Incorporación de conservantes naturales en los piensos para peces:optimización de la calidad y vida útil de la dorada

Abstract

El objetivo principal que se planteó en la presente Tesis Doctoral fue estudiar la incorporación de conservantes naturales en el pienso de dorada, como estrategia para incrementar la estabilidad oxidativa del pienso y posiblemente la del pescado. El estudio del efecto protector de conservantes naturales en el pienso se llevó a cabo simulando las condiciones industriales tanto en la producción como en el almacén de piensos para peces. Se prepararon cinco piensos extruidos diferentes, un pienso basal o control, un pienso con un antioxidante sintético (butil-hidroxitolueno) y los tres restantes con extracto de romero, aceite esencial de tomillo -quimiotipo carvacrol- o aceite esencial de tomillo -quimiotipo timol-. Se almacenaron durante 24 semanas en refrigeración o a temperatura ambiente. Durante este periodo se midió la oxidación lipídica y la susceptibilidad a la misma (TBARS y TBARS-i). Para determinar la dosis óptima de conservantes naturales en la mejora de la calidad y la conservación de la dorada se realizaron dos experimentos de engorde con pienso con distintas dosis de aceite esencial de tomillo -quimiotipo timol- o de extracto de romero. Se analizaron parámetros de rendimiento y parámetros físico-químicos, microbiológicos y sensoriales de frescura. Además de esto, en el experimento con romero se analizó la histología del hígado y la bioquímica sanguínea, mientras que en el experimento con aceite esencial de tomillo se estudió la histología del intestino e índices biométricos. La adición de conservantes naturales al pienso demostró ser una buena alternativa a los conservantes sintéticos para protegerlo frente a la oxidación lipídica. La actividad antioxidante del romero fue similar a la del butil-hidroxitolueno durante el procesado del pienso y durante su almacén a temperatura ambiente y en refrigeración. Los aceites esenciales de tomillo (quimiotipo timol y quimiotipo carvacrol), aunque tienen una demostrada actividad antioxidante, no fueron capaces de equiparar al butil-hidroxitolueno durante el secado del pienso e incluso el timol mostró cierta actividad pro-oxidante. Durante el periodo de almacén los piensos se mantuvieron sin grandes cambios en cuanto a oxidación lipídica, validando estas condiciones de almacén durante el tiempo que suelen permanecer en la empresa de acuicultura. El uso de conservantes naturales provenientes de plantas aromáticas en el pienso mejoró propiedades sensoriales del pescado fresco como el olor, el color de las agallas y el índice de calidad. Los parámetros fisicoquímicos utilizados no mostraron grandes diferencias aunque la oxidación lipídica fue inferior en peces alimentados con dietas suplementadas con extracto de romero. El aceite esencial de tomillo -quimiotipo timol- y extracto de romero añadidos al pienso han demostrado un efecto beneficioso sobre la conservación del pescado. Ambos tuvieron un efecto dosis dependiente sobre parámetros fisicoquímicos del deterioro, siendo proporcional a la dosis en caso del tomillo y con una dosis óptima de 600 mg/kg en el caso del romero. La calidad sensorial siguió tendencias similares y en ambos casos se tradujo en un incremento de un día en la vida útil en términos sensoriales con cualquier dosis. Los aceites esenciales y extractos de plantas aromáticas también ejercen ciertos efectos en la fisiología de los peces modulando, entre otros aspectos, el metabolismo lipídico y la respuesta inmune. El extracto de romero fue capaz de modular el metabolismo lipídico, reduciendo la esteatosis hepática de los peces que se suele producir durante la alimentación con dietas de alta energía y mejorando parámetros de bioquímica sanguínea. El aceite esencial de tomillo produjo un aumento de la inflamación aparente en el intestino de dorada a dosis bajas y una reducción a dosis altas. En ambos casos se observó una respuesta bifásica, algo común en fitoquímicos añadidos a la dieta.

The main objective that was raised in the present thesis was to study the incorporation of natural preservatives in the feed of gilthead seabream as a strategy to increase the oxidative stability of feed and possibly of fish. The study of the protective effect of natural preservatives in the feed was carried out simulating industrial conditions both in production and in the storing of fish feed. Five different extruded fish feed were prepared: a basal or control diet, a diet with a synthetic antioxidant (butylated hydroxytoluene) and the remaining three ones with rosemary extract, thyme essential oil -carvacrol chemotype-, or thyme essential oil-thymol chemotype-. Feed were stored for 24 weeks under refrigeration or at ambient temperature. During this period lipid oxidation and susceptibility to oxidation was measured (TBARS & i-TBARS). To determine the optimum dose of natural preservatives to improve the quality and conservation of githead seabream, two feeding trials was carried out with different doses of thyme essential oil (thymol chemotype) or rosemary extract. Performance, physical-chemical, microbiological and sensorial parameters were analysed. Additionally, liver histology and blood biochemistry were examined in rosemary extract experiment and gut histology and biometric indices in thyme essential oil experiment. The addition of natural preservatives to fish feed was proved to be a good alternative to synthetic preservatives to protect it against lipid oxidation. The antioxidant activity of rosemary was similar to that of butylated hydroxytoluene during the processing of feed and during storing both at room temperature and under refrigeration. Thyme essential oils (thymol and carvacrol chemotype chemotype), although they have a proven antioxidant activity, were unable to match the butylated hydroxytoluene during the drying of fish feed. Even the thymol showed some pro-oxidant activity. During the storage period, the feed remained mostly unchanged in terms of lipid oxidation, validating these conditions of storage during the time in which the feed typically stays in the fish farm. The use of natural preservatives from aromatic herbs in the feed improved sensory properties of fresh fish like the smell, the color of the gills and the quality index. The physicochemical parameters used did not show large differences; although lipid oxidation was lower in fish fed diets supplemented with rosemary extract. The thyme essential oil -thymol chemotype- and rosemary extract added to the feed have demonstrated a beneficial effect on the preservation of fish. Both have a dose-dependent effect on physicochemical parameters of spoilage, being proportional to the dose in thyme and with an optimum dose of 600 mg/kg for rosemary. In both cases resulted in a one-day increase of self-life at any dose. Essential oils and extracts of aromatic plants also have certain effects on fish physiology by modulating, among other aspects, lipid metabolism and immune response. Rosemary extract was able to modulate lipid metabolism, reducing hepatic steatosis, that often occurs during feeding high-energy diets, and improving blood chemistry parameters. Thyme essential oil produced an increased apparent swelling in gilthead seabream intestine at low doses and a reduction at high doses. In both cases a biphasic response was observed, as is common in phytochemicals added to the diet.