La oxidación lipídica en la cadena de producción acuícola

Miguel

Description

En el campo alimenticio, la industria acuícola ha sustentado su desarrollo en la
utilización de materias primas provenientes de la cadena de procesamiento especies de peces de
origen marino. Los principales productos industriales de esta cadena son la harina y el aceite de
pescado, los cuales tienen un alto valor nutricional y económico. En el caso particular del aceite
de pescado, se ha encontrado que es una materia prima escasa, que presenta un alto contenido de
ácidos grasos poliinsaturados (AGPI omega 3) y que ha sido catalogada como alimento funcional
por los beneficios para la salud del consumidor. Paradójicamente el alto contenido de AGPI n-3 hace
del aceite de pescado una materia prima altamente susceptible a los procesos de autooxidación que
promueven la transformación de los ácidos grasos en Peróxidos, aldehídos, cetonas y polímeros,
responsables del daño celular oxidativo. En el presente documento describimos los procesos de
generación de productos primarios y secundarios de la oxidación, los mecanismos de protección
en contra del daño oxidativo y el efecto negativo de los productos primarios y secundarios de la
autooxidación lipídica sobre calidad nutricional de los alimentos balanceados, la salud de los peces y
la calidad del producto cárnico para consumo humano.

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• Publié le: 01 janvier 2009
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RIAA 0(1)2009: 13-22 Revista de Investigación Agraria y Ambiental
La oxidación lipídica en la cadena de producción acuícola
1 2Miguel Ángel Landines Parra & Jorge Andrés Zambrano Navarrete
1 2 [e-mail], [e-mail]
12 Laboratorio de Ictiología, Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia
Universidad Nacional de Colombia, Bogotá D.C.-Colombia.
Resumen.- En el campo alimenticio, la industria acuícola ha sustentado su desarrollo en la
utilización de materias primas provenientes de la cadena de procesamiento especies de peces de
origen marino. Los principales productos industriales de esta cadena son la harina y el aceite de
pescado, los cuales tienen un alto valor nutricional y económico. En el caso particular del aceite
de pescado, se ha encontrado que es una materia prima escasa, que presenta un alto contenido de
ácidos grasos poliinsaturados (AGPI omega 3) y que ha sido catalogada como alimento funcional
por los benefcios para la salud del consumidor. Paradójicamente el alto contenido de AGPI n-3 hace
del aceite de pescado una materia prima altamente susceptible a los procesos de autooxidación que
promueven la transformación de los ácidos grasos en Peróxidos, aldehídos, cetonas y polímeros,
responsables del daño celular oxidativo. En el presente documento describimos los procesos de
generación de productos primarios y secundarios de la oxidación, los mecanismos de protección
en contra del daño oxidativo y el efecto negativo de los productos primarios y secundarios de la
autooxidación lipídica sobre calidad nutricional de los alimentos balanceados, la salud de los peces y
la calidad del producto cárnico para consumo humano.
Palabras clave: aceite de pescado, acuicultura, aldehídos, ácidos grasos omega 3, autoxidación, peróxidos
Abstract.- Aquaculture industry has sustained its development on the use of products obtained from
marine fsh species. Main trial products in this feld are both the four and fsh oil, which have a
high nutritional and economic value. Fish oil has been found to be a scarce raw material, which has a
high content of polyunsaturated faty acids (PUFA n-3) and has been classifed as a functional food
because of the benefts they bring on the consumer’s health. Paradoxically, high PUFA n-3 content
makes the fsh oil highly susceptible to the autooxidation processes that lead to the transformation
of PUFA N-3 in peroxides, aldehydes, ketones and polymers that are responsible for oxidative cell
damage. In this document we explore the processes in which primary and secondary products are
generated through oxidation, and the protection mechanisms against oxidative damage and the
negative efect of primary and secondary products of lipid autoxidation on nutritional quality of
balanced feeds, fsh health and quality of meat products for human consumption.
Key words: Fish oil, aquaculture, aldehydes, faty acids n-3, autooxidation, peroxides
consumo humano directo. El 23% restante Introducción
(33 millones de toneladas) se destinó para la
producción de aceite y harina de pescado para La acuicultura es el sector productor de al- i
consumo animal (FAO 2008). En ese mismo mento de origen animal de más rápido
crecimiento y sobrepasa el crecimiento poblacion- año, más del 30% de las capturas globales t-o
tales de origen marino que se emplearon para al humano, con una oferta per cápita que pasó
de 0.7 kg en 1970 a 7.8 kg en 2006. En ese año, la obtención de harina y aceite de pescado.
más del 77% de la producción acuícola (110 Pernetecían a un limitado número de especies
millones de toneladas) fue destinada para el marinas incluyendo la anchoveta (Engraulis
13RIAA 0(1) 2009: 13-22 Landines & Zambrano
ringens), el abadejo de Alaska (Teragra chal- cales libres, inicia una reacción catalítica en
cogramma), el listado (Katsuwonus pelamis), cadena defnida como autooxidación lipídica,
el arenque del atlántico (Clupea harengus), la que puede generar más de 60 productos
fnabacaladilla (Micromesistius poutassou), la ca- les, muchos de los cuales son citotóxicos. En
balla (Scomber japonicus), el jurel (Trachurus este proceso un hidrógeno alílico es extraído
murphyi), la anchoveta japonesa (Engraulis de la cadena lipídica de un ácido graso (fase
japonica), el pez sable (Trichiurus lepturus) y el de iniciación) por infuencia de factores como
atún aleta amarilla (Neothunnus macropterus). alta temperatura (Aidos et al. 2002),
humeSe estima que el uso del aceite de pescado en dad (Partanen et al. 2005), presencia de iones
acuicultura se incrementará de un 54% de la metálicos oxidantes (Keceli & Gordon 2002,
producción total mundial en el año 2000 a un Suton et al. 2006) e incidencia directa de luz
97% en el año 2010 (Zaldívar 2002). (Scrimgeour 2005). El radical libre resultante,
actúa como iniciador de una cadena de
reacEl rol del aceite de pescado es preponderante y ciones que generan más radicales libres, que al
limitante en la acuacultura debido a que cerca entrar en contacto con el oxígeno atmosfé - ri
del 85% de lo que se produce a nivel mundial co dan lugar a compuestos indicadores de la
se emplea en el sector acuícola, en donde los oxidación primaria (peróxidos). Estos
comsalmónidos participan con el 55% de la deman- puestos primarios contribuyen a la separación
da total de esta materia prima (FAO 2008). de un hidrógeno alílico de otras cadenas de
Actualmente, la mayoría del aceite de pescado AGPI, fomentando así la formación de hidr -o
de origen marino se destina a la elaboración peróxidos (fase de propagación) hasta que dos
de alimentos balanceados para la acuacultura, radicales de cualquier tipo se combinan para
asegurando así el adecuado desarrollo de los formar un producto no radical, aunque esto
peces e impartiendo valiosas propiedades que está limitado inicialmente por el
relativamenpromueven la salud del consumidor fnal. te pequeño número de radicales presentes en
el sistema (fase de fnalización).
En Colombia, los alimentos balanceados ut -i
lizados en la producción de trucha arcoiris Los hidroperóxidos sufren fnalmente una
(Oncorhynchus mykiss) son elaborados con ruptura en la que se generan los compuestos
hasta 25% y 9% de inclusión de harina y aceite secundarios de la oxidación lipídica
(aldehíde pescado, respectivamente, convirtiéndose dos, cetonas, alcoholes y polímeros)
(Lewisen la especie con mayor nivel de inclusión de McCrea & Lall 2007), que además de tener
aceite de pescado en sus raciones comerciales. acción citotóxica, son los responsables del
Con estos niveles de inclusión, en el año 2006 sabor a rancio en los alimentos y representan
se produjeron 5000 toneladas de trucha a-r una pérdida signifcativa de calidad, debido al
coíris a partir de la elaboración de 6750 tonel-a decremento del contenido de AGPI (Aidos et
das de alimento, obteniendo un factor de con- al. 2003b). Debido a que muchos de los
comversión alimenticia (FCA) promedio nacional puestos generados durante la fase de
fnalizade 1.35 (Tacon & Metian 2008).El aceite de ción son muy volátiles, su concentración en
pescado es una materia prima lipídica, cuya los productos puede empezar a decrecer con
incusión debe representar al menos el 50% de el tiempo dependiendo del contenido graso y
los lípidos dietarios de especies como la tru- de las condiciones de almacenamiento y
emcha arcoiris (Figueiredo-Silva et al. 2005). paque (Herrera & Zambrano 2005).
Esta materia prima contiene un 21% de á-ci A nivel celular existe una producción
constandos grasos poliinsaturados de cadena larga te de compuestos oxígeno-reactivos (COR)
(AGPI), un 6,2% de ácido eicosapentaeno-i tales como el oxígeno (O), el anión
superóxi2
do (O -), hidroperóxidos (-OH) y radicales co (EPA) y 7,8 de ácido docosahexaenoico 2
(DHA) (Aidos et al. 2003a, 2003b), lo que la libres (RO- y ROO-) (Ahmad et al. 2000).
hace muy nutritiva y valiosa, pero altamente Por ejemplo, el O producido por la mitocon-2
susceptible de sufrir procesos autooxidativos dria es convertido a peróxido de hidrógeno
que deterioran su calidad, estabilidad y valor (H O ) mediante la acción de SOD
mitocon2 2
nutricional. drial. CAT promueve la descomposición del
en H O y media molécula de O . GPx presenta
2 2
La remoción de iones hidrogeno de los ácidos una amplia afnidad por sustratos peroxidados,
grasos poliinsaturados causada por los rad-i catalizando la reacción de glutatión reducido
14 15RIAA 0(1) 2009: 13-22 Oxidación lipídica
a glutatión oxidado y la reducción del H O oxidación de lípidos mediante la reacción con
2 2
(Tort et al. 2005). Otras enzimas antioxidan- un peróxido (ROO-), cualquier radical libre
tes también incluyen la glutatión reductasa y