso seco (Soeder, 1975).

Un nmero de investigaciones se han realizado con el objetivo de preservar microalgas para

su posterior empleo en la alimentacin de diferentes especies acucolas. Por ejemplo,

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Brown (1972) utiliz tcnicas de liofilizacin y congelacin en la alimentacin de larvas de

camarn. Umebayachi (1975) refiere que algunas especies de diatomeas pueden ser

almacenadas hasta tres aos en condiciones de baja temperatura (5

o

C) y oscuridad, paradespus ser transferidas a un medio fresco y comenzar su crecimiento. Buitrago (1988)

emplea la floculacin como medio de concentracin y utiliza sustancias crioprotectoras

para la preservacin de microalgas como reservas de alimento de organismos marinos

cultivables.

Los cultivos de microalgas pueden ser concentrados para su almacenamiento de dos

formas: por centrifugacin y por floculacin (Coll Morales, 1983). El almacenamiento de

microalgas para su posterior utilizacin presenta muchas ventajas cuando se estn

cultivando larvas de animales marinos, ya que reduce la dependencia de los cultivos frescos

para la alimentacin y disminuyen los riesgos de prdida total de las larvas por algn

motivo que impida el buen desarrollo de los cultivos de fitoplancton (Buitrago, 1988).

La obtencin de microalgas en tanques a la intemperie de grandes volmenes para la

produccin de harina de microalgas ha estado limitada a un nmero reducido de especies,

como son Spirulinasp. y Dunaliella salina, que pueden ser utilizadas como complemento

de microalgas vivas, mejorando el crecimiento de larvas de bivalvos (Coutteau y Sorgeloos,

1993). Utilizada como aditivo en alimentos para especies acuticas, a la harina de Spirulina

sp. se le ha atribuido un grupo significativo de funciones de importancia metablica, entre

ellas antioxidantes, respiratorias e inmunolgicas (Mustafa et al., 1994; Miyasaki et al.,

1995; Gabaudan, 1998; Takeuchi et al., 2002).

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Adems, tcnicas recientes de produccin se aplican a gran escala con algunas especies de

microalgas marinas bajo condiciones heterotrficas de cultivo, con el empleo de carbono

orgnico en lugar de luz como fuente de energa (Coutteau, 1996). Con este mtodo sepueden alcanzar concentraciones 1000 veces ms altas que en cultivos fotoautotrficos y

pueden ser secadas por aspersin y preservadas. Desafortunadamente estas tcnicas de

produccin masiva se han podido realizar slo con pocas especies de algas (Chlorellasp.,

Spirulinasp. y Dunaliellasp.). Varias especies con alto valor nutricional, pertenecientes a

los gneros Chaetoceros,Isochrysis, Skeletonema, Thalassiosira,Monochrysis, etc., no son

capaces de crecer en la oscuridad, por lo que es importante desarrollar tcnicas de cultivo y

de preservacin, que permitan mejorar la composicin bioqumica y la diversidad de

microalgas secas en el futuro (Coutteau, 1996).

Para la produccin de semilla de camarn en Cuba, se ha trabajado en la bsqueda de

soluciones en cuanto a la optimizacin de la alimentacin de larvas en cultivo, mediante la

seleccin y mejoramiento de la produccin masiva de especies fitoplanctnicas (Leal, 1990;

Alfonso et al.,1992; Leal y Bonachea, 1994; Leal, 1995). Tambin se ha estudiado el uso

de alimentos inertes que influyan positivamente en el crecimiento, la supervivencia y el

desarrollo de las larvas (Gelabert, 1988; Jaime et al.,1996; Mrquez,1997; Artiles et al.,

1999; Jaime et al.,2000.). Sin embargo, no se haba estudiado la inclusin de la harina de

Spirulina platensiscomo alternativa en el esquema de alimentacin para la larvicultura de

Litopenaeus schmitti.

Las investigaciones en cuanto al empleo de la harina de Spirulina platensis en la

alimentacin de camarones son escasas. Sin embargo, una gran cantidad de compaas

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productoras de alimentos para camarones peneidos y peces, incluyen en sus formulaciones

harinas de microalgas como aditivos, con resultados satisfactorios (Chow y Woo, 1990;

Watanabe et al., 1990; Chamberlain y Humter, 2001).1.6 Justificacin

Con el propsito de hacer un mejor uso de los recursos disponibles en Cuba, entre los que

est la harina de Spirulina platenesis (HSP) que se produce de forma comercial, se propone

con este trabajo mejorar la eficiencia del cultivo de Litopenaeus schmitti, a travs del

empleo de HSP, como alimento en la etapa de produccin de semilla, desde su utilizacin

como sustituto de microalgas vivas en la fase de protozoea, hasta su inclusin como aditivo

en alimentos microparticulados para el reemplazo de nauplios deArtemiaen la etapa larval.

La microalga Spirulina platensisposee caractersticas importantes desde el punto de vista

nutricional, por su alto porcentaje en protena, contenido en aminocidos esenciales,

lpidos, carbohidratos, pigmentos carotenoides, atrayentes qumicos, vitaminas y minerales.

Por otro lado, el amplio programa de desarrollo de la camaronicultura en Cuba, requiere de

la optimizacin de los costos particularmente relacionados con el cultivo de fitoplancton y

los altos precios en el mercado internacional de los quistes deArtemia,

1.7 Hiptesis

1. Las caractersticas nutricionales de la harina de Spirulina platensis(65%, protena, 6%,

de lpidos, 10.5% carbohidratos, 16.5g/100g de pigmentos, etc.), permiten considerar que

es posible la sustitucin de al menos 30% del alimento vivo fitoplanctnico por harina de

Spirulina platensisen la alimentacin de protozoeas deLitopenaeus schmitti.

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2. La inclusin de la harina de Spirulina platensiscomo aditivo en los alimentos mejora el

valor nutricional de la dieta, al incrementar el nivel de pigmentos, aminocidos, lpidos,

vitaminas y minerales, permitiendo aumentar el porcentaje de alimento microparticulado ydisminuyendo la demanda de nauplios de Artemia durante el cultivo de mysis y las

primeras fases postlarvales del camarn blancoL.schmitti.

3. La presencia de nucletidos, aminocidos y pigmentos en la harina de Spirulina platensis

tienen una funcin atrayente cuando se incorpora en el alimento para juveniles de L.

schmitti.

1.8 Objetivo general

Determinar el valor nutricional de la harina de Spirulina platensiscomo alimento y aditivo

para la produccin de postlarvas del camarn blanco del CaribeLitopenaeus schmitti.

1.9 Objetivos especficos

1. Evaluar el efecto del uso de diferentes especies de microalgas como alimento sobre el

desarrollo de protozoeas de camarn blancoLitopenaeus schmitti.

2. Determinar el nivel ptimo de sustitucin del alimento vivo fitoplanctnico por harina de

Spirulina platensispara la alimentacin de protozoeas deL. schmitti.

3. Determinar el efecto de la harina de Spirulina platensis, como aditivo en alimentos

microparticulados, sobre el desarrollo de larvas deL. schmitti.

4. Determinar el nivel ptimo de sustitucin de nauplios de Artemia por alimento

microparticulado con harina de S. platensispara el estadio mysis deL. schmitti.

5. Evaluar el valor de la harina de Spirulina platensiscomo atrayente en el alimento para

juveniles deL. schmitti.

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Captulo 2: MATERIALES Y MTODOS

2.1 Obtencin de organismos experimentales

Los experimentos se realizaron en el Centro de Produccin de semilla de camarn

Yaguacam, Provincia Cienfuegos, Cuba (Figuras 2 y 3).

Figura 2. Ubicacin geogrfica de la Estacin Yaguacam para la produccin de postlarvasde camarn y el resto de los laboratorios y granjas de engorde de camarn en Cuba.

YAGUACAM (Estacin para la produccin de semilla de camarn, ProvinciaCienfuegos, Cuba)

Granja de precra y engorde de camarn

Centro de Produccin de semilla de camarn (Laboratorio)

86 84 82 80 78 76 7419

21

23

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Figura 3. Vista panormica de la Estacin Yaguacam para la produccin de semilla de

camarn, provincia Cienfuegos, Cuba.

Las larvas de Litopenaeus schmitti, fueron obtenidas a partir de hembras cultivadas,

maduradas y copuladas de forma natural y desovadas en tanques de fibra de vidrio,

cilndricos y fondo cnico, de 200 l de capacidad. Los estadios de Protozoea III a Mysis I

fueron obtenidos de cultivos comerciales en tanques de 20 m3, cuya historia alimenticia y

manejo en general fue seguido desde su siembra en el estadio de nauplio hasta su colecta,

verificando el estadio larval de acuerdo por lo propuesto por Garca (1972). Los juveniles

de la misma especie, para evaluar el efecto atrayente de la harina de Spirulina, fueron

tomados de una pre-cra comercial, cuyos procedimientos para su cultivo en estanques de

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tierra de 0.5 ha se describen en el Manual de Procedimientos Operacionales de Trabajo

004/03 (Annimo, 2003). Los juveniles fueron colectados y trasladados al laboratorio para

su aclimatacin antes del bioensayo.

Se realizaron 5 experimentos:

Experimento I. Influencia de diferentes harinas de microalgas en la alimentacin de

protozoeas deL. schmitti.

Experimento II. Sustitucin de Chaetoceros muelleripor la harina de Spirulina platensis en

dietas para larvas deL. schmitti.

Experimento III. Efecto de la harina de Spirulina platensis como aditivo en el alimento

sobre el crecimiento, supervivencia y desarrollo en larvas deL. schmitti.

Experimento IV. Sustitucin de nauplios de Artemiapor alimento microparticulado en la

cra larval deL. schmitti.

Experimento V. Uso de la harina de Spirulina platensis(Turpini, 1827) como atrayente en

el alimento para el camarn blancoL. schmitti.

2.2 Protocolo general de los experimentos realizados

Los cinco experimentos se desarrollaron con diseos completamente aleatorizados,

correspondiendo a los distintos estadios larvales y la etapa juvenil, para la cual se

determin el poder atrayente de la HSP. Las caractersticas generales de los experimentos

se muestran en la Tabla III.

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Tabla III. Caractersticas generales de los experimentos realizados.

Experimento I II III IV V

Objetivo

Evaluacinde

diferentesespecies deharinas demicroalgas

Nivelptimo de

sustitucinde

C.muelleripor HSP*

Empleo de HSP*como

aditivo enmicroparticulados

Sustitucin denauplios de

Artemiapormicroparticulado

HSP5%**

Poderatrayente de

HSP en elalimento

parajuveniles

Estadio de

los

organismos

N V M I N V M I PIII PL1 PIII PL1 Juvenil

Densidad

(# de org.)150 NV/l 150 NV/l 120 PIII/l 100 PIII/l 10 juv

Nmero de

tratamientos9 5 4 5 4

Nmero de

rplicas3 3 3 3 6

Duracin

del ensayo144 horas 140 horas 120 horas 122 horas 24 das

* Harina deSpirulina platensis.** Harina de Spirulina platensisal 5% de inclusin en el alimento(ver Tabla 12).

2. 3 Experimento I. Sustitucin parcial y total de alimento vivo fitoplanctnico por la

harina de diferentes microalgas en el desarrollo larvario deLitopeaneus schmitti

Se evalu la sustitucin parcial y total de alimento vivo fitoplanctnico por la harina de

diferentes especies de microalgas en el estadio de protozoea. En la Tabla IV se presenta el

esquema de alimentacin, de 9 tratamientos por triplicado, en base a diferentes

combinaciones y concentraciones de microalgas vivas (cel/ml) y/o harinas (mg/l/racin).

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Tabla IV. Distribucin de tratamientos y concentracin de alimentos utilizados para evaluardiferentes especies de microalgas secas en la alimentacin de protozoeas de Litopenaeusschmitti.

Protozoea I Protozoea II Protozoea IIITratamientos Microalga clulas/ml

Chaetoceros muelleri 25, 000 30, 000 35, 000

Thalassiosira fluviatilis 5, 000 10, 000 12, 000

ControlI

Tetraselmis tetrathele - 1, 000 1, 500

mg/l/racin

II S. platensis(GENIX) 4 6 6

III S. platensis (EARTHRISE ) 4 6 6

IV Chlorella vulgaris 4 6 6

V Dunaliella salina 4 6 6

C. muelleri 15, 000cel/ mlVIS. platensis (GENIX ) 6 mg/l/racin

C muelleri 15, 000 cel / mlVIIS. platensis(EARTHRISE ) 6 mg/l/racin

C. muelleri 15, 000 cel/ mlVIIIChlorella vulgaris 6 mg/l/racin

C. muelleri 15, 000 cel/ mlIXDunaliella salina 6 mg/l/racin

A partir de la observacin de las primeras protozoeas (P I), en los tratamientos donde se

combinaron las harinas de microalgas con Chaetoceros muelleri,se adicion diariamente y

durante todo el perodo de la etapa experimental, C. muelleria razn de 15, 000 cel/ml a las

11:00 horas de cada da, mientras que el polvo de las microalgas se adicion en tres

raciones (08:00; 16:00 y 24:00 horas) a razn de 6 mg/l/racin cada una. En los

tratamientos donde se evaluaron microalgas secas solamente, se comenz a alimentar cada

4 horas (04:00; 08:00; 12:00; 16:00; 20:00 y 24:00 horas) al observarse las primeras

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protozoeas, ajustando las dosis a razn de 4 mg/l durante la fase de protozoea I, y

aumentando a 6 mg/l a partir de protozoea II.

Se utilizaron tanques de fibra de vidrio cilindro-cnicos, con 50 litros de agua de mar,

iluminacin artificial con luz fluorescente situada a 40 cm de la superficie de los tanques

durante 24 horas, aireacin artificial procedente de sopladores (5 HP) y el empleo de

piedras difusoras. Los nauplios fueron sembrados a una densidad de 150 organismos por

litro. Al agua de los tanques se le aadi Na2 EDTA a una concentracin de 10 mg/l como

quelante de metales pesados (Lawrence et al.,1981). Diariamente se realizaron registros de

las variables fsico-qumicas: salinidad (ups) con un Refractmetro AtagoModelo 2401,

con una precisin 0.01 ups; concentracin de amonio utilizando un Fotmetro SQ 118

(MERCK) de +/- 0.001 mg/l de precisin; temperatura y oxgeno disuelto con un Oxmetro

YSIModelo 58 con 0.1 0C y 0.1 mg/l de precisin, y pH con un Potencimetro Toa HM-

18ET de +/- 0.01 U. de precisin.

Los valores (medios DE) de los parmetros ambientales registrados durante el

experimento se comportaron como se presenta en la Tabla V.

Tabla V. Parmetros fsico-qumicos (promedio + DE) del agua registrados durante laevaluacin de diferentes especies de microalgas en la alimentacin de larvas de L. schmitti.

Parmetros Promedio DE

Temperatura (oC) 27.600.85

Salinidad (ups) 35.000.50

pH 8.030.22

Oxgeno disuelto (mg/l) 6.401.20

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Diariamente fueron realizadas observaciones microscpicas de las larvas para apreciar la

motilidad, respuesta a la luz y determinar el sub-estadio de desarrollo, inspeccionndoles el

tracto digestivo para confirmar el consumo del alimento suministrado.

2.3.1 Obtencin de alimento vivo usado como control y sus caractersticas generales

Los cultivos de las especies del fitoplancton que fueron utilizadas como control se

realizaron en el rea de alimento vivo de la Estacin Yaguacam (Figura 4), donde se

produjeron en cultivos monoalgales, de acuerdo al protocolo de produccin comercial

(Annimo, 2003) de aumento progresivo de volumen. Los inculos utilizados para iniciar

el cultivo fueron extrados de recipientes de 100 litros, mientras se encontraban en la fase

exponencial de crecimiento (despus de 3-4 das de cultivo). El cultivo se realiz mediante

fertilizacin inorgnica (Tabla VI) a temperatura ambiente (27 3C), iluminacin natural y

35 ups. La composicin qumica proximal, de aminocidos y posicin taxonmica de las

tres especies utilizadas como control se muestra en los Anexos 8.1 y 8.2, respectivamente.

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Figura 4. Vista del rea exterior para la produccin de fitoplancton en la EstacinYaguacam.

Tabla VI. Frmulas de fertilizacin utilizadas para el cultivo de fitoplancton en recipientesde 100 litros en la Estacin de Yaguacam, Cuba (Alfonso et al.,1992).

GrupoReactivoFlagelados Diatomeas

Urea (mg/l) 200 100

Superfosfato simple (mg/l) 20 10

Na2EDTA (mg/l) 10 10

Fe Cl3 (solucin al 70 %) Una gota en 20 l de agua

Vitamina B12 0.02 ppmNa2SiO3(mg/l) - 16

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2.3.2 Ajuste de la racin de alimento vivo.

Diariamente en la maana (07:00 horas), y en la tarde (16:00 horas) se realizaron conteos

de microalgas, ayudados por un microscopio estereoscpico (OLYMPUS VM, Japn, 1x-

4x) y un hematocitmetro con cmara Neaubauer, para determinar la concentracin de

fitoplancton. Para ajustar la racin de nauplios de Artemia se utiliz la cmara Bogorov,

calculando stos de forma volumtrica, segn la Frmula 1 tomada de Alfonso y

colaboradores (1988):

Formula 1

Va = Vr(Cd-Cr).Ca-Cd

donde:

Va: Volumen de alimento a aadir.Vr: Volumen de agua en el tanque de larvas.Cd: Concentracin deseada de alimentoCr: Concentracin residual.Ca: Concentracin del alimento a aadir.

2.3.3. Harinas de microalgas y composicin qumica proximal.

La harina de Spirulina platensis(HSP) utilizada en el presente trabajo fue suministrada por

la empresa de produccin y comercializacin de microalgas y sus derivados GENIX, de La

Habana, Cuba. La composicin qumica proximal, de vitaminas, minerales y pigmentos se

presenta en las Tablas VII y VII-I. La produccin de Spirulina platensis se realiz en la

provincia de Matanzas, Cuba, empleando el medio de cultivo desarrollado por Zarrouk

(1966), fue concentrada a travs de filtrado mecnico mediante mallas y gravedad, para

posteriormente ser secadas en bandejas a 70C.

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Tabla VII. Composicin qumica proximal (promedio DE) y perfil aminoacdico de laharina de Spirulina (HSP) producida por la empresa de produccin y comercializacin demicroalgas y sus derivados GENIX (Annimo 2002a).

Composicin qumica proximal

(g/100g de materia seca excepto humedad)Protenas 65.0 4.92Humedad 5.0 0.6

Extracto Etreo 6.0 1.0

Extracto Libre de Nitrgeno 15.5 3.5

Ceniza 12.2 3.4

Fibra 8.5 1.1

Perfil aminoacdico (mg/ 10 g de HSP en base seca)Alanina 430

Arginina 425

cido Asprtico 610

Cistina 47

Glicina 310

Histidina 95

Isoleucina 381

Leucina 540

Lisina 295

Metionina 133Fenilalanina 241

Prolina 240

Serina 311

Treonina 300

Triptofano 89

Tirosina 290

Valina 375

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Tabla VII-I. Composicin de vitaminas, minerales, cidos grasos y pigmentos de laHSP,(10 g de HSP en basehmeda) de la empresa de produccin y comercializacin demicroalgas y sus derivados GENIX (Annimo 2002a).

Vitaminas Minerales-caroteno (provit. A) 23 000 UI Calcio 113.6 mg

Vit.E 1.00 mg Fsforo 84.0 mg

Vit.B1 0.31 mg Magnesio 44.0 mg

Vit.B2 0.38 mg Hierro 16.0 mg

Vit.B3 1.40 mg Cromo 27.0 g

Vit.B6 80.00 g Sodio 65.0 mg

Vit.B12 30.00 mg Zinc 300.0 g

Inositol 6.4 mg Cobre 110.0 g

Acido flico 1.00 g Potasio 130.0 mg

Vit.h 0.5 g Manganeso 500.0 g

Acido Pantotnico 10.00 g Germanio 6.0 g

cidos grasos mg Selenio 2.0 g

Gamma Linolnico 134 Pigmentos mg

Esterico 4 Ficocianina 1 500

Palmtico 210 caroteno 13.8

Oleico 37 Clorofila 105

Palmitoleico 32 Carotenoides 38

Palmitolnico 35

Spirulina platensis(Earthrise Company, Calipatria, CA) procedente de Estados Unidos fue

concentrada por centrifugacin y secada mediante aspersin, envasada en recipientes

plsticos traslcidos, con un tamao de partcula de 20-80 mm. En el Anexo 8.4 se presenta

la composicin qumica proximal de este producto, evaluado como sustituto parcial y total

de microalgas vivas en la alimentacin de protozoeas deLitopenaeus schmitt. (Experimento

I).

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Chlorella sp, fue cultivada en agua dulce proveniente de residuales de la Industria Pesquera

en la Empresa Hacendado, La Habana, Cuba. La cepa, una mutacin de Chlorella vulgaris,

fue concentrada por centrifugacin y secada por aspersin. La composicin qumicaproximal y de aminocidos se muestra en los Anexos 8.5 y 8.5.1. (Tomado de Romero,

1996).

Dunaliella salina, fue cultivada en aguas de residuales de la industria pesquera en una

laguna de alta velocidad y a salinidad de 20 ups, para posteriormente ser secada en estufa a

80 C. Su composicin qumica proximal y aminoacdica se muestran en los Anexos 8.6 y

8.6.1, respectivamente.

Las harinas de microalga fueron maceradas en mortero para disminuir el tamao de

partcula y posteriormente se pasaron por un tamiz de 30 m, antes de ser almacenadas en

un refrigerador a 10C. Previo a su uso, se pesaron en una balanza analtica (0.01 g de

precisin) para luego ser hidratadas en 50 ml de agua, con agitacin durante 30 segundos.

En el momento de ser suministradas, las harinas de microalga se pasaron a travs de una

malla de plancton (150 m) para separar las partculas y evitar la formacin de grumos en

las uni