01A Davis Introduction-fusionado

1. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación I ntroducción CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 1 de 2 Introducción 1 Nutrición y Alimentación Introducción Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Recursos Adicionales para el Curso Halver, J. E and R. W. Hardy 2002. Fish Nutrition Third Edition. Academic Press, New  York, NY. Cowey, C. B., A. M. Mackie and J. G. Bell. Editors. 1985. Nutrition and Feeding in  Fish. Academic Press Inc. Orlando, Florida. National Research Council. 1983. Nutrient Requirements of Warmwater Fishes and  Shellfishes. National Academy Press, Washington, DC. Webster C.D. and C.E. Lim. 2002. Nutrient requirements and feeding of finfish for  aquaculture. CAB International, New York, NY D’ Abramo, L. R., D. E. Conklin and D. M. Akiyama. 1997. Crustacean Nutrition,  Advances in World Aquaculture Volume 6. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 3 1

2. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Acuacultura: Conversión de un producto alimenticio de “bajo costo” en un “producto de alto valor” Serie de técnicas de cultivo Alimentos naturales –Extensivo: Sistemas de  alimentación no suplementados,  nutrientes son derivados de  fuentes de alimento naturales. –Intensivo: Sistema basado en  alimento suplementario, mayoria de nutrientes son provistos por el  productor Densidad de siembra Alimentos artificiales Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Cambio de Sistemas Extensivos hacia Sistemas Intensivos • Aumenta la productividad por unidad de área • Mayor rentabilidad • Reduce las limitaciones de sitio • Reduce los costos laborales por unidad de producto • Incrementa el control sobre el manejo de la población • Reduce la variabilidad en la producción Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 5 Nutrition and Feeding Exito de una Operación Intensiva Nutrición y Alimentación • Necesidad de infraestructura • Limitaciones de sitio • Limitaciones de manejo Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 6 2

3. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Exito de una Operación Intensiva • Disponibilidad y calidad de alimentos preparados ‐ Tasas de crecimiento ‐ Sanidad o resistencia a         enfermedades ‐ Costo de producción (40‐70% del costo) ‐ Carga de nutrientes en el  sistema de cultivo Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Propiedades de Alimentos Preparados Nutritivos ‐ Formulados para proveer los nutrientes requeridos ‐ Evitan desbalances de nutrientes ‐ Energia adecuada para el  metabolismo ‐ Digestibilidad y disponibilidad Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Propiedades de Alimentos Preparados Procesados debidamente ‐ Estables en el agua ‐ Palatables: tamaño, forma, textura y sabor adecuado Aplicados apropiadamente Rentabilidad Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 9 3

4. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Procesamiento del Alimento Conversion de varios ingredientes alimenticios en  una dieta completa nutricionalmente Formulación ‐ Identificación de restricciones nutritionales ‐ Selección de ingredientes y sus restricciones Procesamiento ‐ Molienda ‐ Mezcla ‐ Formación ‐ Secado Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 10 Nutrición y Alimentación Desarrollo de Formulaciones Información necesaria Necesidad nutricional de la especie en cultivo Disponibilidad biológica de los nutrientes en los  ingredientes Caracteristicas que son aceptables para el cultivo del  animal ‐ Atractabilidad ‐ Palatabilidad Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 11 Nutrición y Alimentación Todas las fuentes de alimento deben suplir los nutrientes necesarios Agua 71.5% (Cualitativamente, 40 Nutrientes Necesarios) Energía Proteína 19% Proteína (A.A.E.) Grasa 4% Lípidos (A.G.E.) Ceniza 4% Vitaminas Minerales Nutrientes traza <0.1% Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 12 4

5. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Proteína Estructura  Cuaternaria Niveles de la Estructura Proteica. La secuencia de amino ácidos de una  proteína se llama su estructura primaria. Uniones de hidrogeno se forman  entre amino ácidos cercanos produciendo pliegos llamados pliegues Beta y  espirales llamados hélices alfa. Estos pliegues y espirales se llaman la  estructura secundaria. Una proteína globular se sigue plegando sobre sí  misma  y asume la estructura tridimensional terciaria. Muchas proteínas se  juntan con otras cadenas polipéptidas, formando la estructura cuaternaria.  Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 13 Nutrición y Alimentación Amino Ácidos Acidos grasos de cadena corta que contienen lo siguiente: Grupo amino básico (‐NH2) Grupo acídico carboxílico (‐COOH). 20  amino ácidos normalmente son encontrados en proteínas. COOH Átomo de carbono Alpha H2N CH R Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 14 Nutrición y Alimentación Amino Ácidos Developed By: Dr. Allen Davis 15 5

6. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Lípidos Compuestos orgánicos que son insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos, como el glicerol y 3 ácidos grasos. Fuente de energía Grupos  oligosacáridos Exterior de célula Componente de membranas Interior  de  célula Proteína  integral Proteína  periférica Zonas hidrofílicas Zonas hidrofóbicas Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 16 Nutrición y Alimentación ¡Descanso! Parte 2 dura 18:46. 17 6

7. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación I ntroducción CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 2 de 2 Introducción 1 Nutrición y Alimentación Vitaminas y Minerales Vitaminas: Substancia orgánica requerida en cantidades mínimas en  la dieta; la mayoría de las vitaminas funcionan como componentes de ciertas coenzimas. Minerales: Constituyente inorgánico. No todos los elementos inorgánicos encontrados en el cuerpo tienen una esencialidad dietética. Se ha identificado una necesidad dietética para 23 minerales. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Síntomas de Deficiencia Deficiencias nutricionales resultan de imbalances con respecto a  proteina, carbohidratos, lípidos, energía, vitaminas y minerales o  debido a compuestos antinutricionales. Deficiencias nutricionales fluctuan en severidad y pueden no estar presentes hasta que se pasa por un estrés secundario (reducción de  oxigeno, presencia de enfermedad) Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 3 1

8. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Síntomas de Deficiencia Síntomas de Deficiencias ocurren debido a: Consumo inadecuado de un alimento (palatabilidad,  baja digestabilidad, alimentación no apropiada) Imbalances o bajos niveles en el alimento Presencia de compuestos antinutritivos o agentes inhibidores Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Nutrición Apropiada 1. 2. Suministro del alimento al animal en cultivo Digestión y absorpción del alimento para que este sea  usado en los procesos fisiológicos Suministro de los niveles apropiados y las tasas de  nutrientes para cumplir con las demandas fisiológicas del animal Minimizar la producción de deshechos y maximizar la  eficiencia de costos 3. 4. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Ecología Básica Teoría de Forrajeo Optimo Selección natural favorece a un animal cuyas estrategias de forrajeo proveen las más altas posibilidades de consumo de energía relativo a la  energía usada para alimentarse. El consumo de energía depende de la eficiencia de  asimilación del alimento a través de la digestión. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 6 2

9. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Ecología Básica Teoría de Forrajeo Optimo Costos de energía son determinados por la  frecuencia de encuentro (tiempo usado  localizando e identificando alimento el cual  depende de la abundancia del alimento y las  habilidades del animal) y el costo energético de  manipulación (energía y tiempo de alimentación  usados en la captura, manipulación y saboreo). Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Toma de Nutrientes La toma de nutrientes esta impulsada por la necesidad de  obtener nutrientes y energía para el metabolismo basal y crecimiento Desarrolladopor :Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Implicaciones Prácticas para el Cultivo La frecuencia de encuentro debe maximizarse a través de la  concentración de la disponibilidad del alimento en tiempo y  espacio ‐ Reducir la energía de búsqueda ‐ Reducir la competencia o la agresión El suministro de alimento debe ser similar al apetito o la  demanda por alimento Sobrealimentación – desperdicio de alimento (contaminación y  pérdidas económicas) Subalimentación – puede causar agresión Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 9 3

10. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Implicaciones Prácticas para el Cultivo Animales se han adaptado basados en la disponibilidad del  alimento Predador – estómago grande, tienden a sobrealimentarse Forrajero – estómago pequeño o ausente, necesitan comer     contínuamente (camarón). Características químicas y físicas (especialmente tamaño) de las particulas de alimento necesitan estar relacionadas a la  especie en producción, tamaño y habilidades sensoriales para ayudar en el encuentro, identificación y captura Muy importante en camarónes y larva Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 10 Nutrición y Alimentación Implicaciones Prácticas para el Cultivo Características químicas y físicas deben ser diseñadas para  minimizar el tiempo de manipulación y el desperdicio. ‐ Muy importante en salmónidos, que tienden a manipular su alimento ‐ Palatabilidad ‐ Textura ‐ pH ‐ Sabor ‐ Ausencia de atrayentes ‐ Presencia de disuasivos alimenticios Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 11 Nutrición y Alimentación Consumo de Alimento Una vez que el alimento se consume, debe ser: ‐ Reducido en Tamaño ‐ Reducción Mecánica – Trituración y Pulverización ‐ Reducción Química – Desrupción enzimática de la pared  celular ‐ Desglosado hacia compuestos simples ‐ Solubilización enzimática de compuestos orgánicos ‐ Solubilización de compuestos inorgánicos con el pH ‐ Emulsificación de lípidos ‐ Emulsificación de sustancias solubles en lípidos Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 12 4

11. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Resumen Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 13 Nutrición y Alimentación ¡Felicidades! Ha completado: Introducción 14 5

12. 2/24/2012 Módulo: Nutricion Y Alimentacion Morfologia Digestíva de Peces TEMARIO PARA LA CERTIFICACION DE PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 1 de 1 Morfología Digestiva de Peces 1 Nutrición y Alimentación Introduccion Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Morfología Digestiva de Peces Divisiones Principales: ‐ Boca ‐ Esófago ‐ Estómago ‐ Intestino ‐ Recto ‐ Glándulas de secreción (Intestino y Pancreas) Tiempo de Retención:  6‐8 Horas Desarrollado por: Dr. Allen Davis 3 1

13. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Morfología Digestiva de Peces Anatomía Básica Riñón posterior Bazo Vejiga  natatoria Estómago Riñón Vejiga Arco branquial Cavidad oral Lengua CorazónHígadoVesícula Intestino Desarrollado por: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Morfología Digestiva de Crustáceos Divisiones Principales: ‐ Boca ‐ Esófago ‐ Estómago ‐ Estómago cardíaco ‐ Estómago pilórico (Molino gástrico) ‐ Intestino medio con glándula lateral (Hepatopancreas) ‐ Intestino posterior Tracto Digestivo:  Paso directo, 30 Minutos Desarrollado por: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Morfología Digestiva de Crustáceos Anatomía Básica: Desarrollado por: Dr. Allen Davis 6 2

14. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Morfología Digestiva de Crustáceos Anatomía Básica: Intestino  Anterior Intestino  Medio Intestino  Posterior Desarrollado por: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Boca: Punto de recolección de alimento – amplia variedad de   adaptaciones ‐ Mandibulas que se proyectan para envolver el alimento ‐ Dientes y tentáculos para sujetar ‐ Branquias modificadas boca para producir succión ‐ Dientes o aparato especializado para moler (omnivoros or herbívoros) ‐ Rastrillos branquiales y moco para recolectar fitoplancton ‐Aparatos de bombeo para mover agua y filtrar fitoplancton Desarrollado por: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Boca (Invertebrados): Desarrollado por: Dr. Allen Davis 9 3

15. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Boca (Invertebrados): Desarrollado por: Dr. Allen Davis 10 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Boca (Vertebrados): Desarrollado por: Dr. Allen Davis 11 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Boca (Vertebrados): Desarrollado por: Dr. Allen Davis 12 4

16. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Esofago: Músculos circulares y longitudinales asisten en la ingestion y  moco ayuda a lubricar En peces predadores, el esofago se destiende para permitir el  consumo de presas de mayor tamaño. Algunas especies tienen un esofago modificado ‐ Pez Mariposa posee un saco musculoso con dientes ‐ Almacenaje, producción de moco y trituración de  alimento El Esofago normalmente es corto Desarrollado por: Dr. Allen Davis 13 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Estomago: Ausentes en algunas especies ‐ Lamprea, Mixinas, Quimeras, algunos peces espinosos (Ciprínidos,  Actinopterígios, y Escáridos) ‐ Glándulas gástricas estan absentes Cuando está presente, varía en complexidad ‐ Retiene alimento para permitir su lenta liberación hacia el  sistema digestivo ‐ Emulsificación y ruptura inicial del alimento ‐ Peces de agua dulce deben secretar agua dentro del estómago para ayudar en la emulsificación del alimento mientras que las especies marinas  beben el agua necesaria Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 14 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Intestino Diferenciación depende en las especies y sus hábitos alimenticios (division clara o tubo simple). ‐ Digestion del alimento emulsificado ‐ Absorción de la mayoria de los  nutrientes ‐ Recuperación de agua y enzimas ‐ Descarga de deshechos fisiológicos Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 15 5

17. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Anatomía del Sistema Digestivo Ejemplo de Sistemas Digestivos Fuente: De Silva y  Anderson, 1995;  página 104. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 16 Nutrición y Alimentación Resumen Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 17 Nutrición y Alimentación ¡Felicidades! Ha completado: Morfología Digestiva de Peces Developed By: Dr. Allen Davis 18 6

18. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación El Proceso Digestivo CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 1 de 3 El Proceso Digestivo 1 Nutrición y Alimentación Introducción Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Proceso Digestivo Intestino en Peces El Bolo Alimenticio es liberado del estómago y entra en el intestino delgado, estimulando secreciones del páncreas y la vesicula (bilis, producido por el páncreas) Secreciones pancreáticas Bicarbonatos que amortiguan la acidez del bolo alimenticio Zimógenos son liberados para proteínas, carbohidratos, lípidos,  quitina, etc Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 3 1

19. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Proceso Digestivo Intestino: El bolo alimenticio se mueve a traves del tracto digestivo por movimientos peristálticos o constricciones de la pared intestinal. La  mayoria de la absorción de nutrientes ocurre en la parte anterior  del tracto digestivo. La parte posterior reabsorbe agua y enzimas. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Resumen de Enzimas Digestivas S itio/ Tipo Estómag o Fluido/ enzima HCl Función/ notas R educe pH intestinal, activa el pepsinóg eno Pepsina – rompe enlaces péptidos adyacentes a AA aromáticos Neutraliza HCl R ompre enlaces péptidos Carbohidratos Lípidos Quitina Pepsinóg eno Pancreas HCO3 Proteasas Amilasa Lipasa Quitinasa Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Resumen de Enzimas Digestivas Higado/ bílis S ales de bílis, colesterol Aminopeptidasas R ompen N- Emulsifican lípidos I ntestino terminal AA R ompen dos AA Fosfolípidos a g licerol + acidos g rasos Carbohidratos Dipeptidases Lecithinase Charbohydraces Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 6 2

20. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Resumen de Enzimas Digestivas Proteínas (Amino Acidos) Transporte‐ amino ácidos‐L son absorbidos más fácilmente que los  isómeros‐D (principalmente por difusión pasiva). Su absorción es hecha junto con la absorción de sódio (Na). Transporte de amino  ácidos (AA) puede ser: ‐ Neutro ‐ Básico ‐ Prolina, hidroxiprolina y glicina ‐ AA Dicarboxílico (ácido glutámico y ácido aspártico) ‐ Bi y Tri‐péptidos ‐ En Larvas‐ endocitósis (anticuerpos, etc) Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Sistemas de Transporte de AA para Mamíferos Probablemente similar para los peces Alanina – Mayoría de AA, dependiente en Na Leucina – amplio, pero AA con cadenas largas ramificadas o  cadenas aromáticas laterales Neutros grandes – mayoria de AA neutros, dependiente en Na: metionina, histidina, leucina, isoleucina, valina, tirosina, fenilalanina, triptófano and treonina Fenilalanina – fenilalanina y Metionina, dependiente en Na Catiónico – AA Catiónicos (Arginina, Lisina, Ornacina) Aniónico – AA Aniónicos (Asparagina, Glutamina) pueden ser  dependientes en Na Amino – Prolina, dependiente en Na Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Lípidos Lípidos son moleculas grandes que son insolubles en agua, y para ser  digeridas deben ser emulsificadas con sales de bílis y ser  deshechas parcialmente Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 9 3

21. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Lípidos Solución en  masa de  contenidos  intestinales ‐ Colipasa, ancla lipasa ‐ Lipasa hidroliza uniones 1‐,3 de triglicéridos ‐Acción detergente de las sales de bílis,  lecitina monoglicéridos y  fosfolípidos, emulsifica las grasas a micelos. ‐Micelos son agregados esféricos de sales de bílis, conteniendo ácidos grasos libres, monoglicéridos,  colesterol y vitaminas liposolubles ‐Micelos, contactan el borde estriado donde los lípidos son absorbidos por difusion pasiva.   Capa de  agua Lipasa  pancreática Digestión de lípidos y su paso a la mucosa intestinal.  Acidos grasos (AG) son liberados por la acción de la  lipasa pancreática sobre los trigliceridos y en la  presencia de sales biliares (SB), forman micelios  (estructuras circulares), que se difunden a través de la  capa de agua hacia la superficie mucosa.  10 Desarrollo por: Dr. Allen Davis Nutrición y Alimentación ¡Descanso! Parte 2 dura 12:05. 11 4

22. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación El Proceso Digestivo CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 2 de 3 El Proceso Digestivo 1 Nutrición y Alimentación Carbohidratos • Químicamente, carbohidratos son  aldehídos polihidróxidos y  cetonas, o sustancias que las producen en hidrólisis. • (CH2O)n • Azucares, almidones,celulosa, gomas y sustancias relacionadas • < 1% vertebrados (glucosa y glicógeno) • Hasta un 75% en plantas Glucosa CH2OH C H O H H C C OH H OH HO C H C OH Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Digestión de Carbohidratos Azucares simples son transportadas fácilmente (pasiva y activamente) ‐ Glucosa co‐transportada con Na, Na activamente removido de la célula Carbohidratos complejos no son  transportados fácilmente por su tamaño Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 3 1

23. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Digestión de Carbohidratos Alpha 1, 4 Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Digestión de CarbohidratosZubay, 1983 Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Digestión de Carbohidratos Estructura de  CHO, es basada en uniones, y  unidades de  azúcares ramificadas Desarrolladapor: Dr. Allen Davis 6 2

24. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Digestión de Carbohidratos Carbohidrasa: encontrado en jugo pancreático, estómago, intestinoy en la  bílis (específicopor especie). Carbohidratos son complejos, hay una enzima específicapara cadatipo Glicógeno: Polímero de D‐glucosa(uniones alpha 1, 4, ramificación alpha 1,6) ‐ Alfa amilasa (endo‐alfa 1,4 glucanasa) rompe la glucosa terminal si uniónes alfa 1,4  ‐ Por las ramificaciones, otros dos tipos de enzimas son necesarias: 1.  Oligo‐alfa‐glucosidasa 2.  Enzima deramificadora, Malate alfa 1,4 glucosidasa Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Digestión de Carbohidratos Almidón (granos): 20‐30% amilosa de cadena recta (polímero de  alfa 1,4 glucosa). Amilopectina es una cadena ramificada B‐1,3 Glucanos: polímero de almacenaje en muchas algas, hongos y  protozoarios.  B‐1,3 Glucanasa han sido encontrados en casi todos los crustaceos estudiados. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Digestión de Carbohidratos CHO  son digeridos, soltando moleculas de azucares ‐ Hexosas (glucosa, galactosa y manosa) ‐ Pentosas (fructosa) ‐ Absorbidos rápidamente a traves del epitelio y transportado hacia capilares del intestino. ‐ Co‐transportados o mediados por enzimas Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 9 3

25. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación ¡Descanso! Parte 3 dura 12:50. 10 4

26. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación El Proceso Digestivo CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 3 de 3 El Proceso Digestivo 1 Nutrición y Alimentación Digestión de Minerales Absorción/disponibilidad está basada en  la solubilidad del mineral. Ambientes acídicos en el estomago aumentan la  disponibilidad. Minerales normalmente son absorbidos a través de transporte activo y algunos son co‐transportados o unidos (Ca‐P) Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Digestión de Minerales Hierro es transportado en su forma reducida Fe2+ Transferina en la mucosa se une con hierro y  lo transporta. Parte del hierro se une a la  apoferritina, formando ferritina, la cual es una forma de almacenaje de hierro (~25% de  carga corporal) Transferina es una proteína que se une al  hierro para su transporte en la sangre Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 3 1

27. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Resumen de la Digestión • Capturade alimento • Reducción del tamaño de la particulade alimento •“boca”, esofago, estomago, intestinoanterior) •Mecanica •Trituración •Proceso Químico •Pepsina – rompe uniones péptidas de proteina • Desglosamiento del alimentoen sus unidades químicas básicas •“Intestino” anterior • Enzimas secretadas en el lumen y enzimas del bordeestriado • Absorción de unidades básicas •AA, trigliceridos y ácidos grasos, azucares, minerales y vitaminas •Pinocitósis, difusión simple, intercambiode iones o transporteactivo Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Digestibilidad Determinada a través de la medición de la ingesta y  heces producidas Aparente (ingesta vs producción fecal) Verdadera (corregida para fuentes endógenas) ‐Productos excretados (deshechos o enzimas sin            absorber) ‐ Desperdicio celular (células muertas, etc)  En animales acuáticos, es difícil la recolección de la ingesta y  las heces, haciendo necesaria el uso de mediciones indirectas.  Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Digestibilidad Técnicas Indirectas Un marcadorinerte es agregado al alimento en cantidades conocídas.  Luego se compara la cantidaddel alimento con la cantidad en las heces.  ‐No es necesario determinarel consumo ‐ Sólo se ocupa una buenamuestra de heces ‐ Coleccionadadespues de su descarga (problemascon   lixiviación) ‐ Recolectadadirectamente(problemas con orina y sangre) ‐ Coleccionada pordisección(problemas con sangre, digestiónno  puede estar completa). Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 6 2

28. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Todas las fuentes de alimento deben suplir los nutrientes requeridos Agua 71.5% (Cualitativamente, 40 Nutrientes Necesarios) Proteina 19% Energía Proteina (A.A. E.) Grasa 4% Lípidos (A.G. E.) Ceniza 4% Vitaminas CHO < 1% Minerales Nutrientes traza <0.1% Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Resumen Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación ¡Felicidades! Ha completado: El Proceso Digestivo 9 3

29. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación Energía CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 1 de 2 Energía 1 Nutrición y Alimentación Energía Carbohídratos (CHO): Fuente de energía más barata No es muy digerible, pero el procesamiento la mejora Proteína: Altamente digerible pero mejor usar para crecimiento Lípidos: Altamente digerible (>90%)  Buena fuente de energía, depende en especie en cultivo Grasas saturadas (manteca) normalmente menor Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Energía Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 3 1

30. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Energía Carbono Hidrogeno Oxígeno Nitrógeno Kcal EM/g Grasa 77 12 11 8.5 52 6 22 16 4.5 Proteína CHO 44 6 50 3.8 Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Uso de Energía Ganancia de proteína (g)/ kcal EM consumida 1. Propiedad de otros nutrientes 2.   Necesidad de energia es menor en peces 3.   Sangre fría, no   regulan su temperatura 4.   Requieren menos energía para movimiento 5.   Requieren menos energía para excretar deshechos nitrogenados 50 40 30 20 10 0 Peces Aves Vacas Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Energía Energía bruta Energía fecal Alimento no digerido Productos metabólicos Moco, enzimas, bacterias Energía digerible Excreta Branquias Orina (Urea) Superficie corporal Energía metabolizable Energía  metabolizable Calor producido Metabolismo basal Acción voluntaria Incremento en calor Energía recuperada Productos sexuales Energía recuperada Productos sexuales Tejídos Tejidos Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 6 2

31. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Energía Energía Bruta (100%) Energía Fecal (13%) Energía Digerible (87%) Orina + Energía Branquial (12%) Energía Metabolizable (75%) Producción de Energía (5%) Energía Neta (70%) Mantenimiento (37%) Movimiento Crecimiento (33%) Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Partición de Nutrientes Permite entender las ventajas y desventajas Identifica áreas en las que se puede mejorar (estabilizar salinidad, mantener oxígeno disuelto óptimo, etc.) Usado para construir modelos para predecir crecimiento y producción de deshechos Ayuda diseñar dietas para satisfacer las necesidades nutricionales del animal, basandose en crecimiento e ingesta de alimento. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Factores que Afectan los Requerimiento de Energía: Oxígeno Temperatura Osmoregulación Estrés Movimiento, Maduración, Etc. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 9 3

32. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Energía ‐ 70 to 90% de los nutrientes son usados inicialmente como energía para mantener las funciones corporales esenciales. ‐ Animales comen para saciar un requerimiento energético ‐Todos los nutrientes deben estar balanceados dentro de una limitación energética.  ‐ Necesidades energéticas para mantenimiento y actividad voluntaria deben ser satisfechos antes que la energía sea  disponible para crecimiento.   Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 10 Nutrición y Alimentación Metabolismo: Carbohidratos Debe notarse que para usar eficientemente los CHO como fuente de energía, debemos tener un buen control sobre la  glucosa en la sangre. En comparación con animales terrestres, animales acuáticos tienen menos control sobre sus niveles de glucosa en la sangre. Descrito como una diabetes (insulina baja) Explicación: animales acuáticos prefieren oxidar amino  ácidos para energía. Esto sucede debido a la falta de CHO  en las dietas de animales acuáticos. Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 11 Nutrición y Alimentación ¡Descanso! Parte 2 dura 17:14. 12 4

33. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación Energía CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 2 de 2 Energía 1 Nutrición y Alimentación ¿Por qué es importante la Energía? El consumo puede ser regulado por la energía de la dieta Dietas bajas en energía‐ mayor consumo Dietas altas en energía‐ menor consumo Depósitos de Grasa Altos lípidos Altos niveles de carbohidratos (digestibles) Uso de Proteína Baja energía – poca retención de proteina Aumento de excreción nitrogenada Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Requerimientos de Energía Requerimientosenergéticos estan relacionados con  otros nutrientes Proporción de Energía: Proteína Proteína es uno de los componentes más costosos del alimento Efecto de ahorro de energía no proteíca Minimiza uso de proteína como fuente de energía (formación de glucosa, lípidos o liberación de energía) Optimiza la deposición de proteina (no necesitamos exceso) Minimiza excreción de nitrógeno (N‐contaminante) Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 3 1

34. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Proporción Energía: Proteína Especies  Proteína  EG (kcal/g)  Prop E:P  Corvinón ocelado  Sciaenops ocellatus  35  44  406.3  368.1  10.2  8.4  Barramundi  Lates calcarifer  42.5  336.5  7.9 Sabalote  Chanos chanos  43.0  430.2  10.0 Sigano  Siganus guttatus  35.0  383.2  10.9 Mero de estero  Epinephelus salmoides  40.0  330.2  8.3      Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Valores de Energía Digestible: Bagre de Canal(%): Grano de Trigo Afrecho de Trigo Harina de soya 48% Harina de soya 44% Harina de Pescado Carne y hueso Harina de Algodón Maíz Cocido 0 20 40 60 80 100 Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Carbohidratos Fuente barata de energía Uso de carbohidratos es limitado en animales acuáticos Disponibilidad es influenciada por: ‐ Complejidad ‐ Procesamiento ‐ Disrupción de gránulos de almidón ‐ Aumenta gelatinización Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 6 2

35. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Tolerancia Depende en Especie cultivada 20‐30% Alta tolerancia:  Bagre, carpa, tilapia, besugo, corvinón ocelado, lubina estriada >20% (agua dulce y marina cálida) Baja tolerancia:  Pez limón, solla europea, lenguado y salmonidos <30% (agua dulce y marina fría) Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Contenido de Energía Digerible Camarón: Contenido de energía digerible aparente después de extrusión bajo condiciones secas y húmedas.  Milo Húmeda Seca Antes Harina de maíz Trigo 0 1000 2000 EDA (kcal/kg) 3000 4000 5000 Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Valores de Energía digerible para L. vannamei Ofrecido Harina de Arveja Entera, Descascarada,  Pulverizada, Extruida o Cruda 120 100 80 60 40 20 0 Cruda Extr Desc Ent Pulv Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 9 3

36. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Energía Carbohidratos y lípidosson agregados principalmente como fuentes de energía Lípidos 90% de energía disponible Costoso ‐ Reduce la estabilidad del alimento (oxidación)  Limitaciones en términos de procesamiento y palatabilidad Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 10 Nutrición y Alimentación Energía Carbohidratos y lípidosson agregados principalmente como fuentes de energía Carbohidratos Disponibilidad de energía depende de ‐Complejidad ‐Procesamiento (temperatura y humedad aumentan gelatinización) ‐ Fuentes alternativas de energía (Hasta en trucha,  mayor digestibilidad de CHO ahorra uso de proteina )  Incluidos por sus propiedades aglutinación (trigo) y  expansion (maíz) Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 11 Nutrición y Alimentación Requerimiento Energético Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 12 4

37. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Resumen Desarrolladopor: Dr. Allen Davis 13 Nutrición y Alimentación ¡Felicidades! Ha completado: Energía 14 5

38. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación Proteína CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 1 de 4 Proteína 1 Nutrición y Alimentación Proteína Aproximadamente, 20 amino ácidos distintos se unen para formar moleculas complejas para formar las proteínas necesarias para construir músculo, cartílago, tejido conectivo, sangre, lipoproteínas,  hormonas, enzimas, etc. Desarrollado por: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Proteína Constituyente principal de órganos y  estructuras suaves del cuerpo (65‐75% g/100g peso seco). Animales, plantas y microorganismos difieren en las materias primas necesarias para sintetizar proteína. Plantas y       microorganismos pueden sintetizar amino ácidos (AA) de   compuestos inorgánicos simples como el CO2, agua, nitratos y sulfatos. Por esto, las plantas y microbios son la fuente original de proteínas. Desarrollado por: Dr. Allen Davis 3 1

39. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Proteína Proteína es una serie de amino ácidos unidosen  moleculas complejas. Desarrollado por: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Amino Ácido (AA) Acido graso de cadena corta Grupo amino básico (‐NH2) Grupo carboxílico acídico (‐COOH). 20  AA normalmente encontrados en proteínas. COOH Atomo Alfa de Carbono H2N CH R Desarrollado por: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Amino Ácidos No Polares Desarrollado por: Dr. Allen Davis 6 2

40. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Cadenas Laterales Alifáticas Glicina (Gly) Alanina (Ala) Valina (Val) Leucina (Leu) Isoleucina (Ile) Desarrollado por: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Amino Ácidos Aromáticos Fenilalanina (Phe)                                         (Tyr)                            (Trp) Tirosina Triptófano Desarrollado por: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Estructura Proteínica Desarrollado por: Dr. Allen Davis 9 3

41. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Funciones de Proteína Mayor porcentaje de masa corporal (Volumen) (aspectos estructurales de la célula) Metabolismo Oxidativo (fuente de energía) Proteínas del plasma Hormonas Etc. Desarrollado por: Dr. Allen Davis 10 Nutrición y Alimentación Funciones de Proteína La proteína también puede funcionar como: Atrayentes Estimuladores de alimentación Señales de Alarma Osmoregulación Sabor (AA libres) Desarrollado por: Dr. Allen Davis 11 Nutrición y Alimentación AA No Esenciales (Dispensables) Amino Ácidos No Esenciales pueden sintetizarse Ventajas de tenerlos en la dieta: Conservación de energía Algunos AANE ahorran AAE Metionina convertido a cistina Fenilalanina convertido a tirosina Desarrollado por: Dr. Allen Davis 12 4

42. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Amino Ácidos Esenciales (Indispensables) PVT TIM HALL • Leucina (LEU) • Treonina (THR) • Triptofano (TRY) • Fenilalanina (PHE) • Valina (VAL) • Lisina (LYS) • Arginina (ARG) • Metionina (MET) • Histidina (HIS) • Isoleucina (ILE) ¿Como sabemos que son esenciales? Desarrollado por: Dr. Allen Davis 13 Nutrición y Alimentación Requerimientos Cuantitativos de Proteína / AA “Requerimiento” Protéico para peces:  25‐50% La nota sobre el requerimiento no dice nada del  requerimiento (no mide la ingesta) No indica el perfil de AA. No todas las fuentes de proteína  estan “balanceadas” o tienen perfiles adecuados. Un requerimiento protéico es en realidad la ingestión diaria de AAE y AANE requerida para llenar las necesidades metabólicas básicas y el crecimiento. Desarrollado por: Dr. Allen Davis 14 Nutrición y Alimentación Requerimiento de Amino Ácidos Relación constante del requerimiento de AAE con  ingestión de proteína hasta el nivel máximo de  crecimiento. Por eso, los requerimientos de AA se  expresan mejor como un % de proteína o energía. Nota: normalmente, una vez que el requerimiento de AA se llena, los niveles de AA en el plasma aumentan Desarrollado por: Dr. Allen Davis 15 5

43. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Deficiencias Proteínicas Crecimiento reducido Mala conversión alimenticia Reducción de apetito Aumenta en el corto plazo Cataratas (metionina) Escoliosis, curvatura lateral de la  columna vertebral (triptófano) Necrosis de la aleta caudal (lisina) Desarrollado por: Dr. Allen Davis 16 Nutrición y Alimentación Proteína Requiere una mezcla de AA bien balanceada para llenar los requerimientos para mantenimiento y crecimiento  Esencial (indispensable)  No esencial (dispensable) Desarrollado por: Dr. Allen Davis 17 Nutrición y Alimentación Proteína El requerimiento de proteína es fijo (necesidad bioquímica para mantenimiento y crecimiento) Los niveles de proteína en alimentos varían por: Energía no protéica Calidad de la proteína (digestibilidad) Balance de amino ácidos Tasa de alimentación para proveer 5 g de proteína/día 10g/día de 50% proteína = 5g proteína/día 20g/día de 25% proteína = 5g proteína/día Desarrollado por: Dr. Allen Davis 18 6

44. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación ¡Descanso! Parte 2 dura 15:02. 19 7

45. 2/24/2012 Módulo: Nutrición Y Alimentación Proteína CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 2 de 4 Proteína 1 Nutrición y Alimentación Proteína Tasa de crecimiento/tamaño 3 g de bagre requieren hasta 4 veces más proteína ingerida por día vs. 250 g de bagre Temperatura del agua (tasa de crecimiento) Disponibilidad de fuentes extrínsicas de nutrición Desarrollado por: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Resumen del requerimiento de proteína Esmedregal Lubina roja Corvina Rabbitfish Chanos Dorada Mero Pompano de Florida Lubina Barramundi Corvina blanca 0 20 40 60 Desarrollado por: Dr. Allen Davis 3 1

46. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Rango publicado de requerimiento de proteína T. zillii T. nilotica T. mossambica T. aurea (juv) Lobineta Chanos Lobina Carpa de grama Carpa común Bagre de canal 0 10 20 30 40 50 Desarrollado por: Dr. Allen Davis 4 Nutrición y Alimentación Especies g/100g dieta Paleomon serratus 40 Penaeus japonicus 40‐57 P. monodon 35‐50 P. indicus 43 P. merguiensis 34‐50 P. orientalis 40 P. orientalis 40 P. stylirostris 35 P. vannamei 30‐35 P. californiensis 35 P. setiferus 28‐35 P. aztecus 23‐40 P. duorarum 28‐33 P. penicillatus 22‐27 Desarrollado por: Dr. Allen Davis 5 Nutrición y Alimentación Respuesta general al aumento de proteína en la dieta 140 120 100 Peso 80 EF PCE 60 40 20 0 25 30 35 40 45 50 55 Desarrollado por: Dr. Allen Davis 6 2

47. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Respuesta general al aumento de proteína en la dieta 40 35 30 25 Rapida 20 Lenta 15 10 5 0 25 30 35 40 45 50 Desarrollado por: Dr. Allen Davis 7 Nutrición y Alimentación Tasa de Energía a Proteína Tasa de Energía: Proteína Proteína es uno de los componentes más caros del  alimento Efecto de ahorro de energía no protéica Minimiza el uso de proteína como fuente de energía (formación de glucosa, lípidos y/o liberación de energía) Optimiza la deposición de proteín (no se necesitan excesos) Minimiza la excreción de nitrogeno (N‐contaminante) Desarrollado por: Dr. Allen Davis 8 Nutrición y Alimentación Tasas de Energía a Proteína Bagre 32 % proteína      264‐288 Kcal ED/100g dieta 8‐9 Kcal/g proteína Tilapia 30% proteína       290 Kcal ED/100 g dieta 9.7 Kcal/g proteína Lobina híbrida 35 % proteína      280 Kcal ED/100 g dieta 8 Kcal/g proteína  Desarrollado por: Dr. Allen Davis 9 3

48. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Proteína Tamaño de la ración o ingesta de nutrientes Mejor expresar la ingesta de nutrientes basado en  requerimientos diarios. Esto es difícil para un animal poiquilotérmico por los efectos de la temperatura en el crecimiento. Desarrollado por: Dr. Allen Davis 10 Nutrición y Alimentación Peso Final (56 Días) Nota: en una base isonitrogenada, el aumento de peso es el mismo. Desarrollado por: Dr. Allen Davis 11 Nutrición y Alimentación Usando un análisis de regresión se ve que la respuesta primaria se  debe al nivel de proteina ofrecida por camarón y peso final individual 14 12 30% proteína 40% proteína Ganancia de Peso (g) 10 y = 1.0467x + 6.2903 R² = 0.8727 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 g proteína ingerida/camarón Desarrollado por: Dr. Allen Davis 12 4

49. 2/24/2012 Nutrición y Alimentación Respuesta de la corvina a ingestión variada de nutrientes de una dieta balanceada. % peso corporal g proteína/Kg pez/día Kcal E bruta/Kg  pez/día 1.0 4.39 49.34 1.5 6.58 74.01 2 8.78 98.68 2.5 10.97 123.35 3 13.17 148.02 4 17.56 197.36 Desarrollado por: Dr. Allen Davis 13 Nutrición y Alimentación ¡Descanso! Parte 3 dura 15:02. 14 5

50. 2/24/2012 Módulo: Nutrición y Alimentación Proteína CERTIFICACIÓN PARA PROFESIONALES EN ACUACULTURA Dr. Allen Davis Parte 3 de 4 Proteína 1 Nutrición y Alimentación Peso de corvina ofrecida raciones variadas, después de  14, 28 y 42 días de cultivo. 400 14 28 42 350 300 250 200 150 0 1 2 3 4 5 g alimento/100 g peces/día Desarrollado por: Dr. Allen Davis 2 Nutrición y Alimentación Peso de corvina ofrecida raciones variadas, después de  14, 28 y 42 días de cultivo. 400 14 28 42 350 300 250 200 150 0 5 10 15 20 g proteína/kg pez/día Desarrollado por: Dr. Allen Davis 3 1