CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -CONCYTSECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -SENACYTFONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -FONACYTLABORATORIO DE INVESTIGACIÓN APLICADA CENTRO DE ESTUDIOS DEL MAR Y ACUICULTURA UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

INFORME FINAL

Evaluación de extracto de Noni Morinda citrifolia, en el comportamiento productivo de la tilapia nilótica Oreochromis niloticus. FODECYT 44-2009 M Sc Luis Francisco Franco Cabrera Investigador Principal

GUATEMALA, Junio 2012

INDICE RESUMEN .......................................................................................................................... I SUMMARY ........................................................................................................................ II PARTE I .......................................................................................................................... 1 I.1

INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 1

I.2

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................ 4

I.2.1

ANTECEDENTES EN GUATEMALA. ......................................................... 4

I.2.2 JUSTIFICACION DEL TRABAJO DE INVESTIGACION ..................................... 6 I.3 OBJETIVOS E HIPOTESIS ......................................................................................... 9 I.3.1. Objetivos .................................................................................................................... 9 I.3.1.1 General..................................................................................................................... 9 I.3.3.2. Específicos .............................................................................................................. 9 I.3.3.3 HIPOTESIS ........................................................................................................... 10 I.4 METODOLOGIA ........................................................................................................ 11 I.4.1 Localización: ............................................................................................................ 11 I.4.1.1 Fase de Laboratorio. ............................................................................................. 11 1.4.1. 2

Efecto de la adición de productos derivados del fruto de Noni en la estabilidad de la partícula alimenticia del alimento balanceado. ...................................... 13

1.4.1.3 Fase Biológica. ...................................................................................................... 14 I.4.1.3.1

Evaluación de parámetros físicos y químicos del agua. ................................. 15

I.4.1.3.2

Evaluación del comportamiento alimentario en peces alimentados con extracto de fruto de noni Morinda citrifolia. .................................................. 15

I.4.1.3.3

Evaluación del comportamiento productivo de juveniles de Tilapia

Nilótica

Oreochromis niloticus en acuarios o microcosmos. ....................................... 16 PARTE II. ........................................................................................................................ 20 II.1

MARCO TEORICO ....................................................................................... 20

II.1.1

Generalidades de la Piscicultura de Tilapia en Guatemala. ............................ 20

II.1.3

Generalidades de noni Morinda citrifolia. ................................................... 28

II.1.4

Características y aplicaciones médicas del Noni. ........................................... 28

II.1.5

Uso de noni en la producción animal. ............................................................ 36

II.1.6

Formas de adición de extractos de plantas medicinales en la producción

animal.

........................................................................................................................ 37

PARTE III ........................................................................................................................ 39 III III.1

RESULTADOS .............................................................................................. 39 FASE DE LABORATORIO,

PROCESO PARA PRODUCCIÓN DE

DERIVADOS DEL FRUTO MADURO DE NONI. ............................................ 39 III: 1.1

Obtención de frutos de Noni maduros procedentes de una granja productora en Escuintla, Guatemala. ................................................................................ 39

III: 1.2

Obtención de jugo de fruto de Noni. ............................................................. 40

III: 1.3

Productos derivados del fruto de Noni para el desarrollo del extracto a utilizar en acuicultura. ................................................................................................. 41

III: 1.3.1

Ensayo con frutos maduros para extracción de pasta de fruto de Noni sin fermentar. ........................................................................................................ 41

III: 1.3.2

Ensayo con producción de pasta de fruto de Noni sometidos a diferentes días de fermentación anaeróbica. ........................................................................... 44

III: 2

Evaluación de adhesión y propiedades físicas del alimento de tilapia con productos derivados del fruto de noni. ........................................................... 50

III.3

Evaluación biológica ...................................................................................... 53

III.3.1

Parámetros físicos y químicos del agua durante el ensayo biológico. ............ 53

III: 3.2

Evaluación de aceptación del alimento balanceado para tilapia con adición de pasta de fruto de noni Morinda citrifolia........................................................ 54

III: 3.2

Comportamiento productivo de tilapia nilótica Oreochromis

niloticus

alimentada con pasta de fruto de noni al 2.5 y 5%. ........................................ 56 III.4

DISCUSION DE RESULTADOS.................................................................. 64

PARTE IV ........................................................................................................................ 72 IV.I CONCLUSIONES..................................................................................................... 72 IV. 2 RECOMENDACIONES......................................................................................... 73 IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. .................................................................... 74

INDICE DE TABLAS Tabla No. 1. Características organolépticas y físicas observadas en productos y subproductos de fruto de Noni Morinda citrifolia. ........................................................... 12 Tabla No. 2. Características de las fases de comportamiento alimenticio que presentan los peces en la aceptación, rechazo y consumo de alimentos con aditivos pos fabricación. ........................................................................................................................................... 16 Tabla No. 3. Principios activos contenidos en los diferentes productos de la planta de noni Morinda citrifolia. ..................................................................................................... 29 Tabla No. 4. Características organolépticas y físicas observadas en pasta de noni sin fermentar. .......................................................................................................................... 43 Tabla No. 5. Características organolépticas y físicas de pasta de fruto de noni Morinda citrifolia obtenida a diferentes tiempos de fermentación. ................................................. 48 Tabla No. 6. Propiedades físicas del alimento de tilapia con adición de productos y subproductos del fruto de noni Morinda citrifolia. ........................................................... 51 Tabla No. 7. Parámetros físicos y químicos del agua observados en los diferentes tratamientos evaluados. ..................................................................................................... 53

INDICE DE CUADROS Cuadro No. 1. Límites máximos en residuos para antibióticos según el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios –JEFCA-. .......................................... 26 Cuadro No. 2. Cotejo de comportamiento alimentario de juveniles de tilapia nilótica alimentados con adición de pasta de noni Morinda citrifolia y tratamiento testigo, sin adición de pasta de noni. ................................................................................................... 55 Cuadro No. 3. Comportamiento productivo en peso para juveniles de tilapia nilótica O. niloticus alimentada con adición de pasta de fruto de noni M. citrifolia. ........................ 56 Cuadro No. 4. Comportamiento en talla (cm) en peces tilapia nilótica O. niloticus bajo tratamientos de adición de extracto de noni y grupo testigo. ............................................ 57 Cuadro No. 5. Tasa específica de crecimiento (g/día) para tilapia nilótica O niloticus bajo los diferentes tratamientos evaluados. ...................................................................... 58 Cuadro No. 6. Análisis de varianza para IC para peces de tilapia nilótica O niloticus en los diferentes tratamientos evaluados. .............................................................................. 59 Cuadro No. 7. Organismos muertos de tilapia nilótica O niloticus en los diferentes tratamientos evaluados. ..................................................................................................... 63

INDICE DE FIGURAS Figura No. 1. Lugar de colecta, proceso de colección de frutos, selección de frutos y condiciones de los frutos utilizados para la generación de productos derivados del fruto de Noni. ............................................................................................................................. 39 Figura No. 2. Proceso simulado para la fabricación de jugo de fruto de Noni Morinda citrifolia, en granja, presentación del jugo extraído luego de ocho días de fermentación.40 Figura No. 3. Características físicas del fruto maduro de Noni. Fuente, Proyecto.......... 41 Figura No. 4. Proceso de preparación de pasta de fruto maduro de noni sin fermentar. . 42 Figura No. 5. Recipientes conteniendo fruto de Noni macerado y entero para evaluación de tiempos de fermentación. ............................................................................................. 44 Figura No. 6. Procedimientos en fermentación de frutos maduros de noni Morinda citrifolia............................................................................................................................. 45 Figura No. 7. Pasta integral de fruto maduro de noni, Morinda citrifolia, 8 días de fermentación, arriba derecha pasta integral del fruto con 8 días de fermentación, tamizado de pasta, pasta tamizada, abajo, maniobrabilidad y adhesividad de la pasta, residuos en tamiz y residuos finales, semillas...................................................................................... 46 Figura No. 8. Pasta de fruto de noni Morinda citrifolia, 12 días de fermentación .......... 47 Figura No. 9. Pasta de fruto de noni Morinda citrifolia con 30 días de fermentación. ... 49 Figura No. 10. Evaluación de la flotabilidad e hidroestabilidad del alimento para tilapia con adición de pasta de fruto de noni fermentada por 8 días. ........................................... 50 Figura No. 11.

Proceso de mezcla de pasta de fruto de noni Morinda citrifolia

fermentada por 8 días con el alimento balanceado para tilapia. ....................................... 52 Figura No. 12.

Siembra de juveniles de tilapia nilótica Oreochromis niloticus en

acuarios, distribución general de acuarios y comportamiento de los peces en los diferentes tratamientos evaluados. .................................................................................... 54

RESUMEN La acuicultura es la principal fuente alternativa de producción de proteína de origen animal a nivel mundial. El cultivo de tilapia afronta nuevos desafíos tecnológicos para optimizar la producción por unidad de área. Dentro de los factores asociados a la productividad de los cultivos resaltan importancia la genética, la alimentación y la patología. El uso de fármacos en acuicultura está restringido por su impacto en la salud pública mundial y la seguridad ambiental. Ante un incremento significativo de problemas patológicos en la acuicultura, el uso de extractos derivados de la herbolaria medicinal es una alternativa con creciente investigación, especialmente en el área mesoamericana. Una planta ampliamente conocida por sus efectos en la salud humana es el noni Morinda citrifolia con acciones anticancerosas, antiinflamatorias, antirreumáticas, antitóxicas, antimutagénicas, entre otras. No se reportan usos de productos derivados del noni en acuicultura, inquietud de la presente investigación. En la presente investigación se desarrolló una pasta del fruto maduro del noni fermentado por 8 días con características de maniobrabilidad, capacidad de adhesión y estabilidad en el agua en concentraciones del 2.5 y 5%. La adición de pasta de fruto de noni al alimento balanceado para tilapia no alteró el comportamiento de los peces en relación a la atracción, palatabilidad y consumo de alimento. Los resultados en el comportamiento productivo de la tilapia no reportaron diferencias estadísticas significativas para las variables peso (g), talla (cm) e índice de condición (P>0.05) durante el período experimental entre los tratamientos testigo y con 2.5 y 5% de inclusión de pasta de noni. Aún cuando no fueron diferentes estadísticamente, los peces en el tratamiento con 5% de pasta de noni en el alimento presentaron menor dispersión de la media en las variables peso y talla. La tasa de supervivencia fue mayor para el tratamiento testigo con 96% contra un 87 y 90% para los tratamientos con 5% y 2.5% de inclusión de pasta de noni, respectivamente. La pasta de fruto de noni no mejoró significativamente el comportamiento de la tilapia, sin embargo, se enfatiza que el alto contenido de jugo en el fruto limita los niveles de inclusión en alimentos para la piscicultura, nueva tecnología debe ser evaluada.

I

SUMMARY Aquaculture is a potential alternative to produce animal protein worldwide. The tilapia culture is facing technological challenges to enhance animal performance. Genetic, feed and feeding practices and icthyopathology knowledge become important to optimize tilapia aquaculture nowadays. The irrational antibiotics usage in aquaculture became a public health and environmental worldwide issues. The pathological problems have increased significantly in aquaculture facilities. The natural plant extracts coming from the traditional medical herbal usage in aquaculture receives special attention and research, especially on Mesoamerica region. One of the most studied medical herbal is Noni, Morinda citrifolia with special effects on cancer prevention, antitoxic, antiinflammatory, antirheumatic, antimutagenic, antibacterial, antifungal actions on human health. None report using Noni byproducts on aquaculture was reported before this research. The findings of this research emphasize the design of an 8-day fermented mature fruit paste with characteristics of maneuverability, adherence and water stability when added to tilapia feed. Two dosages of Noni byproduct added on tilapia balanced feed as nutraceutical effects, 2.5 and 5% were evaluated on fish performance for a 40-day experimental period. The addition of Noni byproduct did not altered the fish behavior related to feed attraction, feed palatability and feed intake as well as feed particle buoyancy and water stability. The results on fish performance did not differ statistically (P>0.05) among control and 2.5, 5% on Noni byproduct experimental treatments. Even though none statically difference was observed among treatment for weight gain, size growth and condition index variables, the fish on 5% of Noni byproduct treatment showed more uniformity trend on size and condition index variables. The survival rate among treatment was not statistically different among treatments; fish survival was 96%, 90% and 87% for control, 2.5% and 5% treatments, respectively. The Noni fruit byproduct did not improved significantly the Tilapia performance; however, the high liquid content of the fruit limited the addition levels on tilapia balanced feed. New technology on Noni fruit byproducts is required to increase active substances improving animal performance.

II

PALABRAS CLAVES: Noni Morinda citrifolia, Tilapia Nilotica, Nutracéuticos, Oreochromis niloticus.

III

AGRADECIMIENTOS La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología, -FONACYT-, otorgado por la Secretaria Nacional de Ciencia y Tecnología –SENACYT- y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología –CONCYT-. IV

OTROS AGRADECIMIENTOS La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología –FONACYT-, otorgado por La Secretaria Nacional de Ciencia y Tecnología –SENACYT- y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología –CONCYT-. A mis compañeros del equipo de investigación Lic. Gabriel Rivas S, Lic. Andrea Nájera y T.A. Estuardo Guzmán por el apoyo para alcanzar los objetivos, metas y hallazgos. A las Sras. Sindy Castillo, Sidery González y Adela Pérez, y personal de vigilancia CEMA Campus Central por el apoyo directo a la realización de la investigación. A mi familia, por ser la inspiración para la generación de ideas creativas.

V

PARTE I I.1

INTRODUCCIÓN

Según estimaciones, con el crecimiento demográfico mundial observado se espera que para el año 2050 la población humana exceda los 6,000 millones de personas. Esta condición demográfica genera un desplazamiento de las comunidades humanas en las áreas rurales hacia las urbes reduciendo el área potencial de cultivos agropecuarios, a nivel general. La tasa de crecimiento demográfico varía entre países desarrollados y no desarrollados, e incluso entre no desarrollados. Para el caso de Guatemala, un país con pobreza y pobreza extrema, se observa un crecimiento demográfico alarmante, mayor al 3.6% anual, con repercusiones socio-económicas y alimentarias de alto impacto. La producción de alimentos tanto de origen vegetal como animal no crece paralelamente al crecimiento demográfico, en la actualidad se observa un déficit de alimentos para cubrir las necesidades básicas de las personas que habitan el mundo. La creciente demografía, el crecimiento de las urbanizaciones en el área rural, la tala inmoderada e irracional de los bosques y la reducción de recursos destinados a la producción de alimentos asociados a prácticas tradicionales de producción, limitan la producción de alimentos para la población humana. Como efecto adicional a los cambios antropogénicos asociados a cultivos agropecuarios se suma el incremento de gases nocivos al ambiente; generando el fenómeno de calentamiento global que afecta los regímenes de temperatura ambiente y la cantidad y distribución estacional de precipitación pluvial, factores que igualmente afectan la producción de alimentos agrícolas, pecuarios y la distribución de especies demersales en pesquerías..

La acuicultura como actividad encaminada a la producción organismos acuáticos de alto valor nutricional para la humanidad, mantiene un alza en el crecimiento a nivel mundial, aunque esta tendencia varía entre continentes. Según lo reportado por FAO, 2010, el crecimiento de la acuicultura en países desarrollados se mantiene entre un 4 y 5% y en países en vías de desarrollo con tasas entre el 8 y 10%. Hasta el año 2006, la acuicultura en Guatemala creció en un rango mayor al 25%, sin embargo, los últimos reportes indican un crecimiento sostenido del 9% anual, especialmente piscicultura de agua dulce (UPIE-Ministerio de Agricultura, 2006). La acuicultura en Guatemala se basa en el cultivo de camarón marino Litopenaeus vannamei y Tilapia Oreochromis sp. En el caso de la piscicultura de Tilapia, en Guatemala, el cultivo de Tilapia Nilótica Oreochromis niloticus es el más desarrollado y el de mayor distribución a nivel nacional. Las técnicas de cultivo evolucionaron de nivel 1

de subsistencia (con mínimo manejo) a intensivo (buenas prácticas de manejo, intensificación de cultivo, uso de alimentos flotantes acorde a edad de los peces, etc.). La productividad de los sistemas piscícolas está condicionada a la intensificación (incremento en densidades de siembra, manejo del agua en estanque, introducción de fuentes alternas de recambio de agua y sistemas de aireación, entre otras características) de los cultivos(Franco & Iturbide, 2010). Las prácticas acuícolas para la intensificación de cultivos, especialmente el incremento de biomasa por unidad de área, provocan un estrés tipo crónico en los peces el cual disminuye su capacidad inmunológica. Bajo pobres prácticas de manejo, especialmente en conservación de los parámetros de calidad del agua y exceso de alimento, los peces expuestos a patógenos oportunistas pueden generar patologías bacterianas de alto impacto en el cultivo1. Bajo condiciones de patologías en acuicultura es frecuente el uso de antibióticos de amplio espectro, muchas veces, no evaluados en acuicultura. Como otras industrias de producción animal, el uso de antibióticos en acuicultura está regulado nacional é internacionalmente por el alto impacto en la salud pública humana. El uso indiscriminado de antibióticos basado tanto en sub dosificación como en sobre dosificación, adicional a la dificultad de mantener la estabilidad del antibiótico en el alimento sin ser lixiviado al agua, incrementan los riesgos de permanencia de agentes patológicos resistentes a antibióticos en los sistemas productivos. Ante la dificultad de utilizar productos conteniendo antibióticos en la acuicultura, la herbolaria medicinal es una alternativa viable con experiencias culturales ancestrales tanto en la medicina humana como animal. Diferentes estudios a nivel Latinoamericano muestran el conocimiento, experiencias y potencialidades del uso de herbolaria medicinal en el tratamiento de patologías en organismos acuáticos. (Prieto, Fernández, & Pérez, 2005). En Guatemala el uso de herbolaria medicinal el cual incluye hojas, tallos, raíces, flores, tubérculos, frutos y combinación de los mismos. Prieto y otros (2005) indican que las plantas contienen principios farmacológicos activos como los glucósidos, flavonoides, taninos, terpenos, ácidos orgánicos; entre otros, con efecto en el metabolismo de humanos y animales. Recientemente se publicó el efecto del ajo Allium sativum L en el comportamiento productivo de la Tilapia Nilótica (Franco L. , 2011). En dicho estudio se evidenció que el uso de extracto de ajo suplementado en diferentes períodos de tiempo durante el cultivo mejora el comportamiento productivo (crecimiento en talla y peso), apariencia y características organolépticas del músculo. Algunas otras investigaciones enfatizan el uso de extractos de plantas como fitoterapéuticos en la sanidad animal y acuícola (Prieto, Fernández, & Pérez, 2005). 1

Marroquín, M.C. 2011. Laboratorio de Sanidad Acuícola. CEMA-USAC. Comunicación Personal.

2

Una de las plantas conocidas por sus efectos en el sistema inmunológico en seres humanos es el fruto de Noni; Morinda citrifolia, el jugo y el té de hoja de la planta. Esta planta originaria de la polinesia, conocido como el fruto Tahitiano, ha sido ampliamente distribuida en países con condiciones subtropicales y tropicales. En el caso de Guatemala el mayor subproducto utilizado en la farmacología medicinal es el jugo de fruto, subproducto extraído del fruto maduro luego de una corta fermentación. A este subproducto se le atribuyen efectos inmunoestimulantes, anti cancerígenos, desinflamantes, hipotensor sanguíneo y algunas otras, en su mayoría efectos reportados para humanos, algunos reportes evaluados en ratas y cerdos. Para la presente investigación, no se encontró reporte sobre el uso de algún producto o sub producto derivado del fruto, planta o raíz de Noni; Morinda citrifolia, en organismos acuáticos. Razón de interés del presente estudio para establecer la viabilidad técnica y aplicación como alimento funcional en el cultivo de Tilapia Nilótica en Guatemala, cultivo en constante expansión.

3

I.2

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

I.2.1

ANTECEDENTES EN GUATEMALA.

La industria acuícola mundial mantiene una tasa de crecimiento tanto en área de producción como en productos terminales, difiriendo entre continentes. La mayor producción acuícola del mundo se da en agua dulce principalmente en el continente asiático, siendo China el principal productor, con tendencia de exportación a otros continentes hasta el año 2009. Los cambios económicos suscitados en China en la última década, muestran una clase media emergente demandando productos acuícolas de mayor calidad y disminuyendo las exportaciones de estos productos generando oportunidades de importación de productos acuícolas y derivados de otros continentes. En Latinoamérica, la industria piscícola mayormente desarrollada es la de salmónidos en Chile seguido por la piscicultura de Tilapia. En Centroamérica, la piscicultura de Tilapia es una actividad creciente, siendo Costa Rica, Honduras y El Salvador los principales países productores para mercados nacionales y regionales. En Guatemala, la piscicultura de Tilapia evolucionó de sistemas productivos extensivos hacia semi-intensivos e intensivos; sin embargo, es el único país que no exporta productos alguno y excelente mercado de exportación para países como El Salvador, Honduras y México. Hernández y otros (2010) reportan características de los sistemas productivos en Guatemala, resaltando la alta dependencia a alimentos balanceados y la carencia de buenas prácticas de manejo en las áreas de nutrición y alimentación de la Tilapia. Franco e Iturbide (2010) reportan que cuando se incrementan las condiciones de estrés para los peces en relación a incremento de la densidad, incremento de la tasa de alimentación, desatinos en el manejo del agua predisponiendo a los peces a altas concentraciones de metabolitos tóxicos, la respuesta de los peces es hacia el decremento del sistema inmunológico generando patologías con altas morbilidades y mortalidades. La presencia de patologías tanto crónicas como agudas genera pérdidas sensibles en los sistemas productivos. Como en otras actividades pecuarias, el uso irracional de antibióticos, desinfectantes y anabólicos está regulado por su impacto negativo en la salud pública mundial, especialmente en la generación de resistencia bacteriana ante antibióticos conocidos. Ante esta realidad, grupos de investigadores dedican esfuerzo en la búsqueda de sustancias o extractos de la herbolaria medicinal para uso directo en la acuicultura. El uso de extractos naturales en acuicultura fortalecen los programas de producción orgánica. Prieto y otros (2005) reportan diferentes productos que pueden ser utilizados en la prevención y tratamiento de patologías en organismos acuícolas. Más recientemente, Franco (2010) reporta los beneficios del extracto de ajo (Allium sativum L.) en la productividad del cultivo de tilapia. 4

El Noni o fruto Tahitiano, Moringa citrifolia, es una planta con reconocimiento ancestral de beneficios mayormente reportados en la salud humana. El noni es una planta que crece en ambientes cálidos, difundida desde la polinesia a cualquier ambiente tropical o subtropical. Al noni independientemente de cualquiera de sus productos o subproductos derivados de las hojas, fruto, semilla y corteza se le atribuyen múltiples efectos en la farmacología artesanal de la humanidad. En el área de sanidad y producción animal existe escasa generación de conocimiento por uso de derivados de la planta de noni. Aunque no conclusivo totalmente, el uso de jugo de noni en la alimentación de cerdos sugiere una mejora en los parámetros hematológicos (Cevallos, Villavicencio, & Giacometti, 2007). Ningún reporte sobre el uso de productos o subproductos del Noni en acuicultura se encontró previo al inicio de esta investigación. Como interés del Laboratorio de Investigación Aplicada, del Centro de Estudios del Mar y Acuicultura, de la Universidad de San Carlos de Guatemala, es la búsqueda de alimentos funcionales que incluyen el uso de extractos, productos fermentados y productos procesados artesanalmente de la herbolaria medicinal, principalmente cultivados en las mismas granjas piscícolas para facilitar la innovación y transferencia de tecnologías generadas. La planta de Noni se encuentra ampliamente distribuida en granjas pecuarias y piscícolas, sin embargo, en la mayoría de casos el potencial de los productos está subutilizado. En el presente estudio se investigó sobre la posibilidad de utilización de productos y subproductos del fruto de Noni con aplicación directa a la acuicultura, específicamente a la piscicultura de Tilapia.

5

I.2.2 JUSTIFICACION DEL TRABAJO DE INVESTIGACION Ante la creciente demanda de alimentos de origen animal que suplan las necesidades de la población humana actual y futura, la piscicultura ofrece una serie de ventajas en comparación a otros cultivos agropecuarios. Los productos finales y subproductos de la piscicultura generan proteína de alto valor biológico, piel con importancia en la fabricación de suvenir y lencería, escamas con uso potencial en la fabricación de prendas de vestir tipificadas como orgánica y como filtros biológicos en la captación de metales pesados, carcasas y vísceras con posibilidad de uso como materias primas para ensilajes con potencial en la fabricación de alimentos balanceados para animales de granja, incluyendo los piscícolas (Franco, 2011)2. La intensificación en los cultivos de tilapia conlleva a un incremento en la densidad por unidad de área de cultivo, mayor uso de agua en recambio, mayor cantidad de alimento utilizado por ciclo, condiciones que provocan mayor estrés en los peces bajo cultivo. El estrés continuado por prácticas de manejo de los peces en cultivo puede disminuir la respuesta inmunológica de los peces predisponiendo a la invasión de patógenos. Al igual en otros países de la región, el cultivo de tilapia en Guatemala experimenta patologías bacterianas y por hongos, ambos tipos de patógenos descritos como oportunistas, afectando peces susceptibles: susceptibilidad derivada de las pobres prácticas de manejo en cultivo. El uso de antibióticos industriales en el tratamiento de patologías en peces se maneja en forma indiscriminada e irracional por parte de los acuicultores, conllevando a incremento en los costos de producción, generando impacto ambiental por las descargas con contenidos de antibióticos no consumidos y arriesgando la salud pública por la generación de resistencia bacteriana de los microorganismos tratados u otros presentes en el medio. La herbolaria medicinal, ampliamente distribuida en Guatemala, ofrece una alternativa al tratamiento preventivo y curativo de patologías asociadas al manejo de cultivo en la piscicultura. Los alimentos funcionales (aquellos que adicionalmente a la provisión de nutrimentos esenciales proveen principios farmacológicos de importancia para el organismo) derivados del uso de extractos o subproductos artesanales de la herbolaria medicinal son reportados de beneficio a la sanidad, nutrición y la productividad de los cultivos piscícolas ((Prieto, Fernández, & Pérez, 2005) y (Franco L. , 2009)).

2

Franco, L.F. Curso Nutrición Acuícola II, CEMA.

6

La adición o inclusión de extractos, productos o subproductos de la herbolaria medicinal en acuicultura puede desarrollarse durante el proceso de fabricación de los alimentos o bien como aditivos pos fabricación, en ese sentido, el uso de emulsiones grasas, pastas o líquidos aplicados al alimento terminado pueden desarrollarse en finca o granja con beneficios directos a los peces y al acuicultor dependiente de los rendimientos productivos y el bienestar de los animales. Tanto el cultivo de Noni como la piscicultura de tilapia se desarrollan en condiciones tropicales, sugiriendo una relación sinérgica entre ambos cultivos. El acuicultor bajo condiciones semi intensivas e intensivas, dedica parte del terreno al cultivo de plantas, cítricos en la mayoría de casos. La inclusión de plantas de Noni en el sistema productivo integral podría beneficiar al acuicultor con plantas que protegen el recurso suelo, disminuyen la erosión, contribuyen con materia orgánica al suelo y a la vez generan productos de interés farmacológico para la humanidad y la industria pecuaria en general. La opción de incluir herbolaria medicinal en el área de cultivos puede interactuar positivamente con otros cultivos pecuarios al utilizar los productos en fresco y procesados en forma artesanal en finca o granja piscícola. La inclusión de Noni en forma de jugo, pasta o emulsión adicionado al alimento preparado podría beneficiar al pez con insumos inmunoestimulantes, antisépticos, bactericidas, antiinflamatorios entre otros promoviendo la prevención de patologías por patógenos oportunistas y favoreciendo la salud intestinal con efectos positivos sobre la digestión, absorción y asimilación de los nutrientes en general. Los productos derivados del fruto de Noni incluyen terpenos (anti cancerígeno), polisacáridos moduladores del sistema inmune (inmunoestimulante), arginina libre (aminoácido esencial en organismos acuícolas), vitaminas del complejo B y C, entre otros (Cevallos, Villavicencio, & Giacometti, 2007). Los efectos directos del uso de productos o subproductos derivados del fruto del Noni dirigidos a la salud del pez podrían mejorar el patrón inmunológico y el rendimiento productivo por el destino de mayor cantidad de nutrientes destinados al crecimiento en peso y talla derivado de una mejor digestión, absorción y asimilación de los alimentos. El acuicultor per se; indirectamente pero beneficiario, podrá obtener un mayor rendimiento (biomasa) por unidad de área, producto homogéneo y un posible valor agregado por el tratamiento con sustancias orgánicas (acuicultura orgánica). Con la nueva tecnología generada en la adición de un producto de Noni se pretende convertir el producto final, pescado fresco, en un producto más rentable, más popular y competitivo que conquiste nuevos nichos de mercado nacional e internacional. En la presente investigación se establece un patrón de evaluación de extractos o productos de la herbolaria medicinal como propuesto por Franco (2009) en ensayos para acuicultura. Las principales variables evaluadas fueron 1. Atracción, palatabilidad, 7

aceptación y tolerancia de los peces al balanceado comercial con adición de producto de Noni, 2. El comportamiento productivo en microcosmos (acuarios), y proyecto piloto en estanques simulando cultivos comerciales. La evaluación en microcosmos de los diferentes tratamientos y variables define la continuidad de la siguiente fase.

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I.3 OBJETIVOS E HIPOTESIS

I.3.1. Objetivos

I.3.1.1 General Evaluar el extracto de Noni (Morinda citrifolia) en el comportamiento productivo de Tilapia Nilotica, Oreochromis niloticus.

I.3.3.2. Específicos Determinar y evaluar la adición de extractos de Noni Morinda citrifolia en la dieta de alimentación y su efecto en la aceptación, tolerancia, crecimiento y sobrevivencia, en cultivo de Tilapia Nilótica Oreochromis niloticus, Determinar y evaluar las dosis de adición de Noni Morinda citrifolia en la dieta del cultivo de tilapia nilótica Oreochromis niloticus. Establecer y analizar la tasa porcentual de la atractabilidad, aceptación, tolerancia y palatabilidad de la adición de Noni Morinda citrifolia en el alimento para tilapia. Evaluar el crecimiento, talla y grosor de la tilapia Nilótica Oreochromis niloticus tratada con la adición de extractos en diferentes dosis de Noni; Determinar y evaluar el porcentaje de sobrevivencia, en el cultivo de Tilapia Nilótica Oreochromis niloticus al finalizar el análisis experimental; Contribuir con el fomento de la utilización de insumos vegetales, fitoterapéuuticos en la alimentación de Tilapia Nilótica; para la generación de productos orgánicos Divulgar a las autoridades, actores sociales e instituciones en el campo de su competencia la información obtenida de la investigación.

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I.3.3.3 HIPOTESIS H0. No existe diferencia en el consumo voluntario, crecimiento en talla y peso y tasa de sobrevivencia en Tialpia Nilótica, Oreochromis niloticus, alimentada con extracto de fruto de Noni, Morinda citrifolia.

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I.4 METODOLOGIA

I.4.1 Localización: La presente investigación se desarrollo en instalaciones del Centro de Estudios del Mar y Acuicultura, Edificio T14, ubicado en el Campus Central de la Universidad de San Carlos de Guatemala, con coordenadas geográficas Latitud Norte 14.583921 y 90.557165 Longitud Oeste, a 1450 msnm, con temperatura promedio de 22ºC, con máxima de 25.4 y mínima de 15.7ºC, precipitación pluvial 1300 milímetros y humedad relativa de 78%. Para la realización integrada de la investigación, ésta se desarrollo en dos fases; 1. Fase de laboratorio para la preparación de extracto de fruto de Noni y evaluación de las características físicas del alimento para tilapia adicionado con extracto de fruto maduro de Noni; y 2. Evaluación biológica que incluyó la evaluación de las variables atracción, palatabilidad, consumo de alimento adicionado con extracto de fruto de Noni y la evaluación en el comportamiento productivo de Tilapia Tilapia alimentada con extractos del fruto de Noni.

I.4.1.1 Fase de Laboratorio. Los procesos de diseño, preparación, estabilización y evaluación de la partícula alimenticia conteniendo el extracto de fruto de Noni Morinda citrifolia; fue realizada en el laboratorio de Procesamiento de Productos Hidrobiológicos del CEMA, ubicado en el Edificio T14, Ciudad Universitaria Zona 12. Los recursos utilizados para el diseño y preparación de los productos derivados del fruto de noni Morinda citrifolia, fueron: Frutos maduros de noni, Morinda citrifolia. Jugo de fruto de noni, Aceite vegetal Emulsificantes (lecitina de soya, huevo) Tamices de cocina para diferentes tamaños de partículas. Licuadora, Cutter, Molino manual, batidora. Balanzas electrónicas. Recipientes plásticos diversos. Bolsas plásticas. Diferentes productos y subproductos del fruto maduro de Noni fueron evaluados como aditivos en el alimento de tilapia. El jugo de fruto maduro de Noni fue adquirido 11

directamente de productores artesanales de jugo de noni para su evaluación como aditivo en el alimento para tilapia. Diversas técnicas fueron diseñadas para aprovechar el mayor contenido de fruto maduro de Noni Morinda citrifolia, como aditivo de extractos de fruto maduro de Noni, éstas incluyeron: 1. Obtención de pulpa, jugo y mucopolisacáricos en la semilla de fruto maduro de Noni en fresco, pos cosecha. 2. Obtención de pulpa, jugo y mucopolisacáridos en la semilla de fruto maduro de Noni fermentado en tres períodos, 8, 12 y 30 días.

Para la determinación del mejor producto o subproducto derivado del fruto maduro de Noni se utilizó la siguiente tabla de cotejo, que permitió comparar entre los diferentes productos y subproductos derivados del fruto de Noni-

Tabla No. 1. Características organolépticas y físicas observadas en productos y subproductos de fruto de Noni Morinda citrifolia.

Característica

Productos y subproductos derivados del Noni Jugo de Fruto fermentado Noni fresco 8 12 30

Olor Jugosidad Sabor Consistencia Adherencia Rendimiento (pulpa tamizable)

Fuente, Proyecto FOCECYT 44-2009.

12

La interpretación de las variables propuestas para la investigación correspondió a observación directa de los productos u subproductos de fruto maduro de Noni evaluados según la percepción del investigador, siendo las diferentes características interpretadas de la siguiente forma, a) Olor, agradables o desagradable, al gusto de investigador. b) Jugosidad, contenido de líquidos en el producto o subproducto. c) Color, derivado del fruto procesado en fresco o fermentado, d) Sabor, ácido, amargo, sin sabor, según apreciación del investigador. e) Consistencia, características de homogeneidad o heterogeneidad del subproducto derivado del fruto de noni. f)

Adherencia, capacidad de maniobrabilidad y de adherencia a alimentos balanceados para tilapia.

g) Rendimiento, consigna el porcentaje en peso del sub-producto del fruto de Noni utilizable y el porcentaje de residuos no aprovechables.

1.4.1. 2

Efecto de la adición de productos derivados del fruto de Noni en la estabilidad de la partícula alimenticia del alimento balanceado.

Derivado de los resultados obtenidos en la fase de caracterización organoléptica y física del producto y sub productos derivados del fruto de Noni, se determinaron las dosis a adicionar en el alimento balanceado para tilapia, considerando las características físicas del alimento posterior a la adición del producto o subproducto del fruto de Noni. Los diferentes productos y subproductos derivados del fruto de Noni como aditivos en el alimento para tilapia fueron evaluados en las variables físicas de flotabilidad e hidroestabilidad según metodología propuesta por Vargas (2003). El alimento balanceado para tilapia utilizado en la presente investigación fue un extrusado denominado Iniciador con 38% de proteína cruda, con tamaño de partícula de 2.5 – 3 mm, destinado a alimentar peces entre 5 y 75 gramos de peso.

13

Las variables respuestas evaluadas fueron las siguientes: Variable independiente: Porcentaje de adición de jugo y pasta derivada del fruto de Noni en alimento para tilapia. Los tratamientos evaluados fueron 1. Adición de jugo de fruto de Noni en concentración del 2.5 y 5%, base fresca y 2. Adición de pasta de fruto de noni en concentraciones de 2.5, 5 y 10%. Variables dependientes: Porcentaje de flotabilidad del alimento. Porcentaje de hidroestabilidad del alimento.

1.4.1.3 Fase Biológica. La evaluación biológica se realizó en el Laboratorio de Investigación Aplicada del Centro de Estudios del Mar y Acuicultura –CEMA- de la Universidad de San Carlos de Guatemala, ubicado en el campus central, Ciudad Universitaria, Zona 12. Diferentes recursos fueron utilizados para el desarrollo de la investigación obtenidos por financiamiento del mismo proyecto FODECYT, 44-2009, por el Sub Programa de Docencia Productiva CEMA-USAC y por el Laboratorio de Investigación Aplicada CEMA-USAC. Los recursos utilizados en la fase de campo incluyeron: Alevines de Oreochromis niloticus, Amatitlán-1 x Super Machos. Acuarios para fase de evaluación inicial Alimentos para peces fórmulas balanceadas con 42, 38 y 32% de proteína cruda. Ictiómetro y reglas de cm de longitud para medición de peces. Vernier milimetrado para medición de peces en ancho. Redes para captura de peces Equipo eléctrico, termostatos y filtros para acuario Guantes Recipientes plásticos para traslado de peces. Bolsas plásticas, diversos tamaños. 14

Lupas para inspección sanitaria macroscópica de peces. Instrumental quirúrgico, bisturí, tijeras, pinzas. Cámara fotográfica. Alcohol etílico al 98%, preservación de muestras. Balanza Mettler Toledo, capacidad 5 Kg y sensibilidad de 0.01 gramo, para pesaje de peces y alimento. Analizador de agua NOVA 60 multiparámetros. Aireador portátil con piedra aireadora para mantenimiento de oxígeno en muestreos. Hielo, hieleras y equipo para conservación del pescado. Estufa Papel, tintas para impresora Para la realización de la fase biológica de la presente investigación, se desarrollaron diferentes sub fases de trabajo que incluyeron:

I.4.1.3.1

Evaluación de parámetros físicos y químicos del agua.

Como indicadores del control del experimento biológico se corrieron análisis de parámetros físicos y químicos del agua, que incluyeron oxígeno disuelto, fósforo como orto fosfato, amonio (NH4) y Nitritos (NO2). Para el análisis de agua se utilizó la técnica de espectrofotometría del equipo NOVA 60, al igual que los reactivos para cada uno de los parámetros. La frecuencia de monitoreo de los parámetros físicos y químicos fue semanal

I.4.1.3.2

Evaluación del comportamiento alimentario en peces alimentados con extracto de fruto de noni Morinda citrifolia.

Para la evaluación de variables sobre atracción, consumo o rechazo del alimento con extracto de fruto de Noni se utilizó una tabla de cotejo propuesta por Mendoza y colaboradores (1997) y adaptada por Franco (2011). La tabla No. 2 resume las características a evaluar en las diferentes fases de comportamiento del pez en relación al consumo o rechazo de alimento.

15

Tabla 2. Características de las fases de comportamiento alimenticio que presentan los peces en la aceptación, rechazo y consumo de alimentos con aditivos pos fabricación. Característica Atracción

Fases Fase durante la cual los químicos derivados del Noni Morinda citrifolia pueden actuar como atrayentes o repelentes.

Palatabilidad

Fase donde el pez es atraído a consumir el alimento, se evalúa la voracidad o lentitud en el consumo.

Consumo

Fase donde el pez deglute el alimento luego de ser ingerido, sin rechazo alguno.

Rechazo

Fase donde el pez desecha el alimento después de haber sido ingerido por efecto físico o químico de los aditivos.

Indiferencia

Fase donde el pez no es atraído física o químicamente por el alimento. Fuente: (Mendoza, Montemayor, Verde, & Aguilera, 1997) y (Franco L. , 2011). Para estimación cuantitativa de cada una de las características a evaluar se utilizó la siguiente tabla, donde la sumatoria y relación entre los diferentes signos positivos (+) ó negativos (-) generaron un porcentaje para cada una de las características.

I.4.1.3.3

Evaluación del comportamiento productivo de juveniles de Tilapia Nilótica Oreochromis niloticus en acuarios o microcosmos.

La evaluación etológica alimentaria y la de comportamiento productivo fueron realizadas en acuarios, recintos acuáticos reconocidos como microcosmos. Doce acuarios con capacidad de 20 galones cada uno, con volumen útil de 50 litros fueron utilizados para evaluar el comportamiento etológico y productivo de los peces. Veinte juveniles de Tilapia Nilótica provenientes de la Estación Piscícola de Amantillan, genéticamente machos –GMT- fueron sembrados en cada acuario para la evaluación de los diferentes tratamientos con un peso inicial de 10.58 g (SD 2.21) y talla de 8.11 cm (SD 0.44). El período experimental en esta fase fue de 40 días. El complejo de acuarios utilizado estuvo dotado de un sistema de aireación permanente, reguladores individuales de temperatura y 16

recambio periódico de agua para evitar acumulación de metabolitos especialmente nitrogenados. Derivado de los resultados obtenidos en sub fase de evaluación de las características organolépticas y físicas del alimento balanceado con extracto de fruto de Noni, se eliminaron los tratamientos de Jugo de fruto de Noni en sus dos niveles 2.5 y 5% y el tratamiento con adición del 10% de pasta derivada del fruto de noni fermentado por 8 días. Los tratamientos más estables para evaluación biológica correspondieron a la adición 2.5 y 5% de pasta de fruto de noni fermentado por 8 días. Los tratamientos evaluados biológicamente con peces correspondieron a: 1. Tratamiento testigo; Alimento iniciador, 38% PC, 2.5 – 3 mm diámetro, ninguna adición de extracto de fruto de noni. 2. Tratamiento experimental alimento iniciador, 38% PC, 2.5 – 3 mm diámetro, con adición del 2.5% de extracto de fruto de noni. 3. Tratamiento experimental alimento iniciador, 38%PC, 2.5 – 3 mm diámetro, con adición del 5% de extracto de fruto de noni.

Para el monitoreo de comportamiento productivo de los peces, 8 peces fueron muestreados cada 10 días para determinar las tasas de crecimiento en peso (g) y tallas (cm), al final del período experimental el 100% de los peces en cada uno de los tratamientos con sus réplicas fueron muestreados para ajustar el modelo estadístico utilizado. Para el análisis de resultados se utilizó un Diseño Completamente al Azar –DCAcon 3 tratamientos y 4 réplicas por tratamiento. El modelo estadístico utilizado se describe a continuación: i = 1,2,3,..., t j = 1,2,3,..., n Donde: = Variable respuesta en la j-ésima repetición del i-ésimo tratamiento

17

= Media general = Efecto del tratamiento i. = Error aleatorio, donde

~

Análisis de la Varianza para el modelo Ho: ; No existe diferencia en el comportamiento productivo entre los tratamientos evaluados. Ha: al menos un efecto de un tratamiento es diferente de los demás en relación al comportamiento productivo de los peces. . Las variables evaluadas en el comportamiento productivo de juveniles de Tilapia Nilótica, se describen a continuación: a. Variables independientes: Porcentaje de adición de pasta de fruto de noni fermentada por 8 días al alimento balanceado para tilapia.

b. Variables dependientes: Los indicadores de crecimiento de los juveniles en el tiempo experimental fueron: a. Talla o longitud total, expresada en centímetros b. Peso, expresado en gramos

Ambas variables evaluadas según fórmula, Tasa de crecimiento diario, expresada (SGR) = Tasa Específica de crecimiento Expresada en

PF - P0 T1 – T0 18

Donde,

c.

PF= Peso o talla final al muestreo i P0= Peso o talla al inicio del muestreo i T1= Tiempo al final muestreo i T0= Tiempo al inicio del muestreo i

Índice de Condición, adaptada en este estudio por diferentes derivada de la fórmula generada por Stickney y Hesby (1977).

dimensiones

IC= P x 100 L3 Donde IC = Índice de Condición P= Peso en gramos L= Longitud en centímetros.

Los datos fueron agrupados según muestreo y tratamiento para cada una de las variables definidas anteriormente, se obtuvo estadística descriptiva y se generaron cuadros y gráficos para ilustración utilizando los programas INFOSTAT y Excel de Windows. Para determinar diferencias estadísticas en el comportamiento productivo en las diferentes variables evaluadas se corrieron análisis de varianza de una vía –ANDEVA- al 5% de significancia, en donde se detectó diferencia significativa entre medias de los diferentes tratamientos, fue necesaria la comparación múltiple de medias para detectar jerarquización entre tratamientos. Según detalle de normalidad en la distribución de datos se utilizaron pruebas de Tuckey o SNK, acorde a procedimientos estadísticos d. Tasa de Supervivencia. Variable expresada en porcentaje de organismos muertos observados durante y al final del experimento. Para la comparación estadística entre tratamientos en tasa de supervivencia se utilizó la prueba de Kruskal-Wallis relativa a la ANOVA I, para variables cuantitativas discretas.

19

PARTE II. II.1

MARCO TEORICO

II.1.1 Generalidades de la Piscicultura de Tilapia en Guatemala. El cultivo de tilapia en Guatemala se inició en los años 70´s con la introducción de juveniles provenientes de El Salvador, país pionero en la importación de organismos provenientes de Estados Unidos. Inicialmente, la piscicultura, como cultivo de peces controlado por el hombre, se desarrolló en sistemas extensivos, específicamente como paliativo al problema de hambre que se vislumbraba ya en esos años. Guatemala como país fue el último de la región en tecnificar el cultivo de tilapia en la región centroamericana; fue hasta finales de los años 90´s cuando los cultivos cambiaron de extensivos a semi intensivos e intensivos; cambios provocados por inversión en infraestructura, recursos asociados a recambio de agua por bombeo o gravedad, equipamiento para mantenimiento de oxígeno disuelto y aquellos dirigidos al monitoreo de la calidad del agua. Sin embargo, el cultivo de tilapia en Guatemala aún no sustenta un nivel de exportación, siendo el producto final consumido directamente por los guatemaltecos. La piscicultura de tilapia en Guatemala creció a un ritmo mayor del 20% en la última década(UPIE-MAGA, 2006). Los sistemas productivos se encuentran dispersos en todo el territorio nacional, aprovechando las condiciones de adaptación de la Tilapia a diferentes altitudes bajo diversas condiciones de temperatura. No existe en Guatemala un ordenamiento territorial en relación al cultivo de Tilapia; muchos de los sistemas productivos han sido implementados a ensayo y error sin una asesoría técnica calificada, como consecuencia la productividad de los sistemas varía entre regiones y entre productores. (Hernández, y otros, 2010). Franco e Iturbide (2010) indican que de las especies conocidas en Latinoamérica es la tilapia nilótica Oreochromis niloticus o tilapia gris la más conocida y desarrollada en cultivos en Guatemala. Esta especie de tilapia ha sido mejorada genéticamente en diversos países con fines de producción acuícola para fortalecimiento de programas comerciales y algunos de seguridad alimentaria. En Centroamérica, países como Honduras y El Salvador reportan un significativo impacto en la economía, especialmente por la capacidad de exportación. En el caso de Guatemala, es el único país que no exporta producto en filete a otros países, siendo consumido en forma de pescado fresco mayormente durante el período de la semana mayor o santa. Los principales mercados para productos agropecuarios son la zona metropolitana que incluyen la Ciudad Capital y los municipios circunvecinos. En la zona sur, los principales mercados están ubicados en 20

Escuintla, Retalhuleu, Mazatenango y en la zona este, oriente de Guatemala, se encuentran los departamentos de Zacapa, Jutiapa, Chiquimula, El Progreso, Jalapa y Puerto Barrios (Zappacosta, 2005). Los fuertes mercados para productos agropecuarios en general, lo son también para productos derivados de la acuicultura y pesca. La producción de tilapia de Guatemala, estimada de estadísticas de la Asociación Federativa de Acuicultores de Guatemala –ASOFEACUA- para la cosecha 2011-2012 es de 4500 TM 3 contra 2800TM reportadas por el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Alimentación en el 2006 (MAGA 2006). La tilapia nilótica es una especie con grandes cualidades para su cultivo, especialmente por la tolerancia a condiciones diversas de calidad de agua. Es una especie omnívora capaz de aprovechar nutricionalmente el fitoplancton existente en la columna de agua. La tilapia nilótica es capaz de convertir eficientemente el alimento balanceado, brindando tasas de conversión alimenticia entre 1.4-1.6:1. Franco (2011) resumió ampliamente las características de cultivo de tilapia en Guatemala. Algunas desventajas actuales al cultivo comercial de tilapia representan entre otras, la alta dependencia por alimentos balanceados ricos en proteínas de origen animal incrementando el costo por quintal al productor, la dispersión genética generada por el descontrol en la importación de material genético con depresión a stock residentes con alta resistencia a enfermedades y el incremento en patologías desconocidas por los equipos técnicos profesionales. Iturbide (2004) destaca la evolución de los sistemas productivos pasando de artesanales a sistemas productivos con directa intervención del hombre. Las prácticas acuiculturales introducidas al cultivo de tilapia incluyen infraestructura (estanquería excavada, revestimientos plásticos, geotextiles, mampostería) recambio de agua por gravedad o bombeo; uso de alimentos balanceados y uso de organismos monosexo (por reversión o machos genéticamente mejorados). Como dato estadístico de la Estación Piscícola Las Ninfas, Amatitlán; en el año 2003, el 60% de alevines producidos fueron vendidos a pequeños productores (con estanques menores de 100 m2 con densidades de siembras menores a 1500 alevines por productor) con producciones dirigidas a seguridad alimentaria, un 37% a medianos productores (productores con más de 1 estanque, tecnificados con recambios de agua y uso de alimento balanceado) donde la producción está dirigida a la venta en mercados cantonales y departamentales, solamente un 2% de los alevines vendidos fue para productores de gran escala. Para el año 2010, la estructura de producción de tilapia cambió de un 25% de productores a pequeña escala, un 60% de productores a mediana escala y un 15% productores a gran escala con producciones dirigidas a seguridad alimentaria, 3

Lic. Santiago Yee Melgar, comunicación personal.

21

excedentaria comercial, comercial industrial, respectivamente. El producto final, pescado fresco; está destinado a la venta en diferentes mercados potenciales. Hernández y otros (2010) describen las tendencias en mejoramiento por tecnificación del cultivo de tilapia en Guatemala enfatizando eslabones productivos mejorados como el incremento de centros de producción de semillas, el incremento de empresas formuladoras de balanceados con amplia red de distribución a nivel nacional y el incremento de centros de preparación culinaria popular en diversos sectores de la sociedad. . La dispersa producción acuícola generada por las expectativas de producción de Tilapia en Guatemala provocó en la última década un fuerte incremento de centros de producción acuícola en diferentes zonas geográficas, independientemente relacionado a las condiciones ambientales. Consecuentemente, la demanda de alevines de tilapia para cultivos se incrementó entre los años 2003 y 2010, conllevando a un incremento en el número de centros de producción de semilla de tilapia en varias regiones del país. La piscicultura de tilapia actual requiere que los alevines sean monosexo o mayormente machos, condición que sigue siendo un tabú para el acuicultor en general por no existir un centro que certifique el porcentaje de organismos machos despachados por los diferentes centros de producción de alevines. Esta situación infiere un alto riesgo en la productividad de los sistemas debido a que las hembras de tilapia (por dedicar energía a la reproducción) crecen menos que el macho generando reproducción indeseable en el estanque donde se compite por espacio y alimentos y arriesgando la calidad del agua. En general, la productividad de los sistemas acuícolas está determinada por factores abióticos y bióticos. El principal factor abiótico es el cambio climático con el impacto en la dinámica de las lluvias y las variaciones diarias y estacionales en el perfil de temperaturas. Este tipo de impacto ambiental sobre los sistemas productivos deben ser compensado con buenas prácticas de manejo internas en finca, especialmente en relación a la cantidad y distribución del alimento, el monitoreo de crecimiento para ajuste de la tasa alimenticia y especialmente, los monitoreos dirigidos a determinar el estado de salud de los peces que deben de incluir clínica sanguínea de los peces, observación macro y microscópica en búsqueda de parásitos y observación clínica de signos y síntomas de los peces en relación a la etología normal.4 Los factores bióticos relacionados a genética de los alevines, resistencia a enfermedades y parásitos, jerarquía social de los organismos en cultivo y coadaptación de los organismos a cambios ambientales. A excepción de la genética de los peces, el resto de factores están asociados a las prácticas de manejo de los organismos en estanque, tanque o piscina utilizado. La estabilidad en la calidad del agua utilizada en el sistema productivo, disminuye la inclusión de bacterias u otros patógenos en el agua, igualmente, 4

Marroquín, M., C. 2011. Laboratorio de Sanidad Acuícola, CEMA-USAC; Comunicación personal.

22

promueve organismos sanos y con capacidad de respuesta a patologías diversas. La calidad, cantidad y prácticas de manejo del alimento balanceado proponen una estabilidad de la calidad del agua interno en los estanques. Las buenas prácticas de manejo en acuicultura deberán incluir entre otros aspectos biológicos, la etología de los organismos, especialmente la etología alimentaria. El comportamiento de los organismos en relación a la aceptación, consumo o rechazo del alimento pueden indicar al piscicultor cual es el estado de los organismos en cultivo. Por ejemplo, la voracidad y tiempo que dura el consumo de alimento en el estanque, permite inferir que el lote de organismos está sano y con tendencia productiva alta, por el contrario, si los organismos manifiestan indiferencia a la presencia del alimento, permitirá inferir que los organismos están bajo estrés por causas diversas. En ambos casos el piscicultor podrá tomar medidas para un buen manejo de los organismos, ajustando tasas de alimentación y manejo interno del agua hasta observar un mejor comportamiento de los animales. La tendencia de intensificación en los cultivos piscícolas derivada del desarrollo tecnológico es evidente en los sistemas productivos de Guatemala. La búsqueda de un mayor número de organismos por unidad de área con mayores pesos individuales son algunas de las metas de producción adoptadas por piscicultores sin escatimar el riesgo asociado a patologías. Un incremento en densidad por unidad de área en los cultivos piscícolas sin un ajuste al manejo del tiempo de retención de agua en el estanque, recambio periódico de agua o provisión de oxígeno a través de sistemas de aireación actúan como agentes estresantes en los peces, quienes requerirán de adaptaciones fisiológicas para adaptarse a las nuevas condiciones, sin embargo, si los agentes estresantes se mantienen el pez y organismos acuático en cultivo no se adaptarán con facilidad y entrarán en un cuadro clínico diferente con actuación de hormonas como la adrenocorticotropa ACTH y melanotropa –MSH-, y el temible cortisol; responsable de la retroalimentación negativa al sistema de respuesta (Mancera, 2008). Un constante contacto de los peces y organismos en cultivo con agentes estresantes provocará reacciones de adaptación diferentes entre peces según sea la duración del agente estresante, Mancera (2008) los resume de la siguiente forma: a) Reacción de alarma inicial Incremento en la liberación de catecolaminas, adrenalina/noradrenalina, sustancias que provocan en los organismos incrementos en: 1) Actividad motora, ritmo cardiaco, flujo sanguíneo hacia los órganos fisiológicamente más activos (cerebro, corazón y músculo esquelético). 23

2) Flujo sanguíneo hacia las branquias y estímulo de la captación/transporte de oxígeno. 3) Tasa metabólica basal, metabolismo intermedio de modo que se aumenta la glucosa plasmática a partir del glucógeno del hígado (glucogenolisis) y la síntesis de nueva glucosa a partir de ácidos grasos libres en tejido adiposo (lipolisis y glucogénesis). b) Fase de resistencia “Si la situación de estrés continúa, el animal terminaría por adaptarse a la nueva situación y los niveles de catecolaminas volverían a sus valores normales. Durante esta fase se activa el eje hipotálamo-hipofisario-interrenal y, por este motivo, la liberación de corticoides adrenales (en peces teleósteos, el cortisol es el corticoide más importante). Las acciones de los corticoides adrenales son más lentas que las acciones iniciales de las catecolaminas y permiten mantener la fase de resistencia del síndrome de adaptación general. Además, tanto el cortisol como la ACTH hipofisaria estimulan la síntesis de catecolaminas a nivel del tejido cromafin, con lo cual se pueden mantener valores de catecolaminas superiores a los basales durante esta fase de resistencia”. c) Fase de agotamiento “Si la situación de estrés se mantiene el organismo entra en la tercera fase del síndrome de adaptación: fase de agotamiento. Los altos niveles de cortisol mantenidos durante un largo periodo, así como la activación del metabolismo para superar la situación de estrés interfieren con otros procesos fisiológicos del animal (crecimiento, reproducción, sistema inmunitario, etc.) y originan situaciones letales para el animal”. Los posibles agentes estresantes en acuicultura son variados, se incluyen la alimentación deficiente, manejo inapropiado de los parámetros físico y químicos del agua, baja oxigenación del agua, cambios bruscos de temperatura en el agua, cambios en el fotoperiodo, prácticas de manejo desmedidas en el estanque, ruidos, etc. En general, bajo condición de estrés crónico, los peces reducirán su capacidad de crecimiento y en muchos casos se presentarán patologías secundarias asociadas. En la fase de agotamiento, los peces reducirán el consumo de alimento, dependiendo energéticamente de la energía acumulada en músculos, perdiendo condición corporal y disminuyendo su capacidad de respuesta a patógenos. La inmunodepresión en peces generalmente termina en patologías asociadas a patógenos oportunistas, como el caso de las bacterias Aeromonas sp y Pseudomonas con altas morbilidades y mortalidades. Otro caso de patógeno oportunista es la Saprolegnia spp, hongo que se favorece del estado precario de los peces. Otros casos de patología en tilapia se asocian a contaminaciones biológicas provenientes de las fuentes de agua o a 24

través de la importación de organismos genéticamente mejorados portados de patógenos no evidentes hasta que las condiciones del hábitat son las pertinentes. Ante casos de patologías en peces, el piscicultor generalmente piensa en el tratamiento con fármacos fuentes de antibióticos, especialmente de amplio espectro. En la acuicultura actual, muchas agencias internacionales de protección al consumidor, de regulación de fármacos y de control de drogas recomiendan el mínimo uso de antibióticos en organismos bajo cultivo por el alto riesgo en la salud pública mundial. Los antibióticos son utilizados como profilácticos (prevención) o terapéuticos (tratamiento de enfermedades) en ambos casos expertos sugieren un uso racional para evitar efectos colaterales con la salud pública mundial. La problemática asociada al mal uso de antibióticos propiciando el fenómeno de resistencia bacteriana ha reducido el abanico de fármacos seguros en la acuicultura. Shalaby y otros (2006) resumen en su trabajo la eficiencia del cloranfenicol en el tratamiento de patologías de origen bacteriano y comparan los resultados con extractos de plantas. En el documento reportado por FAO (2002) se resumen las diferencias entre restricciones y constricciones del uso de antibióticos en acuicultura. Existen diferencias entre antibióticos restringidos en uso por países o continentes, especialmente Estados Unidos, Comunidad Europea y Canadá. Por importancia comercial para Guatemala, Estados Unidos restringe el uso de cloranfenicol, dimetridazol, furazolidona (excepto para uso tópico aprobado), nitrofurazona (excepto para uso tópico aprobado) y fluoroquinolones. En el caso de la Comunidad Europea existe un mayor número de antibióticos restringidos, el cuadro No. 1 muestra las restricciones de antibióticos según los Límites Máximos en Residuos –LMR- en acuerdo en el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA).

25

Cuadro No. 1. Límites máximos en residuos para antibióticos según el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios –JEFCA-.

Fuente, FAO, 2002.

Los mayores riesgos en el uso de antibióticos en la producción animal, en general; redundan en la falta de prescripción médica veterinaria para su obtención, por un lado, y las malas prácticas de uso por parte de los acuicultores, por otro. Frecuentemente se observa adicional a la automedicación, prácticas de sub y sobre dosificación de antibióticos por parte de acuicultores, prácticas que conllevan a un bajo impacto en el control patologías asociado al problema de resistencia bacteriana. En el caso de Guatemala, los fármacos veterinarios son vendidos en centros de agro servicio sin ninguna prescripción médica, más que la información provista por los dispensadores de los agro servicios. Los antibióticos en la producción animal pueden ser utilizados con fines profilácticos o terapéuticos. La prevención de patologías utilizando antibióticos está restringida solamente a algunos antibióticos de bajo riesgo a la salud pública mundial. Con fines profilácticos, actualmente en acuicultura se utilizan los probióticos; microorganismos adicionados al alimento, capaces de mejorar el perfil inmunológico de los animales. Algunos de estos microorganismos incluyen los Bacillos y Levaduras, ambos con efectos sobre la microflora intestinal de los organismos cultivados y con producción de sustancias benéficas a los organismos (ácidos orgánicos, entre otros). Guerra (2011) reportó los beneficios del uso de Bacillus subtilis en el comportamiento productivo de tilapia nilótica. Otros productos utilizados como profilácticos en acuicultura lo constituyen los prebióticos, sustancias químicas que favorecen el crecimiento de flora deseable en el intestino, o bien modifican o complementan 26

nutricionalmente el alimento ingerido por los animales, un ejemplo claro, es la adición de ácidos orgánicos. Derivado de las restricciones y constricciones en el uso de fármacos en la acuicultura, una nueva tendencia de investigación lo constituye el uso de extractos de plantas medicinales para el control de parásitos, bacterias y como inmunoestimulantes. Mesoamérica es una región en donde el uso de la herbolaria medicinal en la prevención y tratamiento de patologías bacterianas, víricas y parasitarias han sido frecuentemente utilizadas por las comunidades humanas. El uso de la herbolaria medicinal incluye el uso de hojas, tallos, raíces, tubérculos, flores, semillas de plantas reconocidas ancestralmente. La cultura de uso de herbolaria medicinal en la región se ha enriquecido con reportes y experiencias de otras culturas, como la China y la Polinesia, entre otras. El uso de productos derivados de la herbolaria medicinal basa su aplicación en la concentración de metabolitos propios de las plantas que en muchos casos son sustancias producidas por las mismas plantas para protección contra predadores o condiciones ambientales. Prieto y otros (2005) detallan un listado de plantas utilizadas efectivamente en la acuicultura con mayor énfasis en la acuicultura. Franco (2011) reportó los beneficios del extracto de ajo Allium sativum L, en el crecimiento, estado de salud y rendimiento de la tilapia nilótica. Otra planta fuertemente estudiada a nivel mundial es el Noni o fruto Tahitiano Morinda citrifolia, donde se han evaluado los extractos provenientes de la raíz, hojas, frutos y jugo del fruto maduro en la salubridad humana. A los derivados del Noni se le adjudican diversos efectos benéficos a la salud humana. Efectos vasodilatadores en el tejido sanguíneo previenen de aneurismas, colapsos al miocardio y embolias, similares efectos se dan en el control de cefaleas y migrañas. Los derivados de la raíz y hojas contienen alta concentración de antroquinonas; un potente bactericida reportado en el control de Shigella y estafilococos. Los derivados del fruto, específicamente, el jugo de fruto de Noni contiene ácidos orgánicos como cáproico, nítrico y caprílico con funciones antisépticas y antomicóticas. Otras sustancias químicas de importancia farmacológica incluidas en los frutos son los flavonoides, damnacantal y el ácido urónico con efectos sobre los heptatocitos (células hepáticas) encargadas de la destoxificación de sustancias nocivas provenientes de los alimentos. Los derivados del fruto de Noni en general se les atribuye efectos sobre el sistema neural derivado de la acción de proxeronina, xeronina y serotonina potentes estimulantes del las células nerviosas.

27

II.1.3 Generalidades de noni Morinda citrifolia. El noni, fruta del diablo o mora de la India, Morinda citrifolia; es una planta arbórea, arbustiva, perteneciente a la familia de las rubiáceas; originaria del sudeste asiático, especialmente de la Polinesia Francesa ubicada en el Pacífico Sur, ha sido introducida a países tropicales alrededor del mundo. El noni es utilizado ampliamente como herbolaria medicinal. Taxonomía. Reino:

Plantae

División:

Magnoliophyta

Clase:

Magnoliopsida

Orden:

Gentianales

Familia:

Rubiaceae

Subfamilia: Rubioideae Género:

Morinda

Especie:

Morinda. citrifolia

El noni crece libremente en terrenos bien drenados, tolerando la salinidad y las sequías; se encuentra en estado silvestre en una gran variedad de ambientes, desde bosque semicerrado hasta terrenos volcánicos, costas arenosas y salientes rocosas II.1.4 Características y aplicaciones médicas del Noni. El noni es un arbusto o árbol pequeño entre 5 a 7 metros de altura, perennifolio, de fuste recto y largo, recubierto de corteza verde brillante; las hojas son elípticas, grandes, simples, brillantes, con venas bien marcadas. Florece a lo largo de todo el año, dando lugar a pequeñas flores blancas, de forma tubular; estas producen frutos múltiples, de forma ovoide, con una superficie irregular de color amarillento o blanquecino. Contiene muchas semillas, dotadas de un saco aéreo que favorece su distribución por flotación. Cuando madura, posee un olor penetrante y desagradable producto del contenido de polifenoles. (Moron & Moron, 2004). En los países del Pacífico Sur, Polinesia, el uso del noni se reportó en tratamientos tópicos con productos de la hoja, raíz, corteza y frutos, en la actualidad se procesa industrialmente el jugo del fruto de noni. Las principales acciones de los derivados del noni en la medicina humana incluyen los efectos antibacterianos, antivirales, anti

28

fúngicos, antitumorales, analgésicos, antiinflamatorios, hipotensores, inmunoestimulantes y afrodisíacos (Moron & Moron, 2004). Nirda (2003) indica que el noni contiene muchos alcaloides que promueven la regeneración celular e incrementan las defensas de manera natural. La presencia de proxeronina, sustancia relacionada con el metabolismo intracelular previniendo las deformaciones celulares y las mutaciones favoreciendo la propia regeneración celular. Adicionalmente, Nirda (2003) enfatiza que el contenido de damnacanthal es importante como potenciador del sistema inmune humano, Otras sustancias contenidas en el noni son los fitonutrientes y selenio reconocidos como poderosos hepatoprotectores, antioxidantes contra los radicales libres. Morón y Morón (2004) realizaron una revisión de documentos con soporte científico que evidenciaran los efectos del noni reportados en la medicina cubana y Latinoamericana. Los investigadores resaltan las acciones anticancerosas, antiinflamatorias (fruto pulverizado), antimutagénica (evaluación en Shigella sp) y actividad analgésica (extractos de la raíz). Desde el punto de vista nutricional, los derivados del fruto de noni contienen aminoácidos esenciales, no esenciales, oligoelementos y vitaminas requeridos por el metabolismo animal. Por el contenido de de ácidos orgánicos especialmente el ácido etanólico puede ser utilizado como prebiótico y antiparasitario que pudieran generar mayor crecimiento en los organismos. Los derivados del Noni incluyen enzimas asociadas a la fermentación bacteriana que ocurre en el fruto maduro en un corto tiempo, en acuicultura puede considerarse como una fuente de enzimas exógenas favoreciendo la digestión de alimentos ricos en fibra. El consumo de jugo de Noni se recomienda para el control de colesterol en sangre, en la protección del hígado de radicales libres generados por el consumo de productos fritos. La infusión de hojas de planta de Noni se recomienda como relajante y anestésico celular, en la antigüedad se utilizó como regulador metabólico posterior a problemas de diarreas. El uso de extractos de noni son recomendados en el tratamiento de bacterias coliformes como Entomoaeba coli, Shigella y Helicobacter pilori, mejorando la digestión y absorción de nutrientes esenciales. Compresas de hojas y fruto de noni han sido utilizados en el tratamiento de hongos cuando se aplican en forma tópica por el contenido de ácido caprílico.

29

Mayor información sobre el contenido de principios activos contenidos en los productos derivados del noni y su aplicación en la salud humana pueden ser observados en tabla No. 3. No se reporta información científica sobre el uso de los productos o subproductos del Noni en la alimentación de organismos acuícolas, se infiere que los principios activos pueden actuar en forma benéfica en el cultivo de peces o crustáceos.

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Tabla No. 3. Principios activos contenidos en los diferentes productos de la planta de noni Morinda citrifolia. PRINCIPIO ACTIVO Acubina, L -asperulosido y alizarina

Adriamicina,

Asahina

Antraquinonasa

BENEFICIO HUMANO Y/O ANIMAL Antibacterianos contra Pseudomonas aeruginosa, Proteus morgaii, Staphylococcus aureus, Baciillis subtilis, Escherichia coli, Salmonella y Shigella Anticanceroso. Varias aplicaciones clínicas del Noni como agente complementario para el tratamiento del cáncer Efectos anticancerosos; inhiben la producción del factor de necrosis tumoral alfa (factor endógeno que promueve el crecimiento tumoral) Antibacteriano; ccontiene sustancias amargas que ayudan a la digestión. Actúa contra infecciones producidas por la Síguela, y los estafilococos

BIBLIOGRAFÍA Atkinson N. Antibacterial substances from flowering plants. 3. Antibacterial activity of dried Australian plants by a rapid direct plate test. Australian J Exper Biol 1956; 34: 17-26. Hirazumi A, Furus awa E. An immunomodulatory polysaccharide-rich substance from the fruit juice of Morinda citrifolia (Noni) with antitumor activity. Phytother Res 1999; 13: 380-7. Hokama Y. The effect of fruit extracts (Morinda citrifolia, Indian mulberry) on thymocytes of BALB/c mouse. FASEB J 1993; 7: A866. Atkinson N. Antibacterial substances from flowering plants. 3. Antibacterial activity of dried Australian plants by a rapid direct plate test. Australian J Exper Biol 1956; 34: 17-26. Peerzada N, Renaud S, Ryan P. Vitamin C and elemental compos ition of some bushfruits. J Plant Nutrition 1990; 13:787-93. Farine JP, Legal L, Moreteau B, Le Quere JL. Volatile components of ripe fruits of Morinda citrifolia and their effects on Drosophila. Phytochemistry 1996; 41: 433-8.

Ácido caproico

Insecticida

Ácido urónico

Contiene ácido glucurónico que es sintetizado en el hígado para la desintoxicación

Alimemacina

Bloqueador del receptor de la histamina H1 (neuroléptico), antitóxico.

http://tugrace.blogia.com/2008/120902-el-noni..php

Ácido caprílico:

Antimicótico

http://tugrace.blogia.com/2008/120902-el-

31

Flavonoides

Cisplatino

Cistina

Damnacantal

Escopoletina

Acido Etanólico

Hepatoprotector; aliado eficaz contra los perjudiciales radicales libres, responsables del envejecimiento prematuro y degeneración de las células. Efecto anticanceroso.

Hematopoyético; ayuda en casos de anemia perniciosa, daños debidos a carencia de proteínas, enfermedades que afectan a la piel, afecciones hepáticas. Anticanceroso. En la medida en que el damnacantal detiene el crecimiento de los tejidos malignos, la xeronina va reparando el tejido, hasta controlar el desfase en el proceso reproductivo de las células y estimulando al sistema inmunológico para acelerar el proceso de leucocitogénesis (formación de nuevos leucocitos). Dilata los vasos sanguíneos, se une a la serotonina contribuyendo a llevar la tensión arterial a su nivel normal, pero no a un nivel inferior, a la vez que mejora la circulación y la oxigenación.

Antiparasitario. Potente contra Ascaris lumbricoides

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noni..php, Budavari S, O'Neil MJ, Smith A, Heckelman PE. In: The Merck Index. An encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals. 11th ed. Merck & Co Inc, Rathway, New Jersey, 1989. Hirazumi A, Furus awa E. An immunomodulatory polysaccharide-rich substance from the fruit juice of Morinda citrifolia (Noni) with antitumor activity. Phytother Res 1999; 13: 380-7. Farine JP, Legal L, Moreteau B, Le Quere JL. Volatile components of ripe fruits of Morinda citrifolia and their effects on Drosophila. Phytochemistry 1996; 41: 433-8. Hiramatsu T, Imoto M, Koyano T, Umezawa K. Induction of normal phenotypes in ras-transformed cells by

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Raj RK. Screening of indigenous plants for anthelmintic action against human Ascaris Lumbricoides: Part-II. Indian J Physiol Pharmacol

1975; 19: 47-9.

Aminoácido. Muy importante para todo el metabolismo. Está presente en casi todas las proteínas. Un déficit de este aminoácido o trastornos en sus funciones pueden conducir a enfermedades metabólicas u orgánicas graves.

Farine JP, Legal L, Moreteau B, Le Quere JL. Volatile components of ripe fruits of Morinda citrifolia and their effects on Drosophila. Phytochemistry 1996; 41: 433-8.

Glicina

Portador de la estructura del colágeno; controla, conjuntamente con GABA, el neurotransmisor inhibidor más importante de la motricidad; curación de heridas.

Dr. Q.F.Johnny Aguilar, http://www.slideshare.net/elfoxy99 planta-el-noni-presentation

Glicósidos

Efectivos inhibiendo la transformación celular inducida por TPA o EGF en las células epidérmicas JB6 de ratón. La inhibición se asoció con los efectos inhibitorios de estos compuestos sobre la actividad AP-1. Estos compuestos también bloquearon la fosforilación de c-Jun, un sustrato de las JNK, lo que sugiere que las JNK son un blanco crítico para estos compuestos en la medicación de la actividad AP-1 y transformaciones celulares

Liu G, Bode A, Ma WY , Sang S, Ho CT , Dong Z. Two novel glycosides from the fruits of Morinda citrifolia (Noni) inhibit AP-1 transactivation and cell trans formation in the mouse epidermal JB6 cell line. Cancer Res 2001; 61: 5749-56.

Histamina

A través de los receptores H1 regula la contracción de la musculatura lisa del intestino, del útero, de los bronquios, de los grandes vasos (80 Fm), de los vasos coronarios, influye en la frecuencia de los latidos del corazón. A través de los receptores H2: estimula la secreción de los

Dr. Q.F.Johnny Aguilar, http://www.slideshare.net/elfoxy99planta-el-nonipresentation

Fenilalanina

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ácidos gástricos; a través de los receptores H3: inhibición de su propia secreción. Morindadiol

Efecto anti cancerígeno; algunas evidencias sugieren su uso clìnico.

Oligoelementos

Importantes para el mantenimiento de la biosíntesis. Intervienen en casi todas las reacciones bioquímicas.

Oxido nítrico

Vasodilatador, protector de mucosa del sistema digestivo y respiratorio

Daulatabad CD, Mulla GM, Mirajikar AM. Riconoleic acid in Morinda citrifolia seed oil. Oil Technologists' Association of India 1989; 21: 26-7. http://www.jardinbotanicodarien.com /Jugo%20Noni.htm, http://www.adaptogeno.com /productos/noni.asp http://www.salud-natural.com.mx/mn_4.htm

Alanina:

Aminoácido, importante para el metabolismo de los azúcares y de los ácidos orgánicos, dietética; terapia del hígado.

http://tugrace.blogia.com/2008/120902-elnoni..php

Proxeronina

Punto de partida en la biosíntesis de la Xeronina catálisis en la que actúa la Proxeronasa se convierte junto a la serotonina en Xeronina.

Proxeronasa.

Sustancia que ayuda a la formación de Xeronina

Heinicke R. The Xeronine system: a new cellular mechanism that explains the health promoting action of Noni and Bromelian. Direct Source Publishing; 2001 . Heinicke R. The Xeronine system: a new cellular mechanism that explains the health promoting action of Noni and Bromelian. Direct Source Publishing; 2001.

Serotonina

Provoca el alivio de un gran número de patologías mentales y emocionales.

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http://www.jardinbotanicodarien.com /Jugo%20Noni.htm, http://www.adaptogeno.com /productos/noni.asp

Thimidina

Xerotonina

inhibición de tumores de pulmón de Lewis en ratones puede deberse a la estimulación de las respuestas inmunes dependientes de células T Capaz de modificar la estructura molecular de las proteínas y mejora la acción de las endorfinas sensibilizando a los receptores nerviosos.

1-metoxy-2-formyl-3hydroxyantraquinona

hydroxyantraquinona suprimió los efectos citopáticos de células infectadas por el virus HIV, sin inhibir el crecimiento celular

5-fluorouracil

Protección celular contra células cancerosas.

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Hokama Y. The effect of fruit extract ( Morinda citrifolia , Indian mulberry) on thymocytes of BALB/c mouse. FASEB J 1993; 7: A866. Heinicke R. The Xeronine system: a new cellular mechanism that explains the health promoting action of Noni and Bromelian. Direct Source Publishing; 2001. Umezawa K. Isolation of 1-methoxy-2-foremyl-3hydroxyanthraquinone from M citrifolia and neoplasm inhibitors containing the same. Japan Kokai Tokyo Koho JP 06 87, 736 (94-87, 736) Appl 1992; 92/264, 311 07. Hirazumi A, Furus awa E. An immunomodulatory polysaccharide-rich substance from the fruit juice of Morinda citrifolia (Noni) with antitumor activity. Phytother Res 1999; 13: 380-7.

II.1.5 Uso de noni en la producción animal. Diversos reportes en redes científicas han sido reportados en relación a productos derivados de la planta de noni, que incluye hojas, raíces y fruto; sin embargo, muchos de estos estudios o son realizados bajo condiciones de laboratorio utilizando ratas u otros roedores, o bien, sean realizado aislando principios activos de la planta donde queda la incertidumbre de los efectos sinérgicos de los principios activos. En la aplicación de productos de noni en la alimentación animal existen muy pocos trabajos reportados. Cevallos y colaboradores (2007) reportaron resultados sobre el uso de jugo de fruto de noni en el perfil hematológico de cerdos en crecimiento. Ellos evaluaron concentraciones de 20, 40 y 60 ml de jugo de noni adicionado diariamente al alimento balanceado. Los resultados reportados indican que con una concentración de 60 ml por períodos mayores a 30 días pueden observarse cambios en la hematología de los cerdos. En la mayoría de variables zoométricas analizadas no se encontraron diferencias significativas. La herbolaria medicinal como fuente de fito-fármacos es investigada con profundidad en varios países latinoamericanos. Silveira-Coffigny, (2006) presenta un resumen de las principales plantas utilizadas en la acuicultura, el énfasis de la investigación gira hacia la salud de los peces y crustáceos, quedando la producción como un efecto adicional al estado de salud de los animales. Aunque no reportado con base científica, se sugiere el consumo de productos derivados de noni por sus efectos en el control de parásitos, bacterias y hongos y por contener aminoácidos esenciales, vitaminas y oligoelementos requeridos por los animales. En extractos del fruto de noni se han identificado 17 aminoácidos de los 20 conocidos que forman los enlaces proteicos, incluyendo los 9 que se consideran esenciales(Nirda, 2003). Aún cuando no evaluado científicamente, es común observar en fincas productoras de Noni que al caer frutos maduros al suelo son consumidos por aves de corral, cerdos, aves silvestres y roedores, probablemente organismos requirentes de nutrientes específicos para la supervivencia y el crecimiento.

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II.1.6 Formas de adición de extractos de plantas medicinales en la producción animal. Desde la antigüedad se reporta la adición de extractos de plantas a animales en forma tópica, por ejemplo las compresas, funcionales en heridas o ataque de hongos, ácaros u otras formas parasitarias de la piel. El uso de infusiones, jarabes o bebidas conteniendo los extractos de plantas, los fines curativos dirigidos a problemas estomacales, intestinal, hepáticos y del sistema sanguíneo. En la acuicultura moderna, se reportan casos de adición de extractos de plantas el caso de ajo (Allium sativum L) en solución en el agua de cultivo para el tratamiento profiláctico de Gran negativos. Airó de Ocampo y Ocampo (2008) utilizaron extractos de ajo a concentración de 25 y 50 mg combinados con materiales grasos y dejados en suspensión en acuarios por 3 días como profiláctico en el tratamiento de Pseudomonas sp y Aeromonas sp, comparándolo a extracto de cítricos. Los mejores resultados profilácticos fueron reportados con el tratamiento con 50 mg de ajo, con diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos. Villa mar-Ochoa (2000) reportó el uso de extracto de ajo y limón en la profilaxis de patologías de Síndrome de Tauro en el cultivo de crustáceos marinos. La aplicación del extracto ajo-limón fue directamente al agua de los estanques, no se realizaron recambios de agua para evitar pérdidas del concentrado orgánico. Los resultados mostraron que la tasa de supervivencia mejoró de un 10% a un 45% aún cuando los camarones estuvieron sometidos a los efectos de la enfermedad. La aplicación de extractos de plantas directamente al agua se justifica cuando los organismos se encuentran en la fase de agotamiento, según lo reportado por Mancera (2008), en esta fase los organismos ya no consumen alimento directo y dependen de las reservas energéticas de sus propios tejidos. Otra forma de suministrar los extractos de la herbolaria medicinal es utilizando el alimento balanceado como vehículo. Esta técnica es funcional como medios profilácticos o bien terapéuticos cuando los organismos bajo estrés se encuentran en la fase de resistencia, donde aún son capaces de aceptar algún alimento balanceado. En acuicultura, a diferencia de los alimentos balanceados para animales terrestres, los alimentos están diseñados para mantener la estabilidad de partícula y la integridad nutricional de la formula cuando está en agua, el medio de cultivo de los organismos acuícolas. Tanto los alimentos peletizados como los extrusados son alimentos con técnicas de procesamiento que facilitan la mezcla, la integración y la estabilidad en agua. 37

Vargas (2003) resume las características físicas y químicas que deben presentar los alimentos balanceados para animales acuícolas. El porcentaje de flotabilidad (característica que mide el número de partículas alimenticias que se mantienen en suspensión en un tiempo determinado, 5, 10 ó 20 minutos) y la hidroestabilidad de la partícula (integridad de la partícula alimenticia cuando está sometida al agua, referida como el tiempo en que se mantiene íntegra la partícula en agua) son las principales propiedades en alimentos extrusados. La adición de extractos de plantas en alimentos balanceados puede realizarse como una inclusión dentro de la formulación del alimento o bien adicionando el extracto pos fabricación a través de técnicas en películas grasas o utilizando adherentes naturales como la pectina o mucopolisacáridos presentes en derivados de las plantas, como los frutos. La adición o inclusión de extractos de plantas no deberá influir en las propiedades de flotabilidad e hidroestabilidad de la partícula alimenticia. Franco 2009 y 2011 generó exitosamente técnicas para la fijación de extractos finos de plantas a través de película grasa en alimentos balanceados para tilapia, efectivo en alimentos extrusados sin baño graso al final de la fabricación. La combinación de aceites animales y vegetales y el uso de emulsificantes mejoran el tamaño de cápsula grasa y la encapsulación del extracto a adherir facilitando la adherencia del extracto en la superficie externa de la partícula alimenticia. Otra técnica de fijación de extractos de plantas en alimentos es a través de películas con adherentes naturales como albumina derivada de huevo de gallina, pectina y mucopolisacáricos contenidos en frutas, vegetales y algunas plantas. La adición de extractos de plantas no deben afectar las propiedades de atracción, palatabilidad y consumo del alimento por parte de los peces.

38

PARTE III

III

RESULTADOS

III.1 FASE DE LABORATORIO, PROCESO PARA PRODUCCIÓN DE DERIVADOS DEL FRUTO MADURO DE NONI. Los resultados de los productos y subproductos derivados del fruto de Noni en la presente investigación se presentan según las experiencias en laboratorio. III: 1.1 Obtención de frutos de Noni maduros procedentes de una granja productora en Escuintla, Guatemala. Los frutos maduros de Noni fueron obtenidos con productores de la zona de Escuintla. Frutos maduros fueron colectados y usados por los productores para el procesamiento del jugo de Noni. La figura 1 ilustra sobre la colecta y condiciones de los frutos utilizados para la producción de productos derivados del Noni.

Figura No. 1. Lugar de colecta, proceso de colección de frutos, selección de frutos y condiciones de los frutos utilizados para la generación de productos derivados del fruto de Noni.

Fuente Proyecto FOCECYT 44-2009. 39

III: 1.2

Obtención de jugo de fruto de Noni.

El jugo de fruto de Noni utilizado en la investigación se adquirió directamente de la granja procesadora de jugo, para evitar confusión entre el uso de un subproducto generado por los investigadores con menor experiencia en el manejo del proceso. El procesado del fruto de Noni (Morinda citrifolia L.) realizado en la granja productora incluye a) Selección de frutos maduros, aún en el árbol, b) Limpieza y nueva selección de frutos, se descartan aquellos frutos atacados por aves e insectos, c) Traslado a recipientes de fermentación, d) A partir del día 8, se inicia la colecta del jugo de cada uno de los recipientes en fermentación para colecta de jugo de Noni. El precio de la botella de jugo de Noni en granja fue de Q 120.00 la botella. La figura 2 simula el proceso desarrollado para la obtención del jugo de Noni. El productor no accedió a ver el proceso interno en la vivienda.

Figura No. 2. Proceso simulado para la fabricación de jugo de fruto de Noni Morinda citrifolia, en granja, presentación del jugo extraído luego de ocho días de fermentación.

Fuente Proyecto FODECYT 44-2009.

40

III: 1.3 Productos derivados del fruto de Noni para el desarrollo del extracto a utilizar en acuicultura.

III: 1.3.1

Ensayo con frutos maduros para extracción de pasta de fruto de Noni sin fermentar.

Un primer ensayo de fabricación de pasta de noni de fruto maduro fresco, sin fermentar fue realizado para determinar la viabilidad del proceso en granja. Los frutos seleccionados fueron colectados en granja, lavados en granja y ubicados en recipientes herméticos para su traslado al Laboratorio de Investigación Aplicada, CEMA, Campus Central, y procesados. Las características físicas del fruto de noni madura se muestran en la figura No. 3.

Figura No. 3. Características físicas del fruto maduro de Noni.

Fuente Proyecto FOCECYT 44-2009.

El fruto maduro de noni está constituido de cáscara o pericarpio, pulpa y semillas recubiertas por una película gruesa de polisacáridos. El corazón del fruto es duro y da consistencia al fruto en general. El fruto maduro despide un olor fuerte característico de la fruta y un alto contenido de líquido a la manipulación. 41

Al procesar el fruto maduro fresco como fuente de pasta se requirió de equipo para macerar la pulpa, especialmente aquella adherida a las semillas, fue necesario tamizar la pulpa para alcanzar homogeneidad de partículas. El producto final fue una pasta con baja capacidad de adhesión, alto contenido de líquido y un bajo rendimiento de pulpa tamizada, el contenido de cáscara más pulpa resistente al támiz fue mayor al 50%. La figura No. 4 muestra el proceso en la preparación de pasta de fruto de noni sin fermentación.

Figura No. 4. Proceso de preparación de pasta de fruto maduro de noni sin fermentar.

Fuente Proyecto FODECYT 44-2009. Las características organolépticas y físicas observadas en el producto final de la pasta de fruto de noni fresco se muestran en la tabla No. 4.

42

Tabla No. 4. Características organolépticas y físicas observadas en pasta de noni sin fermentar.

Característica

Observaciones

Olor

Olor fuerte, ácido, ligeramente desagradable.

Jugosidad

Alto contenido de jugo liberado al macerar

Sabor

Ácido picante, astringente, desagradable al paladar humano.

Consistencia

Presencia de cáscara difícil de mezclar, dificultad para manipular.

Adherencia

Baja capacidad de adherencia, semillas con recubierta de mucílagos y pectina no separables.

Rendimiento

Bajo rendimiento de pasta producto de alto contenido de cáscara y semillas difícilmente separables. Proporción pulpa tamizable 50%, residuos 50%

Fuente, Proyecto FODECYT 44-2009.

El producto final, pasta de fruto de noni sin fermentación se caracterizó por un olor fuerte, un sabor ácido astringente, de baja capacidad adherente y bajo rendimiento de pulpa tamizada en relación al total de fruto procesado. El alto contenido de jugo en la pasta se considero como una limitante para ser utilizada en la investigación con alimentos balanceados para acuicultura por requerirse altos contenidos de éste para alcanzar efectos nutracéuticos en los peces. Adicionalmente, el rendimiento de pulpa tamizable fue reducido, quedando en los residuos una alta cantidad de pulpa adherida a la cáscara y al contorno de la semilla, recursos considerados importantes para lograr mayor rendimiento de pulpa tamizable así como de materiales actuando como adherentes naturales. El sabor de la pasta de fruto de noni fresco fue sumamente fuerte, astringente e incluso irritante al paladar humano.

43

III: 1.3.2

Ensayo con producción de pasta de fruto de Noni sometidos a diferentes días de fermentación anaeróbica.

Con el objetivo de obtener una pasta de fruto de Noni manejable que incluyera integralmente la mayor proporción de constituyentes del fruto (cáscara, pulpa, complejo pectina-mucílago de las semillas y jugo derivado del propio fruto) y productos asociados a la acción fermentativa, se corrieron ensayos a diferentes tiempos de fermentación, 8. 12 y 30 días. Los frutos maduros de Noni fueron ubicados en diferentes recipientes herméticos utilizando fruto maduro entero y fruto maduro macerado. La figura No. 5 ilustra el procedimiento para esta fase de investigación.

Figura No. 5. Recipientes conteniendo fruto de Noni macerado evaluación de tiempos de fermentación.

Fuente Proyecto FOCECYT 44-2009.

44

y entero para

Los ensayos fueron corridos en replicados para corregir posibles errores de los investigadores en el manejo y estandarizar los procedimientos y productos obtenidos en los diferentes tiempos de fermentación. La figura No. 6 ilustra sobre el proceso utilizado para la fermentación en los diferentes tratamientos evaluados, días de fermentación 8, 12 y 30 días.

Figura No. 6. Procedimientos en fermentación de frutos maduros de noni Morinda citrifolia.

Fuente Proyecto FODECYT 44-2009.

45

La pasta final como materia prima para adherir al alimento balanceado para tilapia fue evaluada según características organolépticas, físicas y en rendimiento entre pulpa y residuos. En todos los casos se descartó la porción de semillas consideradas tóxicas por algunos investigadores (Arteaga & colaboradores, 2009). En relación al uso de fruto maduro entero o macerado previo a la fermentación, no se encontraron mayores variaciones, a excepción del contenido de jugo aislado en los frutos enteros con dificultad de mezcla al momento de preparar la pulpa de fruto requerida, situación diferente observada cuando los frutos maduros fueron macerados en donde la pulpa final contenía el jugo del fruto combinada y facilitó la elaboración de la pulpa o pasta final del fruto. La figura No. 7 ilustra el proceso de obtención de pasta de fruto maduro de noni fermentado para 8 días, a diferencia a las pasta de 12 días de fermentación que retuvo más líquido, como se muestra en figura No. 8.

Figura No. 7. Pasta integral de fruto maduro de noni, Morinda citrifolia, 8 días de fermentación, arriba derecha pasta integral del fruto con 8 días de fermentación, tamizado de pasta, pasta tamizada, abajo, maniobrabilidad y adhesividad de la pasta, residuos en tamiz y residuos finales, semillas.

Fuente, Proyecto FODECYT 44-2009. La pulpa de fruto de noni fermentada por 8 días facilitó el manejo previo al tamizaje con una pasta rica en mucílago y pectina capaz de auto adherirse y con residuos de semillas íntegras, con rendimientos altos de pulpa tamizable.

46

Figura No. 8. Pasta de fruto de noni Morinda citrifolia, 12 días de fermentación

Fuente: Proyecto FODECYT 44-2009.

La tabla No. 5 resume las características organolépticas y físicas de la pasta de fruto de Noni final para cada uno de los tratamientos. Conforme se incrementó el tiempo de la fermentación se incrementó la cantidad de jugo, seguramente por fermentación de la pulpa con alto contenido de carbohidratos útiles. En relación al color de la pasta, ésta varió de un color amarillo-pardo hacia una coloración negro oscuro cuando el fruto fue sometido a 30 días de fermentación. El rendimiento de pulpa tamizable disminuyó en relación al tiempo de fermentación. A partir de los 8 días de fermentación la recubierta de la semilla consistente pectina y mucílago fueron parte de la pulpa liberando la semilla fácilmente. A partir de los 8 días de fermentación la pulpa del fruto integro la cáscara y pulpa del fruto indiferenciable en la mezcla final.

47

Tabla No. 5. Características organolépticas y físicas de pasta de fruto de noni Morinda citrifolia obtenida a diferentes tiempos de fermentación.

Características

Tiempos de fermentación 8 días

12 días

30 días

Olor

Agradable

Agradable

Desagradable

Color

Pardo-amarillo

Pardo oscuro

Café oscuro

Sabor

Ácido

Ácido

Ácido

Homogénea

Homogénea

Homogénea

Baja

Media/alta

Alta

Consistencia Jugosidad Adherencia

Maniobrable

Rendimiento 90% (sólidos tamizables) Fuente: Proyecto FODECYT 44-2009.

Maniobrable 80%

No maniobrable 60%

A diferencia de la pasta de fruto de noni observada en los tiempos de fermentación de 8 y 12 días, la pasta obtenida con frutos fermentados por 30 días fue de diferente color, olor y características físicas, principalmente se observó un alto contenido de líquidos. En este caso, no se detectó pulpa residual del fruto, sino solamente semillas al final del proceso de tamizaje. La figura No. 9 ilustra el proceso y las características físicas de la pasta obtenida después de 30 días de fermentación.

48

Figura No. 9. Pasta de fruto de noni Morinda citrifolia con 30 días de fermentación. Fuente.

Proyecto FODECYT 44-2009. La pasta de fruto de noni que presentó las mejores características organolépticas y físicas fue cuando ésta se fermentó por 8 días obteniendo un producto solido, adherente y con contenido líquido manejable. Este producto fue seleccionado para ser utilizado en la fase de adherencia al alimento de tilapia.

49

III: 2 Evaluación de adhesión y propiedades físicas del alimento de tilapia con productos derivados del fruto de noni. Se evaluaron dos productos del fruto de noni adheridos al alimento para tilapia. Los productos evaluados fueron por un lado un producto líquido; el jugo de fruto de noni, obtenido en una de las granjas y por otro un producto sólido, la pasta de fruto de noni con 8 días de fermentación. El alimento balanceado para tilapia utilizado en la evaluación de adición de producto del fruto de noni fue el iniciador con 38% proteína cruda y 2.5. 3.0 mm/diámetro. Las pruebas de flotabilidad e hidroestabilidad del alimento a 5 minutos fueron desarrolladas según metodología propuesta por Vargas (2003). Para adicionar el jugo de fruto de noni se determinó previamente la densidad (g/cc) correspondiendo a 1.145 g/cc. Las adiciones de los productos de noni fueron en peso fresco al alimento balanceado normal. La evaluación de las características físicas en partículas de alimento puede ser observada en la figura No. 10.

Figura No. 10. Evaluación de la flotabilidad e hidroestabilidad del alimento para tilapia con adición de pasta de fruto de noni fermentada por 8 días.

Fuente: Proyecto FODECYT 44-2009. 50

La tabla No. 6 resume las características de la partícula de alimento a diferentes niveles de inclusión de los productos del noni. Tabla No. 6. Propiedades físicas del alimento de tilapia con adición de productos y subproductos del fruto de noni Morinda citrifolia.

Característica

Producto de fruto de noni Jugo/concentración % Pasta de fruto/concentración % 2.5 5 2.5 5 10

Flotabilidad

0%

0%

95%

95%

0%

Hidroestabilidad

50%

25%

90%

90%

50%

Fuente, Proyecto FODECYT 44-2009. La adición de jugo de fruto de noni alteró la flotabilidad de la partícula alimenticia por el alto contenido de líquido. La hidroestabilidad o estabilidad de la partícula de alimento en el agua fue alterada por la adición de jugo de fruto de noni y adición de pasta de fruto de noni al 10%, las partículas de alimento se precipitaron e iniciaron la desintegración en el fondo del recipiente. La partícula alimenticia o pelets tendió a absorber el líquido contenido en el jugo y en el caso de la adición del 10% de pasta de fruto de noni, adquiriendo un mayor peso específico del alimento. Interesantemente, tanto el jugo como la pasta de fruto mostraron un comportamiento higroscópico (capacidad de un ingrediente de atraer agua) situación que permitió que el pellet perdiera consistencia a los 5 minutos de exposición al agua, si el alimento no es consumido por los peces, este se desintegrará con facilidad alterando la calidad del agua de los sistemas productivos. Al final, el grupo de investigación de laboratorio se decidió trabajar en la evaluación biológica con pasta de fruto de noni a concentraciones del 2.5 y 5%, las que presentaron mejores resultados. El alimento balanceado para tilapia absorbió fácilmente la pasta de fruto de noni, hasta una concentración del 5%, mayores contenidos adicionaron un exceso de humedad que se reflejó en la perdida de estabilidad de la partícula ya en el agua. La figura No. 11 ilustra la adición de pasta de fruto de noni fermentada por 8 días en alimento balanceado para tilapia previo a evaluación biológica con juveniles de tilapia nilótica.

51

Figura No. 11. Proceso de mezcla de pasta de fruto de noni Morinda citrifolia fermentada por 8 días con el alimento balanceado para tilapia.

Fuente Proyecto FODECYT 44-2009. Muestras de 200 gramos de alimento iniciador para tilapia fueron utilizadas para evaluar la capacidad de adherencia, mezcla y estabilidad de las partículas alimenticias. La superficie de la partícula alimenticia adquirió una consistencia ligosa por la pasta de noni, condición que se perdió luego de una hora después de haber agregado la pasta de fruto de noni al alimento.

52

III.3

Evaluación biológica

III.3.1

Parámetros físicos y químicos del agua durante el ensayo biológico.

Durante el período experimental se corrieron muestreos de calidad de agua, con referente al comportamiento productivo de los peces. La tabla No. 7 resume los parámetros físico y químicos del agua monitoreados.

Tabla No. 7. Parámetros físicos y químicos del agua observados en los diferentes tratamientos evaluados. Parámetros físicos y químicos del agua Tratamiento

OD (mg/L)

Temperatura PO4 ºC (mg/L)

Testigo

>5,0

27,6 (+/- 1,8)

2.5% adición noni

> 5,0

27,4 (+/- 1,6)

5% adición noni

> 5,0

28,1 (+/- 0,9)

NO2 (mg/L)

NH4 (mg/L)

0,1

0,05

3,89

0,1

0,06

4,29

0,1

0.05 < 0.07

4,35

Fuente, Proyecto FODECYT 44-2009. Ninguno de los parámetros físicos y químicos del agua estuvieron en los límites máximos permisibles que pudieran interferir con el comportamiento biológico de los peces en evaluación. Se mantienen entre los rangos aceptables para cultivo (Franco e Iturbide, 2010). La mayor variación en calidad del agua entre tratamientos correspondió a sólidos en suspensión, especialmente en los tratamientos donde se adicionó el extracto de noni a través de paste del fruto. Probablemente un alto efecto higroscópico del Noni hacia la partícula alimenticia favoreció la desintegración de ésta en el agua previa a ser consumido por los peces.

53

III: 3.2

Evaluación de aceptación del alimento balanceado para tilapia con adición de pasta de fruto de noni Morinda citrifolia.

Inicialmente los organismos de tilapia nilótica fueron obtenidos en la Estación Piscícola Las Ninfas en Amatitlán y ubicados en acuarios para la evaluación biológica. Los peces consumieron alimento balanceado con 38% PC previo a ser trasladados a condiciones de laboratorio. Para evitar sesgos, los peces fueron alimentados en forma similar por 8 días, considerándose un período aceptable de adaptación. Los alimentos en los tratamientos con 2.5 y 5% de adición de pasta de fruto de noni y el control fueron brindados 3 veces al día, ajustándose la ración/día según la biomasa presente en los acuarios. La figura No. 12 ilustra sobre los procedimientos realizados para la siembra inicial de alevines de tilapia en acuarios, distribución, alimentación y prácticas de manejo de la investigación. Figura No. 12. Siembra de juveniles de tilapia nilótica Oreochromis niloticus en acuarios, distribución general de acuarios y comportamiento de los peces en los diferentes tratamientos evaluados.

Fuente, Proyecto FODECYT 44-2009.

54

El comportamiento alimentario de los peces en los diferentes tratamientos fue evaluado cada 24 horas, determinando el grado de aceptación del alimento, el alimento no consumido y la etología de los peces en presencia del alimento. El comportamiento productivo en base a variables evaluadas se resume en el cuadro No. 2. Cuadro No. 2. Cotejo de comportamiento alimentario de juveniles de tilapia nilótica alimentados con adición de pasta de noni Morinda citrifolia y tratamiento testigo, sin adición de pasta de noni.

Día

Acuario

1,4,7,10 10

2,5,8,11 3,6,9,12 1,4,7,10

20

2,5,8,11 3,6,9,12 1,4,7,10

30

2,5,8,11 3,6,9,12 1,4,7,10

40

2,5,8,11

Tratamiento

Atracción

Palatabilidad

Consumo

Indiferencia

Testigo

+++

+++

+++

---

5%

+++

+++

+++

---

2.5%

+++

+++

+++

---

Testigo

+++

+++

+++

---

5%

+++

++

++

+

2.5%

+++

+++

+++

---

Testigo

+++

+++

+++

---

5%

++

++

++

++

2,50%

++

++

++

++

Testigo

+++

+++

+++

---

5%

++

++

++

++

2,50% ++ ++ ++ ++ 3,6,9,12 Fuente, Proyecto FODECYT 44-2009. +++ Valores altos, ++ Valores moderados, + Valores bajos y --- No observados

55

El consumo de alimento varió entre tratamientos y en tiempos de exposición al alimento, especialmente en los tratamientos con adición de pasta de noni al 2.5 y 5%; difiriendo de los peces en tratamiento testigo donde se observó un comportamiento normal. En relación del tiempo de exposición, a partir del día 20 del ensayo biológico se observó alguna inapetencia de los peces en el tratamiento con el 5% de pasta de noni y a partir de los 30 días en el tratamiento con el 2.5% de pasta de noni. Como evaluado en las características organolépticas y físicas de la pasta de fruto de noni fermentada, el sabor fue ácido con reacción astringente al paladar humano, probablemente esta situación generó desagrado al consumo de alimento en los peces en los tratamientos experimentales con pasta de noni adicionada en las características evaluadas en las diferentes fases y en los diferentes tratamientos No se observó rechazo del alimento por parte de los peces en los diferentes tratamientos con adición de pasta de Noni, sino indiferencia al alimento, generando una inapetencia por falta de consumo de alimento. Los peces en el tratamiento testigo mantuvieron un consumo de alimento durante los 40 días de observación. III: 3.2

Comportamiento productivo de tilapia nilótica Oreochromis niloticus alimentada con pasta de fruto de noni al 2.5 y 5%.

El comportamiento productivo de los juveniles de tilapia nilótica fue observado por 40 días, similar a la evaluación realizada para la aceptación del alimento. El cuadro No. 3 registra el comportamiento productivo de los juveniles de tilapia nilótica en el período experimental, basado en peso. Cuadro No. 3. Comportamiento productivo en peso para juveniles de tilapia nilótica O. niloticus alimentada con adición de pasta de fruto de noni M. citrifolia. Tratamientos Variable

Alimento + 5% extracto Noni

Testigo

Alimento + 2.5% extracto Noni

Peso (g) Inicial

10.58 ( SD 2.21)

10.58 (SD 2.21)

10.58 (SD 2.21)

Peso (g), 10 días

22.92 (SD 2.39) a

20.90 (SD 2.13) b

19.83 (SD 2.55) c

Peso (g), 20 días

29.90 (SD 2.73) a

29.10 (SD 2.22) a

28.05 (SD 2.13) b

Peso (g), 30 días

37.51 (SD 13.73) a

37.78 (SD 9.72) a

35.97 (SD 11.12) a

Peso (g), 40 días

40,19 (SD 11,9) a

41,04 (SD 8,79) a

39,02 (SD 10,79) a

Valores en cada fila con la misma letra no son diferentes estadísticamente (P> 0.05)

Fuente: Proyecto FODECYT 44-2009 56

El análisis estadístico no detectó diferencias significativas (P>0.05) entre tratamientos para la variable peso (g) entre los muestreos a 30 y 40 días, sin embargo existe una ligera tendencia que favorece a los peces en tratamiento con 5% de adición de extracto de noni. Notoriamente, los peces en el tratamiento con 2.5% mostraron un comportamiento productivo inferior al observado en los tratamientos testigo y con adición del 5% de extracto de noni. Similar tendencia en comportamiento productivo de juveniles de tilapia nilótica en relación a peso (g) fue observado para la variable talla. No existió diferencia estadística significativa en el comportamiento en talla (cm) en los diferentes tratamientos evaluados (P> 0.05), mostrando los peces en el tratamiento con 5% de adición de noni un ligero incremento en relación a los otros tratamientos. Los peces en el tratamiento con 2.5% de pasta de noni en el alimento mostraros valores por debajo de los tratamientos testigo y 5% de adición de pasta de noni. El cuadro No. 4 registra el comportamiento en talla expresada en centímetros en los peces evaluados en los diferentes tratamientos. Cuadro No. 4. Comportamiento en talla (cm) en peces tilapia nilótica O. niloticus bajo tratamientos de adición de extracto de noni y grupo testigo.

Variable Talla (cm) Inicial Talla (cm) 10 días Talla (cm) 20 días Talla (cm) 30 días Talla (cm) 40 días

Tratamientos Alimento + 5% extracto Noni

Alimento + 2.5% extracto Noni

8,11 ( SD 0,44)

8,11 ( SD 0,44)

8,11 ( SD 0,44)

10,23 (SD 0,56) a

10,07 (SD 0,47) a

9,81 (SD 0,54) a

11,25 (SD 0,57) a

10,92 (SD 0,49) a

11,0 (SD 0,49) a

12,25 (SD 0,58) a

12,50 (SD 0,67) a

12,14 (SD 0,14) a

12,65 (SD 1,72) a

12,88 (SD 1,26) a

12,57 (SD 1,51) a

Testigo

Valores en cada fila con la misma letra no son diferentes estadísticamente (P> 0.05)

Fuente: Proyecto FODECYT 44-2009. La ganancia en peso (g/pez/día) promedio estimada para los peces en cada uno de los tratamientos varió en relación a los días de cultivo, pero la tendencia de crecimiento no fue diferente entre tratamientos. El cuadro No. 5 reporta las estimaciones de crecimiento de los peces para cada uno de los tratamientos evaluados.

57

Cuadro No. 5. Tasa específica de crecimiento (g/día) para tilapia nilótica O niloticus bajo los diferentes tratamientos evaluados. Días de cultivo

Tratamientos 5% noni

Testigo

2.5% noni

10 días

1,23

1,03

0,925

20 días

0,69

0,82

0,822

30 días

0,76

0,87

0,792

40 días

0,268

0,326

0,305

Fuente, Proyecto FODECYT 44-2009. Las tasas de crecimiento observadas en los peces bajos los diferentes tratamientos mantuvieron una tendencia similar hasta los 30 días de cultivo, donde se alcanzó la capacidad de carga de los acuarios. En los tratamientos experimentales con adición de noni al alimento, presentaron tasas de crecimiento ligeramente superiores al observado en el tratamiento testigo; sin embargo, mayor mortalidad fue observada en los acuarios con peces bajo tratamiento con adición de noni (Ver cuadro No. 6); los datos coinciden con otros reportes bajo condiciones similares (Franco, 2011). Al finalizar la prueba, se hizo un conteo de peces en cada uno de los tratamientos en los diferentes acuarios, donde se estimaron las variables peso y talla y se pudo estimar el índice de condición de los peces y cuantificar la tasa de supervivencia en cada uno de los tratamientos evaluados. El índice de condición IC, estimación que permite relacionar cuanto músculo puede está acumulado por unidad de superficie corporal, fue registrado al final de experimento, día 40, los resultados son reportados en el cuadro No. 6.

58

Cuadro No. 6. Análisis de varianza para IC para peces de tilapia nilótica O niloticus en los diferentes tratamientos evaluados. F.V. SC Modelo Tratamiento Error Total

gl CM 0,05 2 0,05 2 11,64 232 11,69 234

Tratamiento Medias 5% Noni 1,75 Testigo 1,75 2.5% Noni 1,78

F 0,02 0,02 0,05

p-valor 0,46 0,6311 0,46 0,6311

n a a a

Letras distintas indican diferencias significativas (p0.05). Bajo las condiciones en las cuales se desarrolló esta fase de investigación, los acuarios alcanzaron una capacidad de carga máxima a los 30 días, cuando bajo condiciones de cultivo comercial se observa el inicio del crecimiento exponencial. Los resultados indican que independiente al tratamiento evaluado, los sistemas productivos limitaron el crecimiento en peso y talla y en consecuencia la expresión del IC. Los resultados en IC en este estudio y con el peso y talla de los peces, coinciden con otros reportes de investigación a nivel de laboratorio y comercial (Franco, 2009; 2011). El comportamiento en peso y talla de los peces bajo los diferentes tratamientos no mostraron una distribución hegemónica en relación a las medias, especialmente en los tratamientos testigo y 2.5% de adición de noni. La gráfica No. 1 muestra la tendencia de los datos en relación al peso de los organismos al final de la evaluación. Los intervalos de distribución fueron amplios para los tratamientos testigo con valor mínimo de 12 g/pez y un máximo de 66 g/pez, con una media de 37.51 gramos. Situación similar se observa en los peces bajo tratamiento con 2.5% de adición de noni, con valor mínimo de 14 g/pez y máximo de 66 g/pez. A diferencia de lo observado en los tratamientos testigo y 2.5% de adición de noni, los peces en el tratamiento con 5% de noni mostraron una menor dispersión de datos, con valor mínimo de 19 g/pez y máximo de 55 g/pez, con una media de 38 g/pez.

59

Gráfica No. 1: Tendencia en la distribución de pesos de peces O niloticus en los diferentes tratamientos evaluados. Peso (g) en peces O niloticus en tratamientos con Noni y Testigo. 68,33 57,97

Peso (g)

47,61 37,25 26,89 16,53 6,17 Testigo

5% Noni 2.5% Noni Tratamiento

Fuente: Proyecto FODECYT 44-2009.

Similar a la tendencia de crecimiento en peso, la distribución de datos para tallas mostró diferencias entre tratamientos. Los tratamientos con adición de noni mostraron menos dispersión que el tratamiento testigo. En relación a las tallas máximas registradas los tratamientos testigos y 5% adición de noni mostraron similitud, alcanzando los 13.8 cm de longitud total, sin embargo el tratamiento testigo mostró tallas menores 9.8 cm/pez contra 10.5 cm/pez en el tratamiento con 5% de adición de noni. Menor dispersión en la distribución de datos se observó en los peces en el tratamiento con 2.5% de adición de noni. La gráfica No. 2, muestra las distribuciones en peso para cada uno de los tratamientos evaluados.

60

Gráfica No. 2. Tendencia en la distribución de tallas de peces O niloticus en los diferentes tratamientos evaluados. Talla (cm) en peces O niloticus en tratamientos con Noni y Testigo. 16,35

Talla

14,81 13,27 11,73 10,19 8,65

Testigo

5% Noni Tratamiento

2.5%

Fuente Proyecto FODECYT 44-2009.

La distribución de datos para índice de condición fue heterogénea entre tratamientos evaluados. Mayores dispersiones se observaron en los tratamientos testigo y 2.5% de adición de noni, La tendencia más homogénea fue observada en el grupo de peces bajo tratamiento del 5% de adición de noni. Sin embargo los valores máximos observados correspondieron a peces en los tratamientos con adición de noni. La gráfica No. 3 ilustra la dispersión de IC para peces bajos los diferentes tratamientos evaluados.

61

Gráfica No. 3: Tendencia en la distribución de datos para IC de peces O niloticus en los diferentes tratamientos evaluados. Índice de Condición en O niloticus en tratamientos con Noni y Testigo.

Índice de Condición

3,00

2,45

1,90

1,35

0,80 Testigo

5% Noni Tratamiento

2.5% Noni

Fuente Proyecto FODECYT 44-2009.

Los registros de organismos muertos en los diferentes acuarios de cada tratamiento durante el período experimental son reportados en el cuadro No. 7. Un mayor número de peces muertos fue registrado al inicio del experimento, para los tres tratamientos evaluados. Sin embargo una mayor mortalidad fue observada en los tratamientos experimentales con adición de noni en los períodos subsiguientes, siendo el tratamiento con 5% de adición de noni el que mostró un mayor número de peces muertos. De un total de 80 peces sembrados para cada tratamiento en sus diferentes réplicas, se determinó una tasa de supervivencia expresada en porcentaje, de donde, el tratamiento testigo reportó un 96%, el tratamiento con 5% de adición de noni un 87% y el tratamiento con adición de noni al 2.5% registro un 90% de sobrevivencia.

62

Cuadro No. 7. Organismos muertos de tilapia nilótica O niloticus en los diferentes tratamientos evaluados.

Tratamientos

Días de cultivo Testigo

5% noni

2.5% noni

10 días

2

3

3

20 días

1

3

2

30 días

0

2

2

40 días

0

2

1

Total

3

10

8

Fuente: Proyecto FODECYT 44-2009. La aplicación de la prueba estadística de Kruskal-Wallis prueba no paramétrica relativa a la ANDEVA l, determinó que no existió diferencia significativa entre tratamientos evaluados (P>0.05), sin embargo el mayor número de organismos en el tratamiento testigo pudo influir en el comportamiento productivo; a diferencia de lo observado en los tratamientos experimentales con pasta de fruto de noni, especialmente en el tratamiento con adición del 5% de de pasta de fruto de noni que presentó los mayores crecimientos en peso y talla. El comportamiento en peso y talla de los peces bajo los diferentes tratamientos no mostraron una distribución hegemónica en relación a las medias, especialmente en los tratamientos testigo y 2.5% de adición de noni. La gráfica No. 1 muestra la tendencia de los datos en relación al peso de los organismos al final de la evaluación. Los intervalos de distribución fueron amplios para los tratamientos testigo con valor mínimo de 12 g/pez y un máximo de 66 g/pez, con una media de 37.51 gramos. Situación similar se observa en los peces bajo tratamiento con 2.5% de adición de noni, con valor mínimo de 14 g/pez y máximo de 66 g/pez. A diferencia de lo observado en los tratamientos testigo y 2.5% de adición de noni, los peces en el tratamiento con 5% de noni mostraron una menor dispersión de datos, con valor mínimo de 19 g/pez y máximo de 55 g/pez, con una media de 38 g/pez.

63

III.4

DISCUSION DE RESULTADOS.

Ninguna investigación sobre la aplicación de extracto de fruto de noni, Morinda citrifolia, a la nutrición acuícola se encontró en los diferentes medios de consulta física y virtual. El fruto de noni, fuente de jugo de noni caído de los árboles representa una oportunidad de valoración biológica en la piscicultura de Tilapia a nivel nacional. ´ En las diferentes visitas realizadas a productores de noni en la costa sur de Guatemala, se evidenció que gran parte del fruto producido se pierde por falta de mercado. Generalmente, los frutos maduros caídos del árbol son desechados por los productores de jugo de noni probablemente por la desconfianza que genera para ellos utilizarlo como materia prima. Al ser consultados que uso alternativo daban a esos frutos, indicaron que generalmente se fermentan en el suelo, algunas veces son consumidos por cerdos, aves u otros animales, pero no forman parte de los ingresos de las granjas. En la presente investigación se estudió el uso integral del fruto de noni transformado en una pasta pegajosa con capacidad de adhesión a alimentos balanceados para tilapia. Se buscó desde un inicio eliminar las semillas de los frutos por reportarse problemas de hepatotoxicidad, fotosensibilización y diarreas cuando son consumidas (Arteaga & colaboradores, 2009). Inicialmente, basado en la importancia en salud humana y en cerdos reportada por diversos investigadores (Nirda, 2003; Prieto y colaboradores, 2005; Cevallos y colaboradores, 2007) se evaluó el jugo de fruto de noni producido comercialmente por productors de la zona sur de Guatemala. A este producto se le adjudican propiedades diversas en la medicina humana. Las principales propiedades con base científica son la anticancerosa, antiinflamatoria, antirreumática y antitóxica (Moron & Moron, 2004). El jugo de fruto de noni proviene de la fermentación anaeróbica de los componentes cáscara y pulpa, el producto final después de 25 a 30 días de fermentación, es un jugo amarillopardo, con olor agradable y sabor sumamente ácido. El producto fue adquirido directamente de productores para evitar distorsiones científicas en la producción de jugo por parte de los investigadores. El jugo de fruto de noni fue adicionado en niveles de 2.5 y 5% en alimento iniciador para tilapia (2.5 mm de diámetro de partícula y 38 % proteína cruda) utilizado por piscicultores comerciales en peces para la talla y peso propuestos en la presente investigación; utilizando una densidad de 1.145 g/cc para efecto de cálculo de adición en relación al peso del alimento a tratar.

64

Las propiedades de flotabilidad e hidroestabilidad de la partícula alimenticia fueron afectados por la adición de jugo de fruto de noni comercial independientemente al nivel de adición de 2.5 y 5%, precipitándose las partículas de alimento en períodos menores de 5 minutos; situación indeseable en piscicultura comercial por razones de precipitación del alimento al fondo de los estanques donde no habrá oportunidad de consumo por los peces y provocará una descomposición acelerada de la materia orgánica (Vargas, 2003). El alimento precipitado al fondo del estanque podrá actuar como un agente estresante por incrementar la demanda bioquímica de oxígeno sobre el sistema productivo y favoreciendo que ciertos patógenos oportunistas, como hongos; actúen en perjuicio de la salud de los peces (Mancera, 2008). Razón anterior, por lo que el grupo de investigación descartó el uso del mismo en la evaluación biológica con peces por el alto riesgo para aplicación en la acuicultura. Descartado el jugo de fruto de noni comercial por efectos adversos en las propiedades de flotabilidad e hidroestabilidad cuando adicionado a alimento para tilapia, se evaluó el fruto maduro de noni M citrifolia, caído del árbol, con ningún valor comercial para los productores de jugo. Las principales características al macerar el fruto de noni maduro observadas fueron por un lado la concentración de mucopolisacáridos y pectina de la pulpa y la recubierta de las semillas, ambos considerados adhesivos naturales propios de muchos frutos de cítricos y por otro la facilidad de manejo. Las características de olor y sabor del fruto de noni dependen del grado de madurez. Algunos frutos iniciando madurez presentaron poco olor, aunque al intentar consumirlos éstos mostraron un fuerte sabor picante, astringente y molesto al paladar humano, probablemente por el alto contenido de polifenoles, tal el caso de los taninos, contenido en el fruto (Nirda, 2003). En fruto iniciando madurez, el contenido de jugo es escaso y generalmente la pulpa es compacta, con semillas de color púrpura, cáscara con color entre amarillo a pardo y conforme se incrementa la madurez se acentúan la concentración de jugo, fuerte olor y facilidad de maceración. De los ensayos de procesamiento realizados en la presente investigación, la pulpa de fruto maduro recién recogido de plantaciones mostró características indeseables para ser utilizada como aditivo en alimentos para tilapia, entre estas se observaron la resistencia a maceración o molido, dificultad en la separación de pectina y mucopolisacáridos adheridos a las semillas y baja consistencia de la pasta final. El alto contenido de cáscara resistente a maceración limitó la capacidad de adherencia entre partículas similares, un bajo rendimiento de sólidos tamizables (50% pulpa y 50% residuos) y específicamente por el fuerte sabor ácido y astringente. Las propiedades de adhesión a la partícula alimenticia, estabilidad e hidroestabilidad de la partícula alimenticia en el agua fueron pobres precipitándose los alimentos al fondo de los recipientes de evaluación en tiempos menores a 5 minutos. Durante este proceso se 65

observó desprendimiento de partículas del fruto de noni de la partícula alimenticia, características que afectarían la calidad del agua de sistemas productivos, razones anteriores para descartarla de la investigación con organismos vivos. Luego de varios ensayos dirigidos a integrar a la pulpa de fruto la mayor cantidad de cáscara y complejo pectina-mucopolisacáridos en la recubierta de la semilla, intentando que las semillas fueran el único residuo no utilizable por los efectos tóxicos (Arteaga y colaboradores, 2009) condiciones que se cumplieron cuando se permitió al fruto fermentar por tiempos entre 8 y 12 días bajo condiciones anaeróbicas. Se evidenció que la fermentación influyó positivamente en la integración a la pulpa del fruto de las recubiertas de las semillas y la cáscara del fruto generando una pulpa con consistencia homogénea de fácil maniobrabilidad, olor y color agradables con sabor ácido y astringente en ambos casos. Sin embargo, si existió diferencia en relación a jugosidad (contenido de jugo), capacidad de adherencia y rendimiento de sólidos tamizables, la cual varió de 90 a 80% para los tiempos 8 y 12 días, respectivamente. Adversamente a las características organolépticas y físicas observadas en la pulpa fermentada para los tiempos 8 y 12, la pulpa de fruto fermentado por 30 días presentó olor desagradable (proceso de descomposición), color oscuro, alta jugosidad, baja capacidad de adhesión y maniobrabilidad (alto contenido de líquido) y bajo rendimiento de sólidos tamizables, características consideradas como indeseables en el presente estudio. Producto de las mejores características organolépticas y físicas se convino con el grupo investigador el utilizar la pulpa o pasta de fruto fermentado por 8 días para la evaluación en propiedades de flotabilidad e hidroestabilidad del alimento para tilapia cuando estuviera adherida y biológica con peces. La pulpa de fruto de noni fermentada por 8 días se adhirió fácilmente al alimento balanceado para tilapia. El alimento con adición de noni presento características de mayor peso, expansión del diámetro de la partícula alimenticia y a alto contenido de moco como adherente natural. De los tres niveles de fruto de noni adicionado al alimento para tilapia evaluados (2.5, 5 y 10%), los mejores resultados en adhesión, flotabilidad e hidroestabilidad en partícula alimenticia fueron para los niveles 2.5 y 5%. La adición de un 10% de pulpa de fruto de noni al alimento para tilapia alteró las propiedades de flotabilidad e hidroestabilidad de la partícula en suspensión en el agua, similar a lo observado con jugo de noni. La pulpa de fruto de noni, en general, se considera como un aditivo con propiedad higroscópica (capacidad de un ingrediente de atraer agua) reportada como característica indeseable en insumos a utilizarse en la preparación de alimentos destinados a la acuicultura por (Izquierdo y colaboradores, 2009). Quito66

Ramón y Torres-Criollo (2007) reportaron la composición química proximal del fruto de noni, indicando un bajo contenido de materia seca del 9.3%, con un componente de agua del 91.7%. Bajo las condiciones del presente estudio, el contenido de humedad en la pasta final las propiedades de flotabilidad e hidroestabilidad del alimento comercial para Tilapia. Sin embargo, las propiedades físicas de flotabilidad e hidroestabilidad del alimento para tilapia en niveles de 2.5 y 5% fueron similares, reportando un 90% para cada uno, ambos niveles considerados aptos para evaluación biológica con peces. Ambas características físicas del alimento superaron los 5 minutos en flotación, tiempo considerado apropiado para que los peces tengan la oportunidad de alimentarse (Franco, 2011). La vida útil del alimento para tilapia adicionada con pasta de fruto de noni fue de 3 días, al cuarto día se inició la colonización de hongos, característica indeseable en la acuicultura (Izquierdo y colaboradores, 2009). Los registros de parámetros físicos y químicos del agua utilizados como referencia en la presente investigación bajo condiciones de laboratorio, concuerdan con lo reportado por Franco (2011) en estudios similares; considerándose que éstos no afectaron el comportamiento productivo de los peces bajo los diferentes tratamientos de evaluación. Aunque no diferentes estadísticamente, las concentraciones de Nitritos y Amonio fueron mayores en el tratamiento con 5% de adición de pasta de noni, probablemente debido a que una mayor proporción de alimento se precipitó al fondo é incrementó la cantidad de nitrógeno en suspensión. La Torre-Ramírez y Calderón-Araque (1998) reportaron que la presencia de polifenoles como los taninos tiende a incrementar la concentración de metabolitos nitrogenados en los desechos animales producto de la interacción negativa entre los taninos y la proteína, generando compuestos insolubles y no aprovechables por los sistemas digestivos de los animales. El tratamiento testigo presentó los valores más bajos en metabolitos tóxicos (NO2) en comparación con los tratamientos con adición de noni, infiriéndose que existe una adición de nitrógeno exógeno proveniente del noni. La adición de pasta de noni al alimento en los niveles de 2.5 y 5% afectó el comportamiento alimenticio de los peces bajo investigación. A diferencia del tratamiento testigo donde se observó una constante atracción, palatabilidad y consumo de alimento, no se reportó indiferencia hacia el alimento durante el período experimental, 40 días, en los tratamientos con adición de noni, los peces mostraron cambios en el comportamiento. Los peces bajo tratamiento del 5% de adición de noni deprimieron el consumo de alimento en 30% a partir del día 20, mostrando cierto grado de indiferencia hacia el alimento, situación que se acentuó hacia los días 30 y 40 de experimentación hasta un 50%, parte del alimento brindado se mantuvo en suspensión sin consumirse y fue necesario el retiro de los recintos para prevenir mayores impactos en la calidad del agua. Muñoz y colaboradores (2007) reportaron que el fruto de noni presenta altas 67

concentraciones de compuestos fenólicos, por ejemplo el caféico, los cuales pueden afectar negativamente el consumo de alimentos. Otros polifenoles presentes en el fruto de noni son las antroquinonas y taninos, últimos responsables de la reacción astringente del fruto al ser consumido. En otras especies animales, cerdos especialmente, se ha observado un rechazo al consumo de alimento cuando se incluyen insumos con propiedades astringentes al paladar por la reacción sobre las mucosas (similar a lo que ocurre en la piel). La acción astringente de los polifenoles no solamente afecta el consumo de los alimentos sino también la disponibilidad de nutrientes por su fuerte aleación con proteínas generando insolubilidad de estos nutrientes a los animales (La Torre-Ramírez y Calderón-Araque, 1998). En complemento de la etología alimenticia, los peces en los tratamientos con fruto de noni fueron más letárgicos que aquellos en el tratamiento testigo, probablemente por efecto de alguno de los principios bioactivos del noni. Comportamientos similares han sido reportados por otros investigadores utilizando extractos de la herbolaria medicinal. Por ejemplo, Franco (2009) evaluando el comportamiento productivo de tilapia nilótica alimentada con extracto de ajo Allium sativum L, cuando reportó cambios en el comportamiento de los animales cuando se adicionó extracto de ajo a niveles del 5 y 10% debido al efecto hipotensor del ajoeno contenido en el extracto. El efecto de la adición de noni no ejerció influencia positiva sobre los parámetros zoométricos de interés especialmente en ganancia de peso (g) y talla (cm) en comparación a los peces en tratamiento control, seguramente por efecto del bajo consumo de alimento registrado para los tratamientos experimentales con adición de noni. En relación al crecimiento en peso, el ANDEVA de una vía registró diferencias significativas entre tratamientos (P0.05) entre tallas de los peces en los diferentes tratamientos indica el poco efecto del noni en esta variable. Una tendencia similar al crecimiento en peso fue observada en el crecimiento en talla, los peces en el tratamiento con 5% de adición de noni mostraron una ligera talla superior a los peces en tratamiento testigo y con 2.5% de adición de noni. Sin embargo, al contrastar los valores para talla con los registros de supervivencia, se denota una interacción negativa entre ambas variables. Por un lado los peces en el tratamiento experimental con adición del 5% con ligera tendencia superior en peso y talla mostraron la menor tasa de superviviencia, 87%. Franco (2011) reportó el impacto de la tasa de supervivencia en el crecimiento individual de Tilapia Nilótica y en la productividad del cultivo. Una distribución heterogénea de datos para crecimiento en peso y talla entre peces bajo diferentes tratamientos fue observada. Los peces en el tratamiento testigo, mostraron una mayor dispersión de datos en relación a la media para las variables peso, talla e índice de condición. Franco e Iturbide (2010) discuten sobre el efecto de oportunidad por captura de alimento que tienen los peces bajo diferentes densidades de siembra o biomasa acumulada. Bajo condiciones apropiadas de calidad de agua, los peces con mayor jerarquía tienden a consumir mayor cantidad de alimento que peces con menores pesos o tallas, remarcándose esta tendencia a lo largo del cultivo, mostrando una distribución normal en el cultivo. En el caso de los peces en los tratamientos experimentales con noni mostraron tendencias con menor dispersión de datos, especialmente los peces alimentados con adición del 5% de noni. La inapetencia de los peces observada en los tratamientos experimentales reduce la competencia por alimento entre peces mostrando curvas menos dispersas. En relación a talla, los peces en tratamiento testigo en un mayor rango mostraron tallas superiores a la media, inclinando la curva hacia la derecha a diferencia del tratamiento con 5% de adición de noni que presentó una curva acumulada por debajo de la media, probablemente la acumulación de extracto de noni en el tiempo generó algún tipo de toxicidad a los peces. Comportamiento similar a lo observado en la presente investigación se reportó por Franco (2011) en peces alimentados con altos niveles de extracto de ajo por períodos continuados.

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En contraste, el índice de condición una variable estimada del peso y talla de los peces, no fue diferente entre peces en los tratamientos evaluados (P>0.05). Al final del período experimental los peces en el tratamiento con 2.5% de adición de noni mostraron un IC ligeramente superior que los otros dos tratamientos evaluados aunque la dispersión de datos es mayor que lo observado en los peces con tratamientos testigo y control que mostraron valores de 1.75 cada uno, respectivamente. La amplia dispersión de datos para la variable IC entre tratamientos se debió a la competencia entre organismos en cada uno de los tratamientos generada por la alta biomasa acumulada en el período experimental. En general, los valores promedio para cada uno de los IC reportados fueron similares a los reportados en otras investigaciones con uso de extractos de plantas en esta etapa fisiológica de los peces (Franco, 2011). La tasa de supervivencia varió entre tratamientos evaluados. La mayor tasa de supervivencia fue registrada para el tratamiento testigo con un 96%, seguido del tratamiento con 2.5% de adición de noni con un 90% y finalmente el tratamiento con 5% de adición de noni con un 87%. No se detectó diferencia estadística significativa en esta variable con la aplicación de la prueba no paramétrica de Kuskall-Wallis (P>0.05) Los resultados para supervivencia son aceptables, probablemente por el corto período experimental. Franco e Iturbide (2010) sugieren tasas de mortalidad para el período 0 – 60 días del 10%, período crítico para el desarrollo enzimático e inmunológico de los peces. Los peces en los tratamientos experimentales con adición de noni registraron muertes por intento o escape de los acuarios, siendo peces con pesos y tallas mayores lo s que murieron durante el experimento, a diferencia de los peces en el tratamiento testigo donde se observaron peces muertos con menores pesos y tallas. Este fenómeno puede explicarse por la alta concentración de compuestos polifenólicos, especialmente taninos, en el extracto de noni; compuestos utilizados comercialmente en la curtiembre de pieles por su acción contra el colágeno, probablemente el efecto acumulado de taninos en los peces con mayores consumos de alimento registraron irritabilidad en la piel, generando en los peces el intento o escape de los recintos. En general, los peces en tratamientos testigo y experimentales con adición de noni mostraron un comportamiento productivo similar, no diferente estadísticamente con el tratamiento testigo. La alta concentración de líquidos (> 90%) y efectos higroscópicos en el alimento balanceado para tilapia ejercen efectos negativos en las propiedades de flotabilidad e hidroestabilidad de la partícula alimenticia. Efectos más nocivos en la alimentación de tilapia lo constituye el alto contenido de compuestos polifenólicos, especialmente taninos, que influyeron negativamente en el consumo voluntario del alimento por la acción astringente de estos sobre la mucosa bucal de los peces.

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Derivado de los similares resultados obtenidos en la fase de laboratorio, el grupo de investigación, por experiencias previas en evaluación de otros extractos de plantas, decidió no continuar con la fase de proyecto piloto en cultivos comerciales para no generar expectativas en productores piscícolas. En general el uso de extracto de fruto de noni en adhesión a alimento balanceado para Tilapia, afecto negativamente el comportamiento alimenticio de los peces y no mejoró significativamente el comportamiento productivo en relación a ganancia de peso, talla e índice de condición, por lo que no se recomienda técnicamente como alimento funcional en acuicultura.

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PARTE IV

IV.I CONCLUSIONES

1. El extracto de fruto de noni Morinda citrifolia adicionado a alimento iniciador para Tilapia Nilótica O niloticus no mejoró el comportamiento productivo por lo cual se acepta la hipotesis nula planteada. 2. La adición de extracto de fruto de noni Morinda citrifolia al alimento para Tilapia Nilótica O niloticus, afectó negativamente el comportamiento alimenticio en relación a aceptación, tolerancia al alimento y en la tasa de supervivencia en ensayo biológico con peces aunque no estadísticamente significativo. . 3. Las propiedades físicas de flotabilidad e hidroestabilidad de la partícula alimenticia por adhesión a niveles de 2.5 y 5% de extracto de fruto noni fermentada por 8 días no fueron afectadas. 4. Las variables de atractabildad, aceptación y consumo de alimento por peces, fueron afectadas negativamente por la adhesión de extracto de noni en el alimento balanceado disminuyéndose hasta en un 33% a partir del día 20 de las pruebas de alimentación. 5.

La adición de extracto de noni en el alimento para tilapia no mejoró (P> 0.05) el comportamiento productivo de los peces en relación a ganancia en peso, crecimiento en talla e índice de condición.

6. La tasa de supervivencia difirió entre tratamientos, aunque no se detectó diferencia significativa (P>0.05), el tratamiento testigo presentó la mayor tasa de supervivencia con 96%, seguido por el tratamiento con 2.5% con un 90% y por último el tratamiento con 5% de adición de noni con un 87%. 7. El uso de extracto de fruto de noni en la alimentación de Tilapia Nilótica no mostró mejorías en el comportamiento productivo, estado de salud y bienestar de los peces en investigación.

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IV. 2 RECOMENDACIONES

1. No se recomienda el uso de extracto de fruto de noni fermentado, con consistencia pastosa adherida al alimento balanceado para Tilapia por afectar negativamente el comportamiento alimenticio y no mejorar el comportamiento productivo de los juveniles de Tilapia Nilótica. 2. Evaluar otras partes de la planta de noni M citrifolia como fuente de principios bioactivos utilizables en la acuicultura. 3. Continuar con investigación de herbolaria medicinal aplicada a la acuicultura.

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IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 1. Anónimo. (s.f.). Morinda citrifolia, Noni . Recuperado el 24 de Febrero de 2009, de CMA, Centro Médico Docente Adaptógeno, Medicina Sistmémica: www.adaptogeno.com/productos/noni.asp 2. Arteaga, P. M., y colaboradores. (2009). Clasificación toxicológica aguada del fruto seco pulverizado de Morinda citrifolia L., (NONI-C) en ratas Cenp; SPRD,. Recuperado el 20 de Septiembre de 2009, de Rev Cubana Plant Med (on line). 3. Auró de Ocampo, A., y Ocampo, L. (2008). Evaluación comparativa del efecto profiláctico del ajo y de un producto de patente contra dos Gram negativos en Tilapia (Oreochromis hornorum). Industria Acuícola, 4(6), 6 -11. 4. Cevallos, D., Villavicencio, M., & Giacometti, V. (2007). Influencia de Morianda citrifolia en el perfil hematológico de Sus scrofa. Boletin Técnico 7, Serie Zoológica 3, 62-71. 5. Cevallos, J., Villavicencio, M., y Giacometti, J. (Junio de 2007). Influencia de la Morinda citrifolia en el perfil hematológico de Sus scrofa. (I. I. Carrera de Ciencias Agropecuarias, Ed.) Boletin Técnico, Serie Zoológica, 7(3), 62 - 71. 6. España, P. (1998). Uso de la ivermectina en el control de Argullus sp en el cultivo de Tilapia Nilótica (Oreochromis niloticus). Guatemala: Universidad de San Carlos de Guatemala. 7. FAO. (2002). Residuos de antibióticos en productos de acuicultura. En FAO, El estado mundial de pesca y acuicultura, SOFIA (págs. 76-82). ROMA: Departamento de Pesca, FAO. 8. FAO. (2010). The State of World Fisheries and Aquaculture. . Rome: FAO. 9. Franco, L. (2009). Uso de extracto de ajo (Allium sativum L) con la alimentación de Tilapia Nilótica (O niloticus). Guatemala.: Laboratorio de Investigación Aplicada. 10. Franco, L. (2011). Efecto de la productividad del cultivo de Tilapia (Oreochromis niloticus) alimentada con extracto de ajo (Allium sativum L). Guatemala.: Secretaria Nacional de Ciencia y Tecnología. 11. Franco, L., e Iturbide, K. (2010). Manual de piscicultura para estudiantes, caso Tilapia y Trucha. Guatemala.: Fundación SOROS-Universidad del Valle de Guatemala.

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