Plan De Negocio

La importancia del color y la pigmentación en salmónidos

AUTOR(ES)

Pokniak R. ,José & Bravo G., Irene

Departamento de Fomento de la Producción Animal, Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias, Universidad de Chile

CITA

Pokniak R., José; Bravo G., Irene. La importancia del color y la pigmentación en salmónidos. Monografías de Medicina Veterinaria, Vol.20(1), julio 2000.

1. Introducción

Los peces son juzgados por los consumi­dores por su talla, textura, frescura, sabor y precio, pero el principal criterio de acepta­ción de truchas y salmones, es el impacto visual que provoca la coloración de su carne que varía de rosada a roja (Sinnot,1989). Así, el grado de pigmentación que contribuye a su imagen de elite, se constituye en un factor clave para la comercialización de estas especies cualquiera sea su forma de presentación final

La pigmentación tiene un alto costo econó­mico ya que la incorporación de astaxantina (AXT) sintética representa un 15 a un 20% del costo de la dieta (Hardy et al., 1994), por lo tanto los productores deben resolver el complejo desafio que significa, por una parte diseñar estrategias de pigmentación al me­nor costo posible y además, satisfacer las exigencias de coloración que imponen a sus productos los mercados de destino

2. Generalidades

Los carotenoides son los principales pigmentos que están presente en muchos animales acuáticos, siendo este grupo el más amplio que existe en la naturaleza (Foss et al., 1984). La coloración desde ro­sada a roja de la carne de los salmónidos, se debe a la acumulación de pigmentos carotenoides oxigenados en ella, principalmente AXT (3.3'dihydroxy,β caroteno4.4'­diona) (Foss et al., 1984; Sinnot, 1989) y en forma menos abundante cantaxantina (CTX) (ββcaroteno4.4'diona) (Schiedt et al., 1985; Storebakken y No, 1992).

Los carotenoides son sintetizados por algunas plantas superiores, algas, hongos y microorganismos (Sinnot, 1989). Los salmónidos no pueden hacer de novo sín­tesis de estos compuestos, puesto que son incapaces de oxidar carotenoides (Storebakken y No, 1992); por lo que deben adquirirlos mediante el consumo de zooplancton o crustáceos cuando se desarrollan en forma natural (Sinnot, 1989; Storebakken y No, 1992) y hay que incluirlos en sus dietas cuando son cultivados artificialmente, al no poder depender de un aporte natural (Sinnot, 1989).

Los carotenoides pertenecen químicamen­te a la familia de los compuestos terpenoides (Nickell y Bromage, 1997), se cla­sifican en carotenos y xantófilas, las últimas se diferencian por po­seer funciones oxigenadas como grupos hidroxílicos (luteína, zeaxantina), grupos cetónicos (CTX) o ambos (AXT) (Castro, 1992).

Su propiedad pigmentante está determinada por la presencia de una cadena de dobles enlaces conjugados que constituye el cromóforo en todos los carotenoides (Nickell y Bromage, 1997), pero estos dobles enlaces los hacen inestables y suscepti­bles a la oxidación y reorganiza­ción molecular, dando lugar a in­numerables derivados e isómeros con distintos valores pigmentantes (Castro, 1992).

La molécula de AXT tiene dos átomos de carbono asimétricos equi­valentes en la posición 3 y 3', pu­diendo formar tres isómeros ópti­cos distintos: (3R,3R), (3R,3' S)=(3S,3'R) o forma meso y (3S,3'S) (Anexo I). En Salmo salar (salmón Atlántico) y Oncorhynchus spp capturados en diferentes lugares de Europa y Canadá, las proporciones de la composición configuracional de isómeros de AXT en la carne es sorprendentemente similar, es­tando los isómeros ópticos en porcentajes de 78 a 85 (3S,3'S), 12 a 17 (3R,3'R) y 2 a 6% (mesoAXT); y para los isómeros geométricos en un 80% como forma trans y un 20% en forma cis. Por su parte, la AXT sintética es una mezcla racémica de los tres isómeros ópticos en la siguiente proporción: (3R,3'R): (3R,3'S)=(3S,3'R}: (3S,3'S)= 25:50:25 (alrededor del 50% de la AXT sintética se encuentra en muy baja proporción en la naturaleza por estar en la forma meso) y 100% como forma trans que es totalmente biodisponible (Castro, 1992).

La AXT se presenta en la naturaleza como AXT libre, AXT mono o diéster ya que pue­de esterificarse con ácidos grasos. En el plasma y carne se encuentra AXT en la for­ma libre, mientras que en la piel se encuen­tra esterificada. Los carotenoides sintéticos que se producen comercialmente están en forma libre (Hardy et al., 1994).

3. Insumos pigmentantes

En Chile, aproximadamente 9095% de los carotenoides usados en las dietas para el cultivo de salmónidos son sintéticos, sien­do la proporción restante derivada de productos naturales (Hardy et al., 1994).

3.1.CRUSTÁCEOS

Torrissen et al. (1981) utilizando desechos de crustáceos hidrolizados, lograron una tasa de acumulación de AXT en el tejido muscular más alta que al entregarlos en forma fresca o seca por una mayor digestibilidad aparente de AXT, por la solubilización de las caparazones durante el proceso de hidrólisis.

La harina de krill antártico (Euphausia superba), que contiene 180200 ppm de AXT, es considerada un estimulador del apetito de los salmones, tiene un alto con­tenido de proteína (5565%) y un moderado aporte de grasas, pero la mayoría de la AXT se encuentra como ésteres de ácidos grasos, por lo tanto no se utiliza en forma eficiente (Hardy et al., 1994), por esta mis­ma razón al pigmentar truchas arco iris (Oncorhynchus mykiss) con aceite de lan­gostino (Pleuroncodes planipes) si bien se pigmenta, su eficiencia es menor al compararse con AXT sintética (Coral et al., 1998)

3.2.VEGETALES

3.2.1.ALGAS

Las algas son la fuente natural con el más alto contenido de AXT, pudiendo llegar a 5 g/kg de materia seca, ya que el 90% de sus carotenoides corresponde a AXT, siendo un 87% ésteres de AXT y sólo un 3% de AXT libre. El potencial uso de las algas para la producción industrial de AXT pasa por de­sarrollar tecnologías que incrementen la pro­porción de AXT libre o el desarrollo de un proceso de hidrólisis de los ésteres de AXT. Se ha informado que los géneros Chlamidomonas, Chlorococcum, Neochloris, Protosiphon, Chlorophycea y Haematococcus pluvialis contienen importantes cantidades de carotenoides, pero la AXT se encuentra principalmente en forma de ésteres, por lo tanto tienen una baja uti­lización en los peces (Markovits, 1991; Choubert y Heinrich, 1993).

3.2.2.LEVADURAS

De las levaduras que producen AXT, sólo una de ellas es de importancia: Phaffia rhodozyma en la que la astaxantina está protegida por una pared celular, debiéndose someter a digestión enzimática con Bacíllus circulans (Torrissen et al., 1989), o a la ruptura mediante un proceso mecáni­co, obteniéndose colores y concentraciones musculares sin diferencia significativa en salmones coho (Oncorhynchus kisutch) al compararse con AXT sintética (Mena, 1993). Mediante programas de selección y aisla­miento de cepas, se ha llegado a concentraciones de 3.000 o más ppm de AXT libre (3R,3'R) por procesos de fermentación industrial. Aunque como insumo pigmentante tiene buenos resultados en ensayos comerciales, presenta limitaciones como variacio­nes en la concentración real de AXT entre un lote y otro; necesita ajustes para dosificarse en los alimentos; la extracción mecánica de la AXT la expone al oxígeno produciéndose compuestos sin propiedades pigmentantes. Actualmente ocupa el 810% del mercado nacional de pigmentos para salmones (Hardy etal., 1994; Tellez, 1998).

3.2.3.PLANTAS

Hannasch y Nelson (1990) al utilizar un ex­tracto saponificado del pimentón rojo o paprika, que contiene principalmente capsantina y capsorrubina como fuente pigmentante, demostraron que tiene el po­tencial de reemplazar en parte a la AXT dietaria, aunque la eficiencia pigmentante relativa es menor, pero por su bajo costo permitiría incorporarla en mayor cantidad a las dietas, por lo que puede ser una buena fuente complementaria de pigmento para la salmonicultura.

Otra fuente pigmentante con buenas expec­tativas de utilización son las flores de las plantas del género Adonis como fuente de AXT diéster (Markovits, 1991).

3.3.CAROTENOIDES SINTÉTICOS

El cultivo intensivo de salmónidos no puede depender de un aporte natural de pigmentos, por lo cual se recurre a la suplementación con productos sintéticos como la AXT y la CTX para alcanzar el gra­do de coloración deseado en la carne. Es­tos productos estandarizados, con una alta concentración de carotenoides, de fácil ma­nejo, más biodisponibles, estables y confiables son la principal fuente de pigmen­to para más del 90% de los salmones cultivados en el mundo (Hardy et al., 1994; Nickeil y Bromage, 1997).

Los pigmentos sintéticos son producidos principalmente por Hoffman La Roche (Basilea, Suiza); en 1964 sacan al mercado la CTX sintética llamada Carophyll Red 10%®, siendo la principal fuente de pigmen­to utilizada en la alimentación de salmones en la década pasada. La AXT sintética está disponible desde 1985, denominada Carophyll Pink 8%®, teniendo una mayor eficiencia de pigmentación que la CTX en salmonídeos, ya que se absorbe, deposita y retiene más su color a la congelación. La AXT por ser muy sensible al oxígeno, una vez sintetizada debe ser recubierta (Labo­ratorio Roche, citado por Tellez, 1998).

4. Metabolismo de los carotenoides

4.1.DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN

La absorción de los carotenoides es afecta­da por la digestión de las fuentes de pigmentos (Torrissen et al., 1989), la pre­sencia de grupos hidroxílicos y el grado, de esterificación (Nickell y Bromage, 1997). Se ha demostrado

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