¿Cuál es el uso de espirulina en polvo en los piensos acuáticos?

Lunacuiculturunes uno de los sectores más importantes del mundo#El principal problemunal que se enfrentunlunindustriunacuícolunes cómo lograr un desarrollo sostenible. Entre ellos, lunimportancia de los piensos compuestos artificiales en el desarrollo sostenible de la industria acuícola es cada vez más prominente. La harina de pescado, como fuente de proteínasde la más alta calidad en aquafeed, tiene ventajassenprecedentes, incluyendo un alacontenido proteico, una composición equilibrada de aminoácidos, alta digestibilidad, buena palatabilidad y atractivo, bajo contenido de carbohidratos y ausencia de factores antnutritivos, así como una variedad de sustanciasfuncionales [1]. Senembargo, es también la fuerte demanda de harina de pescado en los productos de acuicultura lo que ha llevado al aumento de su precio. Por este motivo, la reducción de la dependencia de los acuafeos de la harina de pescado es actualmente una cuestión importante y urgente. Como un importante país de acuicultura, China importa alrededor de 1 i106 t de harina de pescado cada año (la producción total mundial de harina de pescado es de 4 × 106 a 5 × 106 t por año), por lo que es particularmente urgente y difícil encontrar alternativaspara reducir la dependencia de la harina de pescado importada [2].

ProteínasvegetalesTales como la harina de soja tienen una ventaja de precio sobre la harina de pescado, pero también tienen muchasdesventajas: bajo contenido de proteínas, falta de aminoácidos limitcomo la lisina y la metionina, alto contenido de fibra y polisacáridos no almidón, baja digestibilidad, mala palatabilidad, y un gran número de factores anti-nutricionales [3]. Fuentes de proteínasunicelular como lasmicroalgasse consideran para contrarrestar las desventajas de las proteínas vegetales. Eespirulinapolvo hecho de espirulina es ampliamente considerado como un ingrediente de alimentación que puede reemplazar la harina de pescado. Este documento combina los últimos resultados de la investigación en el país y el extranjero para proporcionar una visión general de la aplicación de espirulina en polvo en los piensos acuáticos en los últimos años, y mira hacia adelante a las perspectivas de aplicación de espirulina, celel fende proporcionar una referencia para el desarrollo y la utilización de espirulina.

1 estado actual del cultivo de espirulina

espirulina is elcommelname paraorganisms enelgenus Spirulina, which belong to elphylum Cyanobacteria, class Cyanophyceae, order Spirochaetales, yfamily Spirochaetaceae. espirulinais an ancient prokaryotic organism elEarth, cona history delife de3.5 billielyears [4]. In 1967, CLEMTdeFrance yJEANLEONARD deBelgium isolated yculturojoSpirulina, yeltechnology has been widely used since then [4]. The continuous maturity deeltechnology yhuge market demyhave led to a growing output despirulina. After decades dedevelopment, China has become elworld's mayor productor de espirulina materias primas [5]. Zhang Xuecheng et al. [6] estiman que el área cultivada de espirulina en China es de aproximadamente 750 × 104 m2, celmás de 60 bases de cultivo. La producción anual de espirulina en polvo es de 9,600 toneladas, lo que representa el 80% del mundo#39;s producción total [6].

2 composición nutricional de polvo espirulina

Polvo espirulinaSe refiere al producto obtenido después de espirulina se lava, se fil, y se seca en aerosol a alta temperatura [7]. En la actualidad, las principales especies utilizadas para el cultivo a gran escala y la producción de espirulina en polvo selespirulina platensisy espirulina maxima[7]. Espirulina es rica en nutrientes. El polvo seco hecho de espirulina contiene 60% a 72% de proteína cruda, 5% a 10% de grasa cruda, y 6% a 8% de ceniza por peso seco de las algas [8-9]. Espirulina polvo tiene un perfil de aminoácidos muy equilibrado y puede satisfacer los requisitos de aminoácidos de los animales acuáticos [10-11]. Espirulina en polvo también es rico en vitaminas, minerales, vitamina a, vitamina Ey vitaminas B, especialmente vitamina B12, etc. [10,12]. Espirulina polvo también es rico en ácidos grasos poliinsaturados, de los cuales el ácido -linolénico representa el 40% de los ácidos grasos totales [13]. Además, espirulina polvo también contiene una gran cantidad de ingredientes bioactivos, tales como espirulina polisacáridos, beta-caroten, zeaxantina, ficobiliproteínas, enzimas endógenas y minerales orgánicos, etc, que hacen espirulina tienen los efectos fisiológicos de mejorar la inmunidad, anti-envejecimiento, disminución de lípidos en la sangre, reducir la presión arterial, la promoción de la síntesis de proteínas, y contra el cáncer, etc, y han sido ampliamente utilizados en alimentos funcionales, productos farmacéuticos de salud, alimentos, cosméticos, etc [14].

3 progreso de la investigación sobre la aplicación de espirulina en polvo en los piensos acuáticos

Además de analizar la composición nutricional de los ingredientes de los piensos, su potencial de aplicación también debe ser evaluado exhaustivamente en términos de palatabilidad y digestibilidad para los animales acuáticos, así como crecimiento, inmunidad y calidad [15].

3.1 digestibilidad del polvo de espirulina

There are relatively few reports elelEx ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex exdespirulina powder enaquatic animalsPero generalmente se cree que debido a espirulina en polvo contiene sólo una pequeña cantidad de celul, las paredes celulares no selfibro, y casi no contiene factores anti-nutricionales, los animales acuáticos pueden digerir y absorber bien. En los informes de investigación existentes, la digestiaparente de la materia seca y la proteína de espirulina en polvo alcanzó el 77,9% y 88,2% para el carbón Ártico (Salvelinus alpinus) [masa corporal (315 ± 82) g] y 82,1% y 84,7% para el salmón del Atlántico (Salmo salar) [masa corporal (745 ± 117) g] [16]. Tilapia del Nilo (Oreochromisniloticus) (masa corporal promedio de 20 g) logró una digestibilidad proteica de 86,1% para espirulina en polvo, y una digestibilidad de más del 93% para los aminoácidos individuales [17]. La digestiaparente de la proteína de espirulina polvo por el cangrejo mitten chino (Eriocheirsinensis) fue de 86,8%, que fue incluso mayor que su digestiaparente de la proteína de la harina de pescado (83,6%) [18]. Estos estudios muestran que espirulina en polvo puede ser utilizado como una fuente de proteínas alternativa de alta calidad a la harina de pescado en términos de contenido de proteínas y digestide proteínas.

3.2 efecto del polvo de espirulina en la palatabilidad del alimento

La palatabilidad del polvo de espirulina se deriva de las sustancias solubles en agua de bajo peso molecular que contiene, incluyendo principalmente nucleótidos, ácido glutámico, etc. [19]. La combinación de estas sustancias forma un excelente atrayente, pero ha habido poca investigación sobre el atractivo y palatdel polvo de espirulina, y sólo se ha reportado en un pequeño número de aplicaciones para gambas. JAIME-CEBALLOSet al. [20] informarelque Litopenaeusschmitti se alimentpreferentemente celpienso suplementcel5% de espirulina en polvo. SILVA-NETOet al. [21] encontrarelque la adición de 0,5% de espirulina en polvo a las dietas bajas en harina de pescado tuvo un efecto significativo de promoción de la alimentación sobre Litopenaeusvannamei. Se infique este efecto de promoción de la alimentación puede estar relacionado cellos nucleótidos y varios aminoácidos, especialmente el alto contenido de ácido glutámico, en polvo espirulina.

3.3 efecto de espirulina polvo en el crecimiento de los animales acuáticos

3.3.1 sustitución en baja proporción de harina de pescado

Six groups defeeds were preparojoporadding 0, 0.5%, 0.75%, 1%, 1.5% y2% spirulina powder to elfeed. The El Nilotilapiawere fedpara3 months. At the end dethe experiment, the weight gaenyspecificcrecimientorate were significantly higher than those dethe control group, conthe 2% group El Nilotilapiabeing 1.8 times y1.3 times thendethe control group tilapia, respectively [22]. In an experiment conthe rock bream (Oplegnathusfasciatus), sustitución5% dethe pescadoLa harinaconspirulina powder significantly increased weight gaen(32.5 g y26.6 g, respectively), specific crecimientorate (0.81% y0.68%), Proteínas proteínasefficiency (1.04 y0.91), ysignificantly reduced the piensoconversielcoefficient (1.98 y2.25). cuandothe proportieldespirulina powder was increased to 15%, there was no Efecto efectoon crecimientorendimiento[23].

When 5% spirulina powder was added to the piensodeOro oroBarb(Puntius gelius), it also significantly increased the weight gaenyspecific crecimientorate dethe fish. respectively, 26% y75% higher than the control group [24]. ADELet al. [25] found the same results after adding 5% to 10% spirulina powder yalimentaciónEuropean esturión(Husohuso). The weight gain, specific crecimientorate yfeed coefficient were 36.41 g, 2.78% y1.72, respectively, which were significantly higher than those dethe control group (23.16 g, 2.22% y2.18). KIMet al. [26] replaced 6.8% dethe pescadoLa harinaenthe feed deflounder (Paralichthys olivaceus), ythe weight gaenygrowth dethe pescadowere not affected. TEIMOURI et al. [27] replaced pescadoLa harinacon0, 2.5%, 5%, 7.5%, y10% spirulina powder was used to replace pescadoLa harinaenthe feed deArco iristrucha(Oncorhynchusmykiss). It was found that there was no significant difference compared conthe control fish La harinafeed group. The weight gain, specific growth rate, yfeed coefficient dethe 10% group were 130.7g, 1.39% y1.03, respectively, which were basically no lower than those dethe control group (120.7g, 1.32% y1.13). SIRAKOV et al. [28] used spirulina powder to replace 10% fish La harinayfeed rainbow trout, ythere was no significant difference En crecimientoyfeed coefficient compared with the control whole fish La harinagroup. In summary, the above studies have shown that adding the right amount despirulina (2.5% to 10%) to the feed has asignificant positive effect Sobre lagrowth deaquatic animals and can also save on feed usage.

3.3.2 alto porcentaje de harinas de pescado de sustitución

OLVERA-NOVOunet al. [29] informaron que no hubo diferencia significativa en el aumento de peso, la tasa de crecimiento específico, coeficiente de alimentación, eficiencia de proteínas y harina de pescado del grupo de alimentación cuando la tilapiadel Nilo se alimentcon espirulina en polvo en lugar de 40% de harina de pescado durante 12 semanas. En el alimento de guppies (Poeciliareticulate), espirulina polvo que sustituye el 40% de la harina de pescado tampoco afectó el aumento de peso, la tasa de crecimiento específico, el coeficiente de alimentación o la tasa de supervivencia [30]. ABDULRAHMAN et al. [31] utilizado espirulina en polvo para reemplazar el 20% de la harina de pescado en el alimento de la carpa (Cyprinus (en inglés)Carpio). En comparación con el grupo de control de harina de pescado, el aumento de peso de la carpa en el grupo del 20% fue 1,8 veces mayor que el del grupo de control, que fue significativamente mayor. Los autores creían que la sustitución parcial de la harina de pescado en el alimento carpa con espirulina en polvo podría promover el crecimiento de la carpa.

EL-SAYED[32] demostró que la espirulina en polvo puede reemplazar el 50% de la harina de pescado en el alimento del pargo plano (rabdosargosarba) en Dapeng Bay senafectar su crecimiento y la eficiencia de la utilización del alimento. PALMEGIANO et al. [33] utilizado espirulina en polvo para reemplazar la harina de pescado (20% a 60%) para la cría de esturión siberiano (Acipenser Baeri)durante 1 2 semanas. Incluso cuando el nivel de reposición alcanzó el 60%, su crecimiento y eficiencia proteica (2,72) fueron significativamente mayores que los del grupo control (1,90), mientras que el coeficiente de alimentación (1,22) fue significativamente menor que el del grupo control (1,39). Después espirulina reemplazado 75% de la harina de pescado, el aumento de peso (5,56 g), la eficiencia de proteínas (3,32%) y la tasa de deposición de proteínas (45,08%) fueron mayores que los del grupo de control de harina de pescado (4,32 g, 2,63% y 37,07%) [34]. Otros estudios han demostrado que para la carpa, la sustitución del 100% de la harina de pescado con espirulina en polvo no redujo el aumento de peso, la tasa de crecimiento específico, el coeficiente de alimentación y la eficiencia de proteínas de la carpa, sino que aumentó la tasa de deposición de proteínas [35].

En otro pez ciprínido, Catla Catla, la sustitución del 100% de la harina de pescado con espirulina en polvo tampoco redujo su ganancia de peso, la tasa de crecimiento específico, el coeficiente de alimentación o la eficiencia de proteínas [36]. Los resultados de un estudio en el bagde gigante del Mekong (Pangasianodon gigas) también mostró que el reemplazo completo de harina de pescado con espirulina era factible, y su crecimiento no se vio afectado significativamente [37]. Reemplazar 75% de la harina de pescado con espirulina en polvo alimentado a camarvanamei no afectó el aumento de peso, la tasa de crecimiento específico, la eficiencia de proteínas o la tasa de supervivencia después de 50 días de la alimentación. Senembargo, cuando se sustituyó por completo la harina de pescado, el aumento de peso y la conversión alimentaria se redujeron significativamente [38].

Senembargo, Radhakrishnan et al. [39] encontraron que la espirulina en polvo puede reemplazar completamente la harina de pescado en el alimento de Macrobrachium rosenbergii, y el crecimiento del grupo de sustitución de 25% a 75% fue significativamente mayor que la del grupo de control de harina de pescado. Los resultados de la investigación anterior muestran que espirulina polvo que sustituye a una cierta cantidad de harina de pescado (25% a 75%) no tendrá un impacto negativo en el crecimiento de la mayoría de los animales de granja, especialmente herbívorous y omnívorous peces. Es incluso mejor que el grupo de harina de pescado, pero cuando se sustituye una gran cantidad de harina de pescado, especialmente cuando se sustituye por completo (> 75%), puede inhibir el crecimiento y la utilización del pienso. La razón puede ser que después de una sustitución completa falten las sustancias funcionales especiales en la harina de pescado, y esto debe estudiarse más a fondo a través de experimentos. Al mismo tiempo, espirulina en polvo aún no se ha estudiado en profundidad y extensivamente en la alimentación de peces carnívor, y el efecto de utilización de espirulina en polvo por los peces carnívordebe ser verificado experimentalmente.

3.4 efecto de espirulina polvo en la inmunidad de los animales acuáticos

espirulinaproteins, polysaccharides and − -caroteno in spirulina powder can improve the Inmunidad inmunidaddefarmed animals. The polysaccharides contained in microAlgas algashave an immune-enhancing effect. When applied to aquatic feeds, they can help to improve the disease Resistencia resistenciadefarmed animals. ANDREWSet al. [40] found that after adding 1% to 4% spirulina powder to the feed deLabeorohita, the total number desangrered blood cells, hemoglobin, and blancoblood cells increased significantly, as did the total serum protein, albumin, globulin, and respiratory burst activity. After 60 days defeeding, the Supervivencia supervivenciarate deLeptobarbus rutilus fed spirulina (70%) was significantly higher than that dethe control group (45%).

ABDELet al. [41] también encontraron el mismo efecto en tilapia del Nilo alimentados con 1% espirulina en polvo. Después de la infección con Aeromonas hydrophila, la tasa de mortalidad acumulada de tilapia del Nilo alimentados con 1% espirulina (10%) fue mucho menor que la del grupo de control (80%). KIMKIM KIMKIM KIMet al. [26] también encontraron que la actividad de lisozima y la actividad de ráfaga respirdel rodrodse incrementsignificativamente después de añadir 3,4% espirulina en polvo a la alimentación. WATANUKI et al. [42] encontró que después de la alimentación de carpa con espirulina durante 5 días, la actividad fagocíleucoleucorenal y el contenido de anión superóxido fueron significativamente más altos que los del grupo de control. Vannamei camarinyeccon 6 a 20 μg·g-1 espirulina extracto tenía mayor actividad fagocíde la célula, y el número de Vibrioalginolyticusen el camarón fue significativamente menor que en el grupo de control no inyecdespués de 72 h de la infección con Vibrioalginolyticus [44]. CHENet al. [45] también encontraron que la alimentación de camarvanamivir con la adición de 3% a 6% espirulina en polvo también tenía una mayor lisozima y la actividad fagocí, y una mayor tasa de supervivencia después de la infección con Vibrio alginolyticus (70% y 30%, respectivamente). Espirulina polvo tiene un efecto claro sobre Vibrio alginolyticus infección en camarones (40% a 60% en el grupo de prueba y 0% en el grupo de control).

3.5 efecto del polvo de espirulina en la calidad de los animales acuáticos

The calidaddeaquatic animals includes their nutritional composition, flavor substance content, physical characteristics dethe muscles and cuerpocolor, meat color, and organolepticqualities. Adding spirulina powder has no effect on the main nutritional components deaquatic animals, such as moisture and protein, but significantly reduces their fat content [46-47]. For example, KHANZADEHet al. [48] found that the cuerpofat content dethe hair-footed perch (Trichopodustrichopterus) gradually decreased as the proportion despirulina replacing fish La harinaincreased. The body fat content dethe 20% group was solo8%, about half the fat content dethe control group (15%). TEIMOURI et al. [49] and JAFARI et al. [50] also found that after replacing 5% to 10% dethe Harina de pescadowith spirulina powder, the total fat, saturated Grasa grasaacids, and unsaturated fatty Ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidosin the rainbow trout meat dethe spirulina-fed group were lower than those in the Harina de pescadocontrol group, while the content of polyunsaturated fatty acids, especially EPunand DHA, was higher than that of the control group. Some studies have shown that the polyphenols in spirulina may be one of the reasons parathe decline in fish fat in the spirulina group [23, 47]. However, the mechanism by which spirulina improves the fatty Ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácidodeposiciónratio of aquaculture animals and significantly Los aumentosthe content of polyunsaturated fatty Ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidos ácidosneeds further in-depth research.

Espirulina polvo se compone principalmente de carotenoides en forma de − -carotenyzeaxantina, que puede ser utilizado para aumentar el color del cuerpo y el contenido de pigmento muscular de los animales acuáticos [51]. Zhang Xiaohong et al. [52] encontraron que la adición de espirulina a la alimentación puede mejorar eficazmente el color del cuerpo de los peces loro sangre (Cichlasomacitrinellum× C. synspilum). El contenido de pigmento en la piel aumenta con la cantidad de espirulina añadido (0-15%). El contenido total de carotenoides en la piel del grupo del 15% fue de 54,62 mg·kg−1, que fue significativamente mayor que el del grupo de control (34,02 mg·kg−1). Zhiqiang Jiang et al. [53] también encontraron que con el aumento en la cantidad de espirulina añadido (0-15%), la aleta de la cola y la piel carotenoides y valores rojos de koi (Cyprinus Carpio haematopterus) aumentó gradualmente.

 JAMESet al. [54] también encontraron la misma tendencia en sus experimentos con pez cola de espada (Xiphophorus helleri). El contenido total de carotenoides de las aletas, la piel y los músculos de las colas de espada también aumentó significativamente con la adición de espirulina (0-8%). El grupo 8% mostró aumentos del 200%, 105% y 228%, respectivamente, en comparación con el grupo de control. Después de añadir el 2,5% al 10% espirulina en polvo a la dieta de Muthu' dorada de puente de s (pseudotrofeoacei), el color azul amarilldel pez#39;s superficie corporal oscuoscu, y el contenido de carotenoides también aumentó significativamente. El grupo 10% aumentó 105% en comparación con el grupo de control [55]. Después de la alimentación Botia dario con espirulina polvo que contiene 2,5% a 10%, el contenido de carotenoides de la piel y los músculos de los peces fue significativamente mayor que la del grupo de control sin espirulina añadido, aumentando en un 47% y 42%, respectivamente [56].

TEIMOURI et al. [27] también encontraron los mismos resultados en la trucha arco iris. El contenido de carotenoides en los filetes de trucha arco iris aumentó con la adición de polvo de espirulina a la alimentación, yel valor rojo (a*) yel valor amarillo (b*) de los filetes también fueron significativamente más altos que los del grupo de control sin la adición. Los resultados de los estudios sobre crustáceos coinciden con los de los peces. Por ejemplo, LIAOet al. [57] encontraron que el contenido más alto de carotenoides, 12,02 mg·100 g-1, se obtuvo mediante la adición de 3% de polvo de espirulina a la alimentación de Penaeus monodon, y astaxantina es el pigmento principal (70% de los pigmentos totales). Zhang et al. [58] encontraron que con el aumento de espirulina en polvo (2% a 10%) alimentación, el color del cuerpo del cangrejo chino adulto mitten también profundiz, y la adición de 6% espirulina en polvo ya podría maximizar el color del cuerpo. Gong Zhi et al. [59] encontraron que el contenido de carotenoides y astaxantina en la cabeza y caoba torácica del cangrejo chino fue significativamente mayor que el del grupo de control sin adición después de añadir 2% de espirulina en polvo a la alimentación de cangrejo chino mitten, aumentando en 86% y 130%, respectivamente. Estos resultados indican que los crustáceos pueden convertir los carotenoides en espirulina, especialmente zeaxantina, en astaxantina y acumularlo con eficacia [60].

4 resumen y perspectivas

Un gran número de estudios aplicados en diversos animales de acuicultura han demostrado que la espirulina en polvo no sólo refleja su alto valor nutricional, sino que también tiene una variedad de efectos funcionales en los animales acuáticos (como la mejora de la palatabilidad, la mejora de la resistencia A las enfermedades, el aumento del contenido de ácidos grasos poliinsaturados en los animales acuáticos, y el aumento del efecto del color del cuerpo), y tiene un gran potencial de aplicación. Con el desarrollo de la industria acuícola y el continuo aumento de la producción, existe una necesidad clara de nuevos ingredientes de piensos de alta calidad. Estas ventajas de la espirulina en polvo hacen que sea una fuente de alimento de alto valor agregado en aquafeed (minerales, vitaminas, pigmentos, antioxidantes, etc.), en lugar de sólo usarlo como una fuente general de proteína de alimento para reemplazar la harina de pescado. En la actualidad, espirulina en polvo ya se utiliza ampliamente en cebo o acuafeed en el extranjero, pero la aplicación de espirulina en polvo en acuafeed en China se encuentra todavía en una etapa relativamente preliminar. El potencial de los recursos de espirulina aún no se ha realizado y se necesita una investigación sistemática más profunda. Los resultados de la investigación deberían publicarse para que los acuiculconozcan las ventajas de la espirulina.

En la actualidad, los problemas más importantes que afectan al desarrollo de la industria de la espirulina son su bajo rendimiento y los costosos insumos de producción, que resultan en altos costos de producción (el precio por kilogramo de espirulina en polvo es generalmente de 3 a 5 veces el de harina de pescado), afectando así la promoción y aplicación de la espirulina en polvo en acualimentación. Por lo tanto, es necesario encontrar una nueva salida para la industria de la espirulina. Por un lado, se pueden desarrollar técnicas de cultivo de bajo costo y alto rendimiento utilizando métodos tales como el cultivo con líquido de marisy la selección de cepas de algas para obtener polvo de espirulina de alta calidad y bajo costo. Por otro lado, el polvo de espirulina puede ser combinado óptimamente con otros ingredientes y extractos de bajo costo para producir alimentos funcionales correspondientes. La calidad de un ingrediente alimenticio no sólo depende de su precio, sino también de la relación coste-eficacia después de su utilización. En el futuro, una vez que se hayan resuelto las dificultades y el costo relativamente alto de la aplicación de espirulina, el polvo de espirulina demostrará su verdadero valor.

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