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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA DE QUÍMICA FARMACÉUTICA
APROVECHAMIENTO DEL CHOCHO COMO FUENTE DE PROTEÍNA
ALTERNATIVA A LA SOYA EN EL DISEÑO Y DESARROLLO DE UNA
FORMULACIÓN DE ALIMENTO BALANCEADO PARA RATONES BLANCOS
DE EXPERIMENTACIÓN (Mus musculus)
Trabajo de Investigación presentado como requisito previo para la obtención del Título
de Química Farmacéutica
AUTORA: Andrea Margarita Yánez Moreno
TUTORA: Ing. Milene Fernanda Díaz Basantes MSc.
DMQ, diciembre, 2017
Yánez Moreno, Andrea (2017). Aprovechamiento del
chocho como fuente de proteína alternativa a la
soya en el diseño y desarrollo de una formulación
de Alimento Balanceado para Ratones Blancos de
Experimentación (Mus musculus). Trabajo de
investigación presentado como requisito previo
para la obtención del Título de Química
Farmacéutica. Carrera de Química Farmacéutica.
Quito. UCE. 117 p.
iii
DEDICATORIA
A Dios, quien está conmigo siempre, la energía que me permite levantarme cada día.
A la Virgen María, la madre que me cuida y me protege.
A mis padres Alfonso y Rosita, mi mayor inspiración y ejemplo a seguir, a quienes les
debo todo lo que soy y tengo en la vida. por nunca dejarme sola y ser mi mayor fuente
de apoyo y amor incondicional, muchos de mis logros se los debo a ustedes y este es
uno de ellos.
A mi hermano Andrés, mi orgullo y ejemplo de pasión por lo que uno ama hacer,
gracias por estar conmigo en los momentos más difíciles.
A mi abuelito Segundo y mis tíos Lolita y Manuel, mis segundos padres, gracias por su
cariño y cuidados, por enseñarme el verdadero valor de los detalles más simples que
nos da la vida.
A mis angelitos y angelitas, pese a que ya no están presentes su bendición está conmigo
siempre.
A Carlos Andrés, mi todo, mi cómplice y confidente, mi mejor amigo y el impulso para
cumplir cada una de nuestras metas.
A mis familiares y amigos, de quienes solo he recibido palabras de aliento y confianza
para concluir esta etapa.
A quienes hemos formado parte del área de Farmacología, Farmacoterapéutica,
Atención y Gestión Farmacéutica de la Facultad de Ciencias Químicas de la
Universidad Central del Ecuador: Dra. Janeth Montalvo, Dr. Patricio Miño (+), Dra.
Ketty Sacoto, Dra. Dayana Borja, Paola Hernández, por compartir conmigo la pasión
por esta ciencia, por inculcarme la responsabilidad y entrega que implica una
investigación, más aún cuando utilizamos seres vivos para obtener un resultado, de
esta experiencia he obtenido las mejores enseñanzas no solo para mi desarrollo
profesional sino personal.
A cada uno de mis profesores, quienes en cada etapa han sido la guía y ejemplo de lo
que un excelente profesional puede lograr de una manera ética y cómo podemos
colaborar con nuestro trabajo a la sociedad.
Con profundo respeto y cariño
Andrea
iv
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por darme la vida y permitirme seguir este camino.
Mi eterna gratitud a la Universidad Central del Ecuador, la Facultad de Ciencias
Químicas, sus autoridades, docentes y personal administrativo, por la formación integral
que me ha dado y la oportunidad de ser una profesional.
Mi respeto y admiración a mi tutora, Ing. Milene Díaz, que ha sido mi mayor apoyo en
el desarrollo de este proyecto y quien sin conocerme ha depositado su confianza en mí,
gracias por sus conocimientos y su amistad.
Un reconocimiento especial a la Dra. Liliana Naranjo, Dra. Lorena Goestchel, y ByF.
Jorge Moncayo, por sus acertados consejos y por dirigirme de la mejor manera para
concluir este proceso.
Al Centro de Biología, al Dr. Franklin Gavilánez y MVZ. Daniela Balseca, por
permitirme usar sus instalaciones para el desarrollo de este proyecto.
Al Ing. Jorge Grijalva y al Dr. Iván Tapia, por su ayuda y dirección.
Al Laboratorio de Nutrición Animal, especialmente al Q.A. Arnulfo Portilla por su gran
colaboración en el proceso experimental.
Al Dr. Alejandro Duthán, la primera persona que puso su confianza en mí al ingresar a
la Universidad, gracias por ser el impulso para no rendirme y terminar con esta meta.
A mis padres, por haberme forjado como la persona que soy en la actualidad, por nunca
dejarme sola y ser mi mayor fuente de apoyo y amor incondicional, muchos de mis logros
se los debo a ustedes y este es uno de ellos.
A mi hermano, por estar conmigo en los momentos más difíciles y ayudarme con sus
conocimientos cuando lo necesito.
A mis tíos y abuelito, por su cariño y cuidados, por enseñarme el verdadero valor de los
detalles más simples que nos da la vida.
A Carlos Andrés, mi Cavita, por ser mi compañero en todo este camino, lo más lindo que
me ha dado la facultad, por su apoyo firme y constante, su amor que me ha dado la fuerza
para luchar contra cada desafío que hemos vencido.
A Evelyn, Valeria, Erika, Cathy y Rebeca, mis hermanas incondicionales, gracias por
demostrarme que personas increíbles como ustedes existen y que estarán conmigo
siempre.
v
A Javier, Natalia, Andrea, Pamela, Dennis, Byron, Gaby, Liz, Noé, Grace, MaFer, Kelvin
y Liya por su amistad y cariño a pesar del tiempo y la distancia.
A Alex, Jessy, Alejo, Wendy, Jimmy, Geovy, Christian, Tomás, Santy, Mateo, Naty,
Grace, Lore y Diego; por ser los mejores amigos que la vida me pudo dar, por compartir
conmigo los buenos y malos momentos de este camino que ha sido difícil, muy difícil
pero no imposible, y juntos lo logramos; para ustedes mi cariño eterno y la confianza de
que siempre podrán contar su Margarita.
A mis primos y tíos, gracias por su cariño, por estar siempre al pendiente y por compartir
los mejores momentos en familia.
A la familia Vega Ayo, gracias por abrirme las puertas de su hogar y por el gran apoyo
que me han dado.
A la Dra. Paulina Morales, por creer en mí y darme la primera oportunidad de aprender
y crecer a nivel profesional, gracias por su apoyo y sus enseñanzas.
vi
AUTORIZACIÓN DE AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, Andrea Margarita Yánez Moreno en calidad de autora del trabajo de
investigación: Aprovechamiento del chocho como fuente de proteína alternativa a la
soya en el diseño y desarrollo de una formulación de Alimento Balanceado para
Ratones Blancos de Experimentación (Mus musculus), autorizo a la Universidad
Central del Ecuador a hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o de parte de
los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autora me corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
También, autorizo a la Universidad Central del Ecuador a realizar la
digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de
conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
vii
CONSTANCIA DE APROBACIÓN DE LA TUTORA
Yo, Milene Fernanda Díaz Basantes en calidad de tutora del trabajo de
investigación titulado: Aprovechamiento del chocho como fuente de proteína
alternativa a la soya en el diseño y desarrollo de una formulación de Alimento
Balanceado para Ratones Blancos de Experimentación (Mus musculus), elaborado
por la estudiante Andrea Margarita Yánez Moreno de la carrera de Química
Farmacéutica, Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central del Ecuador,
considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo
metodológico y en el campo epistemológico, por lo que lo APRUEBO, a fin de que sea
sometido a la evaluación por parte del tribunal calificador que se designe.
En la ciudad de Quito, a los 12 días del mes de diciembre de 2017
viii
CONSTANCIA DE APROBACIÓN DEL TRABAJO FINAL POR TRIBUNAL
El Tribunal constituido por: Ing. Milene Díaz, Dra. Lorena Goetschel y ByF.
Jorge Moncayo, luego de revisar el trabajo de investigación titulado: Aprovechamiento
del chocho como fuente de proteína alternativa a la soya en el diseño y desarrollo
de una formulación de Alimento Balanceado para Ratones Blancos de
Experimentación (Mus musculus), previo a la obtención del título de Química
Farmacéutica presentado por la señorita Andrea Margarita Yánez Moreno, APRUEBA
el trabajo presentado.
Para constancia de lo actuado firman:
ix
ÍNDICE DE CONTENIDOS
pág.
DEDICATORIA ............................................................................................................. iii
AGRADECIMIENTOS ................................................................................................... iv
AUTORIZACIÓN DE AUTORÍA INTELECTUAL ..................................................... vi
CONSTANCIA DE APROBACIÓN DE LA TUTORA ...............................................vii
CONSTANCIA DE APROBACIÓN DEL TRABAJO FINAL POR TRIBUNAL .... viii
ÍNDICE DE CONTENIDOS ........................................................................................... ix
ÍNDICE DE ANEXOS ................................................................................................. xiii
ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................. xiv
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................... xv
ÍNDICE DE GRÁFICOS .............................................................................................xvii
LISTA DE ABREVIATURAS................................................................................... xviii
RESUMEN .................................................................................................................... xix
ABSTRACT ................................................................................................................... xx
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 21
CAPÍTULO I .................................................................................................................. 23
1. EL PROBLEMA ..................................................................................................... 23
1.1 Planteamiento del Problema ............................................................................ 23
1.2 Formulación del Problema ............................................................................... 24
1.3 Objetivos .......................................................................................................... 24
Objetivo General ............................................................................................ 24
Objetivos Específicos ..................................................................................... 24
1.4 Justificación e Importancia .............................................................................. 25
CAPÍTULO II ................................................................................................................. 27
2 MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 27
2.1 Antecedentes de la investigación ..................................................................... 27
2.2 Fundamentación Teórica.................................................................................. 29
Nutrición y Alimentación animal ................................................................... 29
Conversión Alimenticia (CA) ........................................................................ 30
Alimentos Balanceados .................................................................................. 30
Composición química de los alimentos.......................................................... 32
x
a. Compuestos Inorgánicos .............................................................................. 33
b. Compuestos Orgánicos................................................................................. 33
Fuentes de Proteína ........................................................................................ 34
a. Chocho ......................................................................................................... 34
b. Soya .............................................................................................................. 39
El animal de experimentación ........................................................................ 40
a. El ratón blanco (Mus musculus) como modelo de experimentación ............ 40
b. Requerimientos Nutricionales del Ratón Blanco (Mus musculus) ............... 46
c. Niveles Tóxicos de Nutrientes para el Ratón Blanco ................................... 48
Tipos de dietas ................................................................................................ 49
a. Dietas de Ingredientes Naturales .................................................................. 49
b. Dietas Purificadas o semi-purificadas (sintéticas o semi-sintéticas) ............ 49
c. Dietas Químicamente definidas ................................................................... 50
d. Dietas Certificadas ....................................................................................... 50
e. Dietas Medicadas ......................................................................................... 51
Tipo de fórmula de la Dieta ........................................................................... 51
Forma física de la dieta .................................................................................. 52
a. Harinas ......................................................................................................... 53
b. Peletizado ..................................................................................................... 53
c. Extruido (Expandido) ................................................................................... 53
d. Granulado o Molido ..................................................................................... 54
e. Dieta Líquida ................................................................................................ 55
Contaminantes de las dietas ......................................................................... 55
Ética Animal ................................................................................................. 56
Diseño Experimental .................................................................................... 57
a. Diseño Experimental en Bloques completos al azar (DBCA) ..................... 58
2.3 Fundamentación Legal ..................................................................................... 59
2.4 Hipótesis .......................................................................................................... 60
Hi: Hipótesis Alternativa ................................................................................ 60
Ho: Hipótesis Nula ......................................................................................... 60
2.5 Sistema de Variables ........................................................................................ 60
CAPÍTULO III ............................................................................................................... 62
3 METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN ............................................................. 62
3.1 Diseño de Investigación ................................................................................... 62
xi
3.2 Población y Muestra ........................................................................................ 62
3.3 Materiales y Métodos....................................................................................... 63
Metodología del desarrollo y análisis de las Formulaciones de Alimento
Balanceado .............................................................................................................. 63
a. Operaciones de Acondicionamiento de las materias primas ........................ 63
b. Proceso de Elaboración de las tres formulaciones de Alimento Balanceado
66
c. Análisis bromatológico y microbiológico .................................................... 67
Método de Evaluación in vivo de las tres formulaciones de alimento balanceado
................................................................................................................................. 68
a. Acondicionamiento del área de experimentación ........................................ 69
b. Administración de agua y comida ................................................................ 69
c. Limpieza y recolección de desperdicios ...................................................... 70
d. Pesaje semanal ............................................................................................. 71
3.4 Diseño Experimental........................................................................................ 71
Modelo del DBCA ......................................................................................... 71
3.5 Matriz de Operacionalización de las Variables ............................................... 73
a. Variable Independiente ................................................................................ 73
b. Variables Dependientes ................................................................................ 73
3.6 Procedimientos................................................................................................. 74
Consumo de Alimento Diario (CAD) ............................................................ 74
Ganancia de peso semanal (GPS) .................................................................. 75
Índice de Conversión Alimenticia (ICA) ....................................................... 75
3.7 Instrumentos de Recolección de Datos ............................................................ 75
3.8 Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos .............................................. 77
Procedimiento de análisis ............................................................................... 77
a. Análisis de varianza y Prueba de significación ............................................ 77
b. Prueba de Duncan ........................................................................................ 78
CAPÍTULO IV ............................................................................................................... 80
4 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ................................................... 80
4.1 Resultados ........................................................................................................ 80
Determinación de los Requerimientos Nutricionales del Ratón Blanco (Mus
musculus)................................................................................................................. 80
Determinación de las características del Alimento Balanceado .................... 80
xii
Investigación y selección de materias primas ................................................ 82
Diseño y desarrollo de las Formulaciones de Alimento Balanceado ............. 83
Análisis bromatológico y microbiológico ...................................................... 84
Evaluación in vivo de las tres formulaciones de alimento balanceado .......... 86
a. Consumo de alimento semanal ..................................................................... 86
b. Ganancia de peso semanal ........................................................................... 89
c. Conversión alimenticia ................................................................................. 92
CAPÍTULO V ................................................................................................................ 95
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................... 95
5.1 Conclusiones .................................................................................................... 95
5.2 Recomendaciones ............................................................................................ 96
REFERENCIAS ............................................................................................................. 98
ANEXOS ...................................................................................................................... 103
xiii
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO A Parámetros biológicos y reproductivos del ratón de laboratorio ............... 103
ANEXO B Requerimientos Nutricionales del Ratón Blanco (Mus musculus) ............ 104
ANEXO C Ficha de Análisis de Torta de Soya AVIFORTE ....................................... 107
ANEXO D Análisis Bromatológico de la Harina de Chocho ...................................... 108
ANEXO E Tabla de Nutrientes de las Materias Primas escogidas para la elaboración del
Alimento Balanceado ................................................................................................... 109
ANEXO F Análisis Bromatológico de las formulaciones de Alimento Balanceado para
Ratones de Experimentación ........................................................................................ 110
ANEXO G Análisis Microbiológico de la Formulación 1 ........................................... 111
ANEXO H Análisis Microbiológico de la Formulación 2 ........................................... 112
ANEXO I Análisis Microbiológico de la Formulación 3 ............................................. 113
ANEXO J Esquema Causa – Efecto ............................................................................. 114
ANEXO K Diagrama de Flujo del Proceso Experimental ........................................... 115
ANEXO L Autorización del Uso del Bioterio ............................................................. 116
ANEXO M Informe y agradecimiento al Centro de Biología ...................................... 117
xiv
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Esquema de Composición de un Alimento (Publicaciones de Extensión Agraria)
........................................................................................................................................ 32
Figura 2 Diagrama abreviado del origen filogenético de las cepas de ratón de laboratorio
........................................................................................................................................ 41
Figura 3 Especies y Subespecies de Ratones (Mus musculus)....................................... 41
Figura 4 Cepas de ratones. (De izq. a der. BALB/C , C57BL/6J, nude) ....................... 42
Figura 5 Nucleótidos →ADN→Célula→Órgano→Sistema→Organismo .................... 42
Figura 6 Sexado del ratón: (a) macho, (b) hembra ......................................................... 45
Figura 7 Dieta Peletizada................................................................................................ 53
Figura 8 Dieta Extruida .................................................................................................. 54
Figura 9 Selección y retiro de impurezas y granos de chocho dañados ......................... 65
Figura 10 Grano de chocho amargo escogido por su buena calidad ............................. 65
Figura 11 Control de Humedad de la Harina de Chocho ............................................... 66
Figura 12 Disposición de las unidades de experimentación en jaulas individuales ....... 70
Figura 13 Unidad experimental, jaula, cama, alimento y rotulación. ............................. 70
Figura 14 Pesado individual de las unidades experimentales ........................................ 71
Figura 15 Ficha de registro del Peso Semanal................................................................ 76
Figura 16 Ficha de registro del Consumo de Alimento Diario ...................................... 76
xv
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Composición química del chocho y soya (g/100g) ........................................... 35
Tabla 2 Tabla de Aminoácidos presentes en el chocho Lumpinus mutabilis ................. 37
Tabla 3 Tabla Comparativa entre el Chocho y la Soya .................................................. 37
Tabla 4 Contenido de ácidos grasos del chocho (Lupinus mutabilis Sweet Variedad
ANDINO 450) y la soya en % de los ácidos grasos totales ........................................... 38
Tabla 5 Sistema de Variables ......................................................................................... 61
Tabla 6 Características de la Unidad Experimental ....................................................... 62
Tabla 7 Modelo del DBCA............................................................................................. 72
Tabla 8 Matriz de Operacionalización de la Variable Independiente ............................ 73
Tabla 9 Matriz de Operacionalización de las Variables Dependientes .......................... 74
Tabla 10 Tabla ADEVA. Modelo de Bloques Aleatorizados. ....................................... 77
Tabla 11 Tabla comparativa de los parámetros del análisis proximal de dietas estándar y
comerciales ..................................................................................................................... 82
Tabla 12 Resultados del Análisis Bromatológico de la Harina de Chocho .................... 82
Tabla 13 Costo de Formulaciones 1, 2 y 3 ..................................................................... 84
Tabla 14 Comparación de Resultados del Análisis Bromatológico VS la Estimación
Teórica de las Formulaciones 1, 2 y 3 ............................................................................ 84
Tabla 15 Control de Calidad Fórmula 1 ......................................................................... 85
Tabla 16 Control de Calidad Fórmula 2 ......................................................................... 85
Tabla 17 Control de Calidad Fórmula 3 ......................................................................... 85
Tabla 18 Resultados del Análisis Microbiológico de las Formulaciones 1, 2 y 3.......... 86
Tabla 19 Consumo de Alimento Semanal por Dieta ...................................................... 86
Tabla 20 ADEVA del Consumo de Alimento Semana 1 ............................................... 87
Tabla 21 ADEVA del Consumo de Alimento Semana 2 ............................................... 87
Tabla 22 ADEVA del Consumo de Alimento Semana 3 ............................................... 88
xvi
Tabla 23 ADEVA del Consumo de Alimento Semana 4 ............................................... 88
Tabla 24 Ganancia de Peso Semanal por Dieta .............................................................. 89
Tabla 25 ADEVA de la Ganancia de Peso Semana 1 .................................................... 89
Tabla 26 Prueba de Duncan al 5% para las Unidades experimentales en la ganancia de
peso de los ratones en la semana 1 ................................................................................. 90
Tabla 27 Peso Inicial de las Unidades Experimentales por Dieta y por Bloque ............ 90
Tabla 28 ADEVA de la Ganancia de Peso Semana 2 .................................................... 91
Tabla 29 ADEVA de la Ganancia de Peso Semana 3 .................................................... 91
Tabla 30 Prueba de Duncan al 5% para las Formulaciones en la ganancia de peso de los
ratones en la semana 3 .................................................................................................... 92
Tabla 31 ADEVA de la Ganancia de Peso Semana 4 .................................................... 92
Tabla 32 ICA por Semana Formulación 1 ...................................................................... 93
Tabla 33 ICA por Semana Formulación 2 ...................................................................... 93
Tabla 34 ÍCA por Semana Formulación 3 ...................................................................... 93
xvii
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1 Índice de Conversión Alimenticia Promedio por fórmula ............................. 94
xviii
LISTA DE ABREVIATURAS
ADEVA Análisis de Varianza
AOAC Official Methods of Analysis
DBCA Diseño de bloques completamente al azar
EPA Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos
F1 Formulación de Alimento Balanceado 1 (Fuente Principal de
Proteína: Chocho+ Soya)
F2 Formulación de Alimento Balanceado 2 (Fuente Principal de
Proteína: Chocho)
F3 Formulación de Alimento Balanceado 3 (Fuente Principal de
Proteína: Soya)
FDA Food and Drug Administration
FEDNA Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal
g Gramo
ICA Índice de conversión alimenticia
INCAP Instituto de Nutrición de Centroamérica y Panamá
INEN Servicio Ecuatoriano de Normalización
kg Kilogramo
ml Mililitro
NIH National Institutes of Health
NMP Método del número más probable
NRC National Research Council
OSP Laboratorio de Oferta de Servicios y Productos de la Facultad de
Ciencias Químicas de la Universidad Central del Ecuador
PB Proteína bruta
SPF Cepas de ratones libres de patógenos específicos
ufc/g Unidad formadora de colonia por gramo
xix
Aprovechamiento del chocho como fuente de proteína alternativa a la soya en el
diseño y desarrollo de una formulación de Alimento Balanceado para Ratones
Blancos de Experimentación (Mus musculus).
AUTORA:
Andrea Margarita Yánez Moreno
TUTORA:
Ing. Milene Fernanda Díaz Basantes MSc.
RESUMEN
En el presente estudio, se evaluaron tres dietas isoproteicas de alimento balanceado para
ratones blancos de experimentación (Mus musculus), preparadas a partir de maíz, trigo
integral, polvillo de arroz, aceite vegetal de palma, una premezcla de vitaminas y
minerales; y como fuente de variabilidad, el aporte proteico proporcionado por: F1, 50%
de harina de chocho y 50% de torta de soya, F2 a partir de harina de chocho y F3
correspondiente a la torta de soya; durante un período de cuatro semanas. De acuerdo a
los resultados obtenidos, las tres formulaciones cumplen con los requerimientos
nutricionales de las unidades experimentales y no presentan diferencia significativa
respecto al consumo de alimento, es decir, poseen igual aceptabilidad; a nivel de la
ganancia de peso en la tercera semana existe mayor incremento dado por el consumo de
F1 y F2, siendo estas dietas las que favorecen de mejor manera la ganancia de peso; al
relacionar el consumo de alimento con la ganancia de peso, se obtuvo que F2 presenta el
menor índice de conversión alimenticia, en comparación con las otras formulaciones.
Con estos resultados se puede concluir que el chocho puede utilizarse como una fuente
proteica alternativa a la soya en el desarrollo de este alimento balanceado.
PALABRAS CLAVE:
ALIMENTO BALANCEADO, DIETA ISOPROTEICA, RATONES BLANCOS DE
EXPERIMENTACIÓN (Mus musculus), CHOCHO, CONSUMO DE ALIMENTO,
GANANCIA DE PESO
xx
Harnessing the lupine as a source of alternative protein to soy in the design and
development of a Balanced feed formulation for White Mice of Experimentation
(Mus musculus)
AUTHOR:
Andrea Margarita Yánez Moreno
TUTOR:
Ing. Milene Fernanda Díaz Basantes MSc.
ABSTRACT
In the present study three isoproteic feed diets were evaluated for white experimental
mice (Mus musculus), which were prepared from corn, whole wheat, rice powder, palm
vegetable oil, a premix of vitamins and minerals. In addition, as a source of variability,
the protein contribution provided by F1, 50% of lupine flour and 50% of soyabean meal,
F2 from lupine flour and F3 corresponding to soybean meal; during a period of four
weeks. According to the results obtained, the three formulations fulfil the nutritional
requirements of the experimental units and don´t present significant differences with
respect to food intake, therefore, they have the same acceptability. At the level of weight
gain in the third week there is a greater increase, which is given by the consumption of
F1 and F2, being these diets those that favor better weight gain for mice. When it relates
the consumption of food with the weight gain, it was obtained that F2 has the lowest feed
conversion index, in comparison with the other formulations. With these results, it can
be concluded that the lupine can be used as an alternative protein source to soy in the
development of this balanced feed.
KEYWORDS:
BALANCED FOOD, ISOPROTEIC DIET, WHITE MICE OF EXPERIMENTATION
(Mus musculus), LUPINUS, FOOD INTAKE, WEIGHT GAIN
21
INTRODUCCIÓN
El ratón blanco (Mus musculus), como animal de laboratorio a través de los tiempos ha
tenido un papel protagónico en los avances y descubrimientos científicos y tecnológicos,
contribuyendo de tal manera a incrementar la esperanza de vida del hombre debido al
desarrollo del conocimiento biomédico y nutricional.
Fue empleado en estudios anatómicos comparativos tan temprano como en el siglo XVII,
pero el interés acelerado en la biología durante el siglo XIX, un interés renovado en la
genética Mendeliana y el requerimiento de investigación en un mamífero pequeño,
económico, de fácil cría y mantenimiento, con un tiempo de generación corto, jugaron
un papel decisivo en el desarrollo del ratón de laboratorio moderno. Su uso en la
investigación ha crecido de forma exponencial durante el siglo pasado y actual llegando
a su reconocimiento como un organismo modelo genético ya que la posibilidad de crear
ratones transgénicos y con desactivación génica ha facilitado en gran medida el estudio
de la genética humana.
Los animales usados en investigación reaccionan y se adaptan a los cambios en su
entorno inmediato con alteraciones comportamentales y fisiológicas (actividad,
metabolismo, ingesta, temperatura, reproducción, etc.) mediadas en gran parte por el
sistema neuroendocrino, que son suficientes para alterar los resultados experimentales.
(Sancho Sánchez, 2002)
El estado nutricional y por ende de salud de los animales de laboratorio en la
investigación tiene un profundo efecto en la calidad y reproducibilidad de los resultados
experimentales.
En la búsqueda de la ciencia, es fundamental tener la capacidad de replicar la
investigación y sin duda alguna la única forma es mantener el control de todas las
variables, excepto las que están siendo estudiadas, por lo que es imprescindible la
caracterización microbiológica y genética de los animales de laboratorio, así como el
adecuado manejo de los factores ambientales que los rodean: dieta, cama, ciclos de luz,
ruido, humedad, temperatura e interacción personal con los animales.
La dieta es un importante factor ambiental que afecta a la reproducción, el crecimiento,
la enfermedad y respuesta a la manipulación experimental en las investigaciones
utilizando animales de laboratorio como los roedores; sin embargo, siendo uno de los
determinantes mayores es uno de los más descuidados y olvidados.
La composición de la dieta altera el estado nutricional del roedor y puede influir en su
respuesta al tratamiento con fármacos, químicos y otros factores en estudio, provocando
una interpretación sesgada de los resultados, por este motivo es imprescindible estar
seguro de que la respuesta biológica observada es un reflejo de la variable en estudio.
22
Al realizar la formulación de un alimento balanceado para el ratón blanco (Mus
musculus) se busca suministrar los nutrientes esenciales en las proporciones adecuadas y
mantener los contaminantes al mínimo, aplicando el control de calidad respectivo que
permite establecer una dieta confiable para utilizarla a lo largo de los experimentos; al
conocer su composición, el investigador podrá explicar ciertas interacciones que puedan
darse en el proceso y en los resultados.
El trabajo de investigación consta de cinco capítulos, en el primero se definió el problema
investigación.
El segundo capítulo referente al marco teórico, incluyó temas como las bases de la
nutrición animal, la formulación de alimentos balanceados y todo lo referente al ratón de
laboratorio (Mus musculus). Además, se abordó la fundamentación legal, hipótesis y el
sistema de variables.
En el tercer capítulo se trató sobre la metodología, la cual abarcó los métodos,
instrumentos, procedimientos y diseño experimental.
En el cuarto capítulo se presentó el análisis de resultados referentes a la investigación.
Y, en el quinto capítulo se establecieron las conclusiones y recomendaciones obtenidas
como resultado de la investigación.
23
CAPÍTULO I
1. EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del Problema
En la investigación y prácticas de laboratorio, específicamente de las cátedras de
Farmacología y Toxicología de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad
Central del Ecuador, así como en estudios preclínicos y toxicológicos de proyectos de
investigación de desarrollo de fitofármacos, se emplea actualmente al ratón blanco de la
especie Mus musculus como modelo biológico experimental debido a su viable obtención
ya que se reproduce con facilidad y tiene un tiempo de generación corto; además ocupa
poco espacio, es de fácil manejo, cuidado y tiene un bajo costo de mantenimiento.
La nutrición es uno de los factores que intervienen en la capacidad de los animales para
alcanzar su potencial genético, para la reproducción, crecimiento, longevidad, o la
respuesta a los estímulos; de ahí que haya alimentos específicos para cada especie y hasta
para cada etapa de su vida. Un íntegro estado nutricional favorece a la potenciación de
sus expectativas de vida permitiendo que el animal se encuentre saludable y por lo tanto
pueda responder de manera ideal tanto a procesos de experimentación como en defensa
frente a variaciones de condiciones ambientales y patógenas; ya que el alimento es el
material primario a partir del cual se van a formar y renovar los tejidos y estructuras
corporales, que deben ser reemplazadas debido al proceso de desgaste. Por lo tanto, el
estado nutricional de los animales involucrados en la investigación tiene un profundo
efecto en la calidad de los resultados experimentales.
Suministrar una nutrición adecuada a los animales de laboratorio consiste en establecer
requisitos para sus nutrientes esenciales; la formulación y fabricación de dietas con las
concentraciones necesarias de nutrientes y la gestión de numerosos factores relacionados
con la calidad de la dieta. Para ello deben recibir alimentos en cantidad y calidad
suficiente de acuerdo a sus necesidades y para conservar su salud, tener total acceso a
agua, a menos que el objeto del experimento sea el estudio de los efectos de las
variaciones de esos nutrientes.
Los factores que pueden afectar a la calidad de la dieta incluyen la biodisponibilidad de
los nutrientes, la palatabilidad o aceptación por los animales, procedimientos
involucrados en la preparación o el almacenamiento y la concentración de los
contaminantes químicos.
Los ratones blancos empleados en experimentación de las diversas cátedras son criados
en el Bioterio perteneciente a la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central
del Ecuador y su alimentación actual se basa en alimento balanceado para pollos,
específicamente: “Balanceados BiOmentos para POLLOS de engorde CRECIMIENTO”
(BIOALIMENTAR, 2015). Esto es resultado de la ausencia de un proveedor que por
compras públicas realice el Suministro de Alimento balanceado para animales de
24
laboratorio (ratones, cobayos, conejos, caballos); tal como se indica en el
MEMORANDO MSP -INSPI-BIOTERIO-2014-0018-MEM, de fecha 23 de junio de
2014. (INSPI, 2014)
El consumo de un alimento que no cumple con los requerimientos específicos de la
especie, altera las condiciones normales que deberían tener los ratones de
experimentación, por lo que es indispensable desarrollar una formulación apta,
estandarizada, cumpliendo los parámetros de aceptabilidad, inocuidad y requerimientos
nutricionales, que utilice materia prima disponible, de bajo costo y permita su
elaboración en las instalaciones de la facultad para tener un abastecimiento continuo de
alimento balanceado para ratones de experimentación tanto para los bioterios de la
Universidad como para otros bioterios estatales.
1.2 Formulación del Problema
La ausencia de un proveedor calificado de alimento balanceado para ratones blancos de
experimentación (Mus musculus) en el mercado ecuatoriano impide la estandarización
de una dieta que garantice la calidad del modelo biológico y la confiabilidad de los
resultados experimentales.
1.3 Objetivos
Objetivo General
Aprovechar el chocho como una fuente de proteína alternativa a la soya en el diseño y
desarrollo de una formulación de alimento balanceado a utilizar en una dieta estándar
para ratones blancos de experimentación (Mus musculus).
Objetivos Específicos
Establecer bibliográficamente los requerimientos nutricionales del ratón blanco
(Mus musculus) de acuerdo a tablas estandarizadas.
Identificar la materia prima idónea para emplear en un alimento balanceado para
ratones blancos de experimentación (Mus musculus).
Desarrollar tres formulaciones isoproteicas de alimento balanceado para ratones
blancos de experimentación (Mus musculus) empleando como fuente principal de
proteína al chocho y la soya, y evaluar por análisis bromatológico y
microbiológico.
Evaluar el efecto del uso de chocho y soya como fuente proteica principal en
consumo de alimento, ganancia de peso y relación de conversión alimenticia en
ratones blancos de los bioterios de la Universidad Central, sometidos a dietas
isoproteicas.
25
1.4 Justificación e Importancia
El bienestar de los animales coopera con la finalidad científica, y para ello, se debe cuidar
los tres pilares que hacen de un animal de laboratorio una herramienta de
experimentación segura y fiable: procurar tener animales en un entorno controlado, con
una calidad sanitaria y genética definida. (Sancho Sánchez, 2002)
Un nuevo enfoque integral hacia la investigación biológica, la biología de sistemas, se
está desarrollando, se define como "la comprensión de cómo todos los componentes
pertinentes de un sistema biológico interactúan funcionalmente con el tiempo y bajo
condiciones variables". Las nuevas tecnologías, incluyendo la genómica, la proteómica,
la metabolómica y la nutrigenómica están evolucionando y se utilizan para avanzar en el
enfoque de la biología de sistemas. Estas tecnologías se ven afectadas por factores
intrínsecos y ambientales, incluida en ellos la dieta. Por lo tanto, la importancia de
controlar las variables dietéticas en la investigación no va a disminuir y probablemente
aumentará en el futuro. (Barnard, Lewis, Teter, & Thigpen, 2009)
A la hora de diseñar un experimento es fundamental seleccionar una fórmula dietética
adecuada en función del animal y del tipo de estudio, controlar la calidad y cantidad de
alimento consumido. Todos los animales de laboratorio deben recibir una alimentación
equilibrada acorde a sus requerimientos nutricionales, que sea sabrosa y saludable; de
esta manera se evita las posibles alteraciones orgánicas, como la dificultad para la toma
de alimento debida a la disminución de apetito, dificultades de asimilación originadas
por enfermedades colectivas con síndromes que afectan al aparato digestivo, la
insuficiencia de las raciones, el exceso de nutrientes, tanto en calidad como en cantidad
y la deficiente aportación de vitaminas y elementos químicos. (Sancho Sánchez, 2002)
Los bioterios de la Facultad de Ciencias Químicas y del Centro de Biología de la
Universidad Central del Ecuador, disponen de ratones para experimentación, sin
embargo, al no existir actualmente un Suministro de Alimento balanceado para animales
de laboratorio en el país y por lo tanto no contar con un proveedor de alimento, es uno
de los motivos para que no figuren dentro de los laboratorios acreditados en la OAE, por
lo que es de vital importancia para el mantenimiento de los mismos la búsqueda de una
forma de abastecimiento de alimento balanceado que se encuentre al alcance y sea de
calidad y favorecería al cumplimiento de los requerimientos exigidos en el organismo de
acreditación.
En la realización de la Tesis “Formulación, elaboración y control de calidad de un
alimento balanceado para ratones de experimentación (mus musculus) del bioterio de la
escuela de Bioquímica y Farmacia de la ESPOCH”, la formulación propuesta ha tomado
como fuente de proteína a la soya, que es comúnmente utilizada, por lo que en el presente
estudio se busca utilizar como alternativa proteica al chocho, leguminosa que debido a
su alto contenido de proteína, fibra y grasas, es conocida como la soya andina porque en
26
relación con otras leguminosas el chocho contiene mayor porcentaje de proteína (42-
51%) y es particularmente rico en lisina. (Villacrés & Ruales, 2000)
Según la composición bromatológica, el porcentaje de proteína del chocho es mayor que
el de la soya, constituyendo una excelente fuente de proteína vegetal de bajo costo,
comparándola con la proteína animal. Además de su aporte proteico, según el INEC
(2001), en el Ecuador existe alta disponibilidad de esta leguminosa, lo que indica la
factibilidad de utilizarla como fuente de proteína. El cultivo del chocho generalmente se
le localiza en la Sierra, en las provincias de Cotopaxi, Pichincha, Bolívar, Tungurahua,
Chimborazo, Imbabura y Carchi; siendo la provincia de Cotopaxi la que presenta la
mayor superficie cosechada, con 2121 hectáreas, seguida por la provincia de Chimborazo
con 1013 hectáreas.
27
CAPÍTULO II
2 MARCO TEÓRICO
2.1 Antecedentes de la investigación
A partir del siglo XVIII, la ciencia médica redujo su carácter empírico, y empezó a
desarrollarse una investigación básica que utilizaba los animales como herramienta,
aunque sin mostrar consideración alguna hacia ellos. Aún hoy son pocas las
publicaciones científicas que dan la importancia que le corresponde al animal de
laboratorio, detallando las características del animal utilizado, sus condiciones de cría y
mantenimiento, su peso, el número de animales empleados y el de los rechazados, como
murieron, etc. El alto nivel de desarrollo científico obliga a revisar éste déficit y a reiterar
la necesidad de controlar todos los elementos que condicionan la calidad del animal de
laboratorio como pilar central de los estudios experimentales. (Sancho Sánchez, 2002)
El Centro de Neurobiologìa, UNAM 1994, en su artículo “Los efectos de la desnutrición
sobre los procesos de aprendizaje y memoria en modelos animales”, describe en términos
generales que la desnutrición provoca un retraso en la aparición de los reflejos y de las
primeras conductas de las ratas desnutridas en desarrollo. Diversos estudios han
mostrado que las crías desnutridas compiten menos con sus hermanos por el alimento
materno, tienen alteraciones en el comportamiento de orientación hacia el nido, son
menos activas, disminuyen su frecuencia de acercamiento hacia sus madres y emiten un
menor número de vocalizaciones que estimulan en la hembra las respuestas de lamido,
de acarreo o de alimentación de las crías, por lo que se dice que las crías desnutridas
demandan menos atención de la hembra lactante. Las crías desnutridas tardan algunos
días más que las controles en que les aparezca el pelaje, se les abran los conductos
auditivos externos, los párpados, y les inicie el ciclo estral. Las conductas motoras tales
como, el desplazamiento para salir del nido, la exploración y el nado ocurren más
tardíamente; además presentan deterioro en la coordinación motora. Con respecto a la
conducta de aseo, también se ha observado un retraso inicial en su desarrollo, que
posteriormente se intensifica persistiendo así hasta la edad adulta. Se han observado
también incrementos en la respuesta a situaciones en las que el objetivo es el acceso a
satisfactores, tales como agua o comida, confusión en la discriminación entre un olor
conocido y el olor materno y mayor reactividad a estímulos dolorosos o aversivos.
A largo plazo se observan deficiencias conductuales entre las que destacan por parte de
las hembras el descuido en el mantenimiento del nido y una disminución en la atención
maternal hacia las crías. En uno y otro sexo, se han encontrado alteraciones en el
comportamiento social, respuestas emocionales exageradas y reducción en los
comportamientos exploratorios.
En un estudio del Laboratorio de Nutrición del Departamento de Fisiología de la Escuela
de Medicina de La Habana del año 2012: “Estado de la morfofunción del intestino
28
delgado en ratas realimentadas tras restricción energético-nutrimental”, se ha podido
corroborar que la carencia nutrimental puede provocar cambios profundos de la
estructura y el funcionamiento del intestino delgado. Los cambios ocurridos pueden hacer
aún más difícil la incorporación al organismo de los nutrientes aportados con la dieta
regular debido a la concurrencia de estados malabsortivos. Con la realimentación se
produce la recuperación de la arquitectura hística y la actividad funcional del epitelio
intestinal, y con ello, un aumento de la deposición de proteínas en la mucosa, y un
aumento del peso del intestino delgado. No obstante, la realimentación no provocó
cambios ni en la longitud del órgano ni en la actividad disacaridásica yeyunal.
Periódicamente el National Research Council ha publicado guías para el cuidado y uso
de animales de laboratorio, destinadas a ayudar a los investigadores a llevar a cabo y
supervisar experimentos con animales de acuerdo con los más altos estándares científicos
y principios éticos; en base a datos publicados, principios científicos, opinión de expertos
y experiencias con métodos y prácticas comprobadas. Estas publicaciones son la
principal fuente de referencia sobre las necesidades nutricionales de los animales de
laboratorio por lo que deben estar a disposición de todos los investigadores que utilizan
animales de experimentación para ayudarles a evaluar la adecuación nutricional de las
dietas que utilizan.
El National Institutes of Health (NIH) estableció dietas de fórmula abierta, con total
acceso a su composición e información nutricional, pretendiendo mejorar la
investigación mediante la reducción de la variabilidad experimental y la disminución de
su costo al permitir una competencia abierta en la elaboración de esas dietas.
En 1.977 publicaciones del American Institute of Nutrition recomiendan que la fórmula
abierta NIH07, dieta de ingredientes naturales para roedores y la dieta purificada AIN76
deben ser utilizados como "dietas de referencia estándar". En este informe se reconoció
que, si bien una dieta estándar única que cumpla con los requisitos de cada programa de
investigación no podía ser formulada, el uso de una dieta estándar de referencia, que
podría ser modificado para satisfacer las necesidades específicas de investigación,
reduciría una fuente de variabilidad. (Barnard, Lewis, Teter, & Thigpen, 2009)
La National Academy of Science y otros autores, señalan la importancia de que los
científicos dominen toda la información referente a las dietas de los animales de
laboratorio utilizados para fines experimentales y se establezca el uso de dietas con
fórmula abierta como un medio para eliminar el potencial riesgo de interacciones
fármaco-nutrientes confundiendo con estudios de toxicología. (Barnard, Lewis, Teter, &
Thigpen, 2009)
La alimentación que reciben actualmente los ratones blancos (Mus musculus) del Bioterio
de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central del Ecuador se basa en
“Balanceados BiOmentos para POLLOS de engorde CRECIMIENTO” de
BIOALIMENTAR cuyo análisis nutricional declarado es: Proteína cruda (19%), Grasa
29
(5%), Fibra cruda (máx. 4%), Cenizas (máx. 7%), Humedad (máx. 13%) y sus
ingredientes: Maíz, pasta de soya, soya integral extruida, coproductos de arroz, gluten de
maíz, coproductos de trigo, maltodextrosa, DDGs de maíz, aceite de palma, harina de
alfalfa deshidratada, carbonato de calcio, fosfato monocálcico o dicálcico, cloruro de
sodio, bicarbonato de sodio, MHA metioninia o DL-metionina, L-lisina, Ltreonina;
vitaminas: A, D3, E, K, B1, B2, B6, B12, ácido nicotínico, ácido pantoténico, ácido
fólico, biotina; oligoelementos: cobre, iodo, hierro, manganeso, selenio, zinc, cloruro de
colina, promotor de crecimiento, antimicótico, prebiótico, bicarbonato de sodio,
absorbente de micotoxinas, enzimas exógenas, antioxidante. (BIOALIMENTAR, 2015).
Al momento la crianza de los ratones con este alimento no representa confiabilidad en
relación a la aceptación total de nutrientes requeridos ya que no corresponde a ninguno
de los estándares propuestos por las organizaciones citadas anteriormente, el suministro
de este alimento es resultado de la disponibilidad comercial y económica.
2.2 Fundamentación Teórica
Nutrición y Alimentación animal
La Nutrición es la ciencia que analiza e investiga los fenómenos biológicos involuntarios
que comprenden procesos fisiológicos que sufren los alimentos tras su ingestión durante
su paso por el tracto digestivo; la absorción de los nutrientes liberados a través de las
paredes gastrointestinales y la posterior utilización celular de éstos por medio de procesos
metabólicos, es decir, implica la transformación de los elementos de los alimentos
(nutrientes) en elementos del cuerpo.
Los animales requieren de una variedad de nutrientes esenciales como no esenciales de
acuerdo a la especie. Los nutrientes esenciales son aquellos que no pueden ser producidos
por el animal en cantidad suficiente para mantener una buena salud y deben ser incluidos
en la dieta. Algunos nutrientes pueden ser requeridos en cantidades muy pequeñas, por
ejemplo, las vitaminas y los minerales son requeridas en partes por millón (PPM), o
miligramos/kilogramo (mg/kg). (Quezada Domínguez, 1997)
La calidad nutritiva de los alimentos está en función de su contenido de nutrientes y se
relaciona con el beneficio que el alimento proporciona al consumidor después de haber
sido ingerido y con la capacidad que presenta para ser digerido o absorbido, es decir,
utilizado, para fines energéticos, estructurales o reguladores. Los análisis químicos de los
alimentos permiten conocer su composición química, es decir la cantidad teórica de
nutrientes que éstos aportan, pero se necesita conocer la calidad nutritiva real que se
refiere a la proporción de los nutrientes que puede ser aprovechada por el organismo
tanto a nivel digestivo como metabólico (biodisponibilidad). (Gil Hernández, 2010)
La alimentación es la serie de procedimientos y normas que deben controlarse, tales
como: el tipo de dieta que se suministra al animal, la calidad, cantidad e ingredientes que
30
la componen para así asegurar el aporte de una nutrición adecuada a sus requerimientos
específicos. (Mora Brautigan, 2007)
La dieta es el conjunto y cantidades de alimento o mezcla de alimentos, incluyendo al
agua, que los animales consumen habitualmente formando comportamientos
nutricionales y una ración balanceada es la cantidad de alimentos suministrados a un
animal que le asegura las proporciones y cantidades adecuadas de todos los nutrientes
requeridos para un período de 24 horas. (FAO e IFIF, 2014)
Los nutrientes contenidos en el alimento y en el agua proveen a los animales de
laboratorio la energía y otros elementos que ellos necesitan para su crecimiento,
mantenimiento y reparación de tejidos corporales. Agua, proteínas, grasas, carbohidratos,
vitaminas, y minerales son las substancias básicas presentes en los alimentos y son
necesarias para la sustentación de la vida y el cumplimiento de cada una de sus
actividades biológicas; por lo tanto su estado nutricional influye directamente en la
calidad de los resultados experimentales.
Conversión Alimenticia (CA)
Se expresa como la relación entre la cantidad de alimento consumido por unidad de peso
de animal producido durante un período de prueba en animales en crecimiento, hace
referencia a un grupo de animales en particular y generalmente se la utiliza con fines
experimentales o para testear la calidad de algún alimento en función de las ganancias de
peso. En animales jóvenes, el metabolismo es de formación y en los adultos, de
reparación; la conversión alimenticia incluye la totalidad de los alimentos consumidos,
independientemente de su aprovechamiento ya sea para mantenimiento o crecimiento de
los tejidos. Los valores de CA serán mejores mientras más bajo sea su valor, ya que los
animales consumen menor cantidad de alimentos por unidad de peso ganado.
La CA es variable entre las especies, razas, e incluso con los mismos individuos, ya que
es un carácter fácilmente hereditario, pero influido por la calidad del alimento empleado,
permite saber qué animal sabe convertir mejor el alimento y en consecuencia cuantos kg
de alimento son necesarios para que el animal incremente un kg de peso. De este modo
se puede saber de un modo bastante aproximado cual es el valor nutritivo del alimento
empleado, porque un animal, para hacer frente a sus necesidades y aumentar de peso
ingiere tanto más alimento cuanto menor es el poder nutritivo de este.
Se debe diferenciar de la eficiencia alimenticia que describe la relación entre los kg
producto obtenido por kg de alimento consumido, de manera general, es determinada
principalmente por el nivel de consumo.
Alimentos Balanceados
Un alimento para animales o pienso, es todo producto, en forma pura o compuesta,
formado por ingredientes de origen vegetal o animal, ya sea en sus estados naturales,
31
semiprocesados o procesados que es destinado a la alimentación por vía oral de los
animales. Un ingrediente o materia prima, es cualquier sustancia, incluidos los aditivos
alimentarios, que se emplee en la fabricación o preparación de un alimento o pienso
compuesto y esté presente en el producto final, aunque posiblemente en forma
modificada; un aditivo alimentario es un ingrediente o combinación de ingredientes
añadidos a la mezcla base del alimento, o a parte de ésta para satisfacer una necesidad
específica, normalmente se utiliza en microcantidades y requiere un mezclado y una
manipulación cuidadosa. (FAO e IFIF, 2014)
Un alimento balanceado es la mezcla homogénea de ingredientes en diferentes
proporciones, que, en conjunto aporta todos los nutrientes requeridos conocidos en las
cantidades y proporciones adecuadas, con base en las recomendaciones de autoridades
reconocidas en nutrición animal para un conjunto dado de requerimientos fisiológicos y
condiciones ambientales; es decir, es un alimento compuesto de fórmula específica que
asegura una ración diaria balanceada o una dieta equilibrada. (FAO e IFIF, 2014)
Los alimentos están constituidos por elementos que pueden agruparse en: compuestos
nutritivos que pueden ser utilizados por el organismo en su metabolismo y desempeñan
funciones bien establecidas, representan el 90% de materia seca y son proteínas,
carbohidratos, lípidos, minerales y vitaminas; también contienen compuestos sin carácter
nutricional que se encuentran presentes de forma natural en los alimentos y pueden tener
efectos beneficiosos o perjudiciales para el consumidor; compuestos presentes de forma
accidental o fortuita, procedentes del medio ambiente generalmente debido a la acción
contaminante del hombre y deben encontrarse dentro de los límites permitidos;
compuestos de origen exógeno que son adicionados para un fin determinado como
mejorar las propiedades organolépticas, facilitar el procesado y como preservantes, se los
conoce como aditivos. (Gil Hernández, 2010)
Los alimentos destinados a animales de laboratorio deben reunir tres principales
cualidades: ser inocuos, nutritivos y agradables o apetecibles; además en el caso de los
ratones se debe considerar que por su pequeño tamaño les resultan más ostensibles las
reacciones cuando los piensos se encuentran alterados, incluso en los casos de simple
cambio de dietas; y debido a su uso experimental en ciertos procedimientos, pueden
disminuir sus defensas naturales y, con ello, presentar alteraciones que modifiquen los
resultados obtenidos con mayor facilidad.
Una dieta estandarizada para una especie animal debe tomar en cuenta la totalidad de los
caracteres físicos, químicos, bioquímicos, bromatológicos y nutricionales; además la
ausencia de factores abióticos, como pesticidas clorados o fosforados, metales pesados,
antibióticos, etc., que no superen los límites de tolerancia oficialmente establecidos; y
factores bióticos (microbiológicos) como microorganismos cuyos límites tolerables
dependen del tipo de dieta al que se refiera. (Moreno, García, & Compairé, 1983)
32
Para asegurar el cumplimiento nutricional y sanitario en la alimentación de animales de
laboratorio es necesario controlar su calidad y así garantizar su eficacia al momento de
la administración, ya que se pueden presentar alteraciones durante el almacenamiento y
transporte debido a contaminaciones ambientales causadas entre otros factores por: la luz
que puede alterar sustancias fotolábiles y por lo tanto disminuir las características
nutricionales de la dieta y crear procesos de carencia de dichas sustancias; el aire
provocando procesos de oxidación cuando las dietas llevan grasas o vitaminas; o el calor,
originando alteraciones nutricionales y sanitarias.
Composición química de los alimentos.
Los alimentos, a excepción de los minerales y el agua, son compuestos orgánicos
formados principalmente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N),
en menor proporción por: P, S, Cl, Ca, Na, Mg, K y como oligoelementos: Fe, Mn, Co,
entre otros. Todos estos elementos aparecen agrupados en combinaciones químicas que
aportan características específicas a los alimentos. Podemos clasificarlos en compuestos
inorgánicos y orgánicos. (Caravaca Rodríguez, y otros, 2005)
Figura 1 Esquema de Composición de un Alimento (Publicaciones de Extensión Agraria)
ALIMENTO
AGUA
(Humedad)
MATERIA SECA (MS)
MATERIA ORGÁNICA (MO)
COMPONENTES NITROGENADOS
(Proteína Bruta)
PROTEÍNANITRÓGENO NO
PROTEICO
COMPUESTOS NO NITROGENADOS
HIDRATOS DE CARBONO
SOLUBLES
(Extracto Libre de Nitrógeno)
(azúcares, almidón)
INSOLUBLES
(Fibra Bruta)
(fibra, celulosa)
GRASAS
(Extracto Etéreo)
MINERALES
(Cenizas Totales)
33
a. Compuestos Inorgánicos
Agua. Es uno de los componentes más importantes y fundamentales para el desarrollo
de la vida, estructuralmente representa entre el 60% y 75% de la materia viva animal y
vegetal respectivamente ya que la mayor proporción de contenido celular es agua, es
imprescindible para todos los procesos y reacciones químicas que se realizan dentro de
la célula, para la eliminación de sustancias de desecho y para la regulación de la
temperatura. Una pérdida de agua de aproximadamente del 10% al 20% puede resultar
en muerte. El agua no aporta ningún elemento nutritivo como tal en cuanto a energía o
proteína, pero está presente en todos los alimentos, lo que influye tanto para su
conservación y para la determinación de su valor nutritivo. (Caravaca Rodríguez, y otros,
2005)
Minerales. Se encuentran en los alimentos como sales orgánicas o inorgánicas, su
proporción habitual varía entre el 1.5% y 5% del total de su composición química;
provocando su exceso una pérdida del valor nutritivo o adulteración del producto. Los
animales utilizan los minerales como componentes principales de los tejidos de sostén
que son los huesos y como electrolitos del metabolismo celular. (Caravaca Rodríguez, y
otros, 2005)
Al menos 21 minerales o elementos inorgánicos son necesarios para mantener la salud
de animales de laboratorio. Elementos minerales como el sodio, calcio y fósforo son
usados como componentes estructurales y como electrolitos en el establecimiento del
balance de sal en el cuerpo. Una deficiencia de minerales en la dieta puede causar
enfermedades nutricionales en animales de laboratorio. (Quezada Domínguez, 1997)
b. Compuestos Orgánicos
Los animales al ser heterótrofos necesitan ingerir materia orgánica de la que obtendrán
energía para el funcionamiento celular y proteína como componente plástico. Éstos
compuestos orgánicos son: proteínas, carbohidratos, lípidos y vitaminas.
Proteínas. Están formadas por cadenas largas de aminoácidos que se agrupan en número
y combinaciones muy variadas, con estructuras tridimensionales complejas y de diversa
funcionalidad, básicamente estructural o plástica y enzimática. El mayor porcentaje de la
fracción nitrogenada de los alimentos lo forman las proteínas, del 60 al 90 % del
Nitrógeno total; el resto serán formas de nitrógeno no proteico en forma de aminas,
amidas y prótidos. El 16% del peso de una proteína es nitrógeno, es decir, 100 g. de
proteína contienen 16 g. de Nitrógeno y así, si uno quiere convertir g. de nitrógeno a g.
de proteína deberá multiplicarlos por 6,25. (McDonald, y otros, 2010)
Glúcidos, Hidratos de carbono o Carbohidratos. Son combinaciones de tres
elementos: C, H y O que forman compuestos de aldehídos o cetonas con múltiples grupos
hidroxilo. Dan origen a estructuras moleculares bastante complejas que por hidrólisis
pueden dar lugar a los denominados azúcares simples. Constituyen la mayor parte de la
34
materia orgánica de la tierra y son el componente estructural de los vegetales (celulosas),
actúan como almacenes de energía, combustibles e intermediarios metabólicos. Se
distingue tres tipos de carbohidratos: monosacáridos o azúcares simples, de los cuales la
molécula más importante del metabolismo energético de los seres vivos es la glucosa;
disacáridos que son la unión de dos monosacáridos (sacarosa, lactosa, maltosa) y;
polisacáridos son cadenas de monosacáridos de diferente longitud y características.
(Caravaca Rodríguez, y otros, 2005)
Lípidos. Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes, están formados por C, H y O en
distintas combinaciones y proporciones que los glúcidos; pueden ser simples que se
denominan glicéridos o grasas neutras formados y por un trialcohol y ácidos grasos con
un número par de carbonos entre 12 y 22 y complejos que además contienen P y N como
los fosfolípidos, fosfoglicéridos y glucolípidos. Son sustancias de reserva energética,
pero con una capacidad de acumulación de energía tres veces superior a los glúcidos.
Además, en los animales tienen una función estructural, ya que se depositan entre los
diferentes tejidos y órganos. (Caravaca Rodríguez, y otros, 2005)
Vitaminas. Son compuestos orgánicos de estructura muy compleja y de naturaleza muy
diversa, su característica común es la de ser requerida en cantidades muy pequeñas y
resultan imprescindibles para el correcto funcionamiento del metabolismo nutricional de
los animales, por ejemplo, como precursores de las coenzimas. Se clasifican en:
vitaminas hidrosolubles como el ácido ascórbico y el complejo B que tienen que ser
administradas en dosis diarias ya que no son almacenadas fácilmente por el cuerpo y,
vitaminas liposolubles (A, D, E y K) que se encuentran almacenadas en tejidos grasos de
plantas y animales. (Quezada Domínguez, 1997)
Fuentes de Proteína
a. Chocho
El chocho (Lupinus mutabilis Sweet) perteneciente a la familia de las leguminosas o
fabáceas, es una planta anual, conocida también como lupino, tarwi o tarhui en el centro
de Perú, tauri en Perú y Bolivia, chuchus muti en Bolivia; y su denominación
internacional en inglés es Andean lupin o Pearl lupin. Se puede considerar dos grupos de
lupinus; los Lupinus luteus de Europa con un número cromosómico diferente y el lupino
andino de América cuyo grano es usado en la alimentación humana desde Colombia hasta
Bolivia. (Tapia & Fries, 2007)
En Ecuador las zonas de cultivo pertenecen a las provincias de la Sierra a una altura de
2200 a 3600 m. con dos variedades vigentes: INIAP 450 Andino e INIAP 451
Guaranguito; en el centro y norte de la Sierra, la siembra se da de diciembre a febrero y
en Cañar desde noviembre, con un ciclo de cultivo que va entre 180 a 240 días. La
normativa de calidad actual que rige es la norma INEN 2389 para el grano amargo de
chocho y la INEN 2390 para el grano desamargado de chocho. (Peralta, y otros, 2012)
35
Tiene una importancia agroecológica para Ecuador y la Región que se fundamenta en la
capacidad del sistema radicular de fijar nitrógeno atmosférico para mejorar la fertilidad
del suelo y como una siembra alternativa de rotación con otros cultivos como cereales y
tubérculos. (Caicedo V. & Peralta I., 2001)
El alto contenido de alcaloides quinolizidínicos (0,3 – 3,0 %) como la lupanina y
esparteína que contienen las hojas, el tallo y específicamente las semillas han limitado
de cierta manera el cultivo del chocho ya que son tóxicos y le confieren un sabor amargo
por lo que deben ser eliminados antes de su consumo por un proceso de desamargado, se
considera que un contenido de 0,02% de alcaloides remanentes es el límite aceptable
como seguro para el consumo humano; a su favor tienen propiedades repelentes contra
las plagas y en ganadería antiguamente fue usado para el control de parásitos internos y
externos como antecesor de los actuales agroquímicos industriales.
Además de los alcaloides existen en muchas leguminosas otros componentes tóxicos o
antinutritivos, como los inhibidores de las proteasas, las hemaglutinintas y el ácido
prúsico (HCN); sin embargo, no se han encontrado presentes en cantidades significativas
en el chocho, o son eliminados en el proceso de desamargado.
Se ha dado mayor importancia al chocho por su valor nutritivo, por su alto contenido de
proteína, grasas no saturadas, fibra y minerales, conviertiéndolo una materia prima
interesante para la produción de aceite y fuentes de proteína para la alimentación, ya sea
humana como animal, todo esto tras la extracción de sus alcaloides. (FAO, 2000)
En las últimas cuatro décadas se han hecho pruebas para que esta leguminosa andina sea
usada como equivalente a la soya por su contenido de proteína y de aceite, en cantidad y
calidad similares, pero resultados de la evaluación biológica de su calidad proteica
incrementan el interés tanto de instituciones públicas como privadas en producir y
procesar el chocho no sólo para el mercado nacional sino también para el internacional.
En la Tabla 1 se presenta una comparación de la composición y valor nutritivo del chocho
y la soya.
Chocho(a) Chocho(b) Soya(a) Soya(b)
UNIDAD % % % %
Humedad 7,7 9 9,2 8
Proteína 44,3 51,07 33,4 40
Grasa 16,5 20,44 16,4 18
Carbohidratos 28,2 18.75 35,5 17
Fibra 7,1 7,35 5,7 4,0
Cenizas 3,3 2,38 5,5 5,0 Tabla 1 Composición química del chocho y soya (g/100g)
Fuente: a. INCAP 1975 (FAO, 2000) b. INIAP 2001 (Caicedo, Peralta, Villacrés, & Rivera, 2001)
36
En el presente estudio se toma como producto principal el chocho desamargado de alta
calidad, obtenido a partir de tres procesos: hidratación, cocción y lavado del grano seco
amargo. Este producto es de calidad porque proviene de una producción inicial de tipo
agroecológico y posteriormente orgánico y porque en su procesamiento no se utilizan
productos químicos. (Caicedo, Peralta, Villacrés, & Rivera, 2001)
La hidratación es una etapa preparatoria que tiene por finalidad incrementar el contenido
de agua de los granos y facilitar la extracción de los alcaloides en etapas posteriores. La
etapa de cocción inactiva tanto la capacidad de germinación del grano, así como sus
enzimas (lipasa y lipoxigenasa); y elimina los microorganismos presentes. Al mismo
tiempo, coagula las proteínas para evitar pérdidas en la siguiente etapa, y facilita la
lixiviación de los alcaloides incrementando la permeabilidad de la pared celular. La etapa
del desamargado propiamente dicho se puede lograr a través de uno de los métodos:
biológico, químico o acuoso; siendo el proceso de remoción de alcaloides por lixiviación
en agua (método acuoso) el más utilizado actualmente. (Suca & Suca, 2015)
El chocho posee un potencial muy grande para la exportación y el desarrollo
agroalimentario, tanto como producto procesado al granel o en diferentes presentaciones
comerciales, a modo de alimento (chocho desamargado), ingredientes alimenticios como
aceite, harinas, aislados o concentrados proteicos y materia prima para el uso en la
industria química (alcaloides); siendo los potenciales compradores; Estados Unidos,
España, Italia, Alemania, Japón y China. (Peralta, y otros, 2012)
La posibilidad de producir simultáneamente aceite y proteínas de alta calidad sin
alcaloides ha estimulado el desarrollo de nuevas investigaciones, como ejemplo se puede
mencionar que si se dispone de un concentrado proteico que contenga menos de 0,10 a
0,15% de alcaloides se puede incluir en la dieta de pollos y truchas, las mismas que son
sumamente sensibles a la toxicidad de las sustancias antinutritivas del grano. (FAO,
2000)
Aporte Nutricional del Chocho
Las semillas o granos de chocho desamargado y descascarado se destacan por su calidad
nutricional, específicamente su contenido de proteína y grasa.
La calidad de una proteína puede medirse por su concentración, digestibilidad y por el
contenido de aminoácidos esenciales que componen su estructura. Las globulinas son las
proteínas más abundantes encontradas en las semillas, aproximadamente el 87% y la
albúmina el porcentaje restante; al igual que la mayoría de leguminosas presenta
deficiencia de aminoácidos azufrados como lo son la metionina y cistina, pero el chocho
contiene mayor porcentaje de proteínas ricas en lisina, la cual le representa un gran
potencial, no solo para la alimentación humana, sino también para la alimentación de
animales, los demás aminoácidos se encuentran en proporciones recomendadas por la
37
FAO, a excepción del triptófano que también presenta deficiencia, como se presenta en
la Tabla 2. (Mujica, Laytille, & Barriga, 1994) (FAO, 2000)
Aminoácidos (AA) PATRÓN DE AA
(mg/g proteína)
Composición de
Aminoácidos
(mg/g proteína)
Cómputo de
Aminoácido*
(%)
Isoleucina 28 40
Leucina 66 70
Lisina 58 57 98
Metionina + Cistina 25 23 92
Fenilalanina + Tirosina 63 75
Treonina 34 37
Triptófano 11 9 82
Valina 35 38
Histidina 19 - Tabla 2 Tabla de Aminoácidos presentes en el chocho Lumpinus mutabilis
(*) Se indican solo los aminoácidos limitantes. Fuente: (FAO, 2000)
A continuación, en la Tabla 3 se presenta una comparación del contenido de aminoácidos
del chocho y la soya.
Aminoácidos (AA) CHOCHO
(mg/g de N total)
SOYA
(mg/g de N total)
Isoleucina 274 284
Leucina 449 486
Lisina 331 399
Metionina + Cistina 47+79 79+83
Fenilalanina + Tirosina 231+221 209+196
Treonina 228 241
Triptófano 110 80
Valina 252 300
Arginina 594 452
Histidina 163 158
Alanina 221 266
Ácido Aspártico 685 731
Ácido Glutámico 1372 1169
Glicina 259 261
Prolina 257 343
Serina 317 320
TOTAL aminoácidos 6051 6157
TOTAL aminoácidos esenciales 2183 2457 Tabla 3 Tabla Comparativa entre el Chocho y la Soya
Fuente: (Caicedo, Peralta, Villacrés, & Rivera, 2001)
38
Estudios han demostrado que los cereales tienen deficiencia de lisina y treonina, por lo
que, al mezclar el chocho con cereales como quinua, maíz, trigo, se logra una excelente
complementación de aminoácidos y se lo puede considerar como un suplemento
alimenticio de estos productos.
El aceite de chocho es aceptable para el uso doméstico por el color claro, consta
fundamentalmente de cadenas de ácidos grasos insaturados. Los ácidos grasos más
abundantes son el oleico y el linoleico que desde el punto de vista nutricional son
esenciales para el hombre. Por la baja concentración de ácido linolénico, este aceite no
se deteriora con facilidad, lo que favorece la conservación del mismo. (Gross, 1982)
Ácidos Grasos Chocho
Desamargado
Chocho
Amargo Soya
Mirístico Trazas 0,60 --
Palmítico 11,28 13,40 11,00
Palmitoleico 0,16 0,20 --
Esteárico 7,30 8,52 4,00
Oleico (Omega 9) 52,53 54,00 22,00
Linoleico (Omega 6) 28,40 37,10 55,00
Linolénico (Omega 3) 2,98 3,03 8,00
Araquídico -- 0,20 0,40
Behémico -- 0,20 0,30
Cociente P/S
(Poliinsaturados/saturados)
-- 2,00 --
Tabla 4 Contenido de ácidos grasos del chocho (Lupinus mutabilis Sweet Variedad ANDINO
450) y la soya en % de los ácidos grasos totales
Fuente: (Caicedo, Peralta, Villacrés, & Rivera, 2001)
Con relación a los carbohidratos, el contenido de almidón y sacarosa es bajo comparado
con los oligosacáridos como la rafinosa y verbascosa, los cuales son eliminados durante
el desamargado o eliminación de alcaloides. (Gross, 1982)
El contenido de fibra representa más del 6% y se debe principalmente a la cubierta
seminal que comprende el 10% del peso de la semilla.
El contenido de minerales en el chocho se asemeja al de otras semillas de leguminosas.
Únicamente el contenido de fósforo y magnesio es un poco más elevado, por lo que
representa, una valiosa fuente de magnesio, fósforo y potasio. Dado que el calcio se
encuentra principalmente en la cáscara, mientras que el fósforo se halla en el núcleo, hay
que tener presente que la relación calcio-fósforo se altera tras el descascarado del grano.
El contenido de vitaminas como la tiamina, riboflavina, niacina, se asemeja a otras
leguminosas, debido a lo cual constituye una valiosa fuente de vitamina B.
39
b. Soya
La soya, Glycine max (L) Merril, es una leguminosa considerada nutrimentalmente a
nivel mundial como una especie estratégica por su alto contenido de proteínas de 38-42%
y de aceite de 18-22%. De ahí que su principal aplicación incluye la industria de aceites
vegetales y concentrados para animales. Actualmente en el mundo, el área de cultivo de
la soya sobrepasa los 73 millones de hectáreas distribuidas en Estados Unidos, Brasil,
China y Argentina que abarcan cerca del 90% del área total. En Ecuador, de acuerdo a
datos publicados por el INIAP se cultiva aproximadamente 65000 hectáreas de soya, que
no son suficientes para abastecer la materia prima que requiere producción nacional de
aceites vegetales y torta de soya para balanceados de animales, corresponde apenas del
6-10% de la demanda nacional, por lo que para el resto anualmente se importa alrededor
de 50 y 30 mil toneladas de aceites crudos y torta, respectivamente, y su costo es alto por
la demanda internacional. (Guamán Jiménez, y otros, 2005)
La soya es una excelente fuente de energía y proteína, en particular lisina, conteniendo
además cantidades importantes de otros nutrientes esenciales, tales como ácido linoleico
y colina, cuya disponibilidad es además alta. A menudo, la soya procesada se
descascarilla parcialmente para elevar su valor. La harina de soya de alta proteína (47-
48% PB) se obtiene tras un proceso de extracción de la grasa del haba con disolvente.
Las harinas de soya estándar (44% PB) resultan de la inclusión parcial de cascarilla en
las harinas de alta proteína. (FEDNA, s.f.)
La soya cruda contiene un número elevado de factores antinutritivos. Los más
importantes (factores antitrípsicos, ureasa y lectinas) son termolábiles, por lo que su
contenido después de un correcto procesado térmico es reducido. Contiene también
factores antinutritivos termoestables tales como los factores antigénicos (glicinina y β-
conglicinina), saponinas y oligosacáridos (estiquiosa y rafinosa). Los factores
antigénicos causan daños en la mucosa intestinal y problemas digestivos en animales
jóvenes, mientras que las saponinas afectan el consumo en todas las especies. Al igual
que otras leguminosas, su contenido en oligosacáridos es alto (5-6%), la fracción
hidrocarbonada además contiene un 6-8% de azúcares solubles (principalmente sacarosa,
que es muy digestible en todas las especies animales) y alrededor de un 12% de pared
celular poco lignificada, rica en pectinas. Aunque su contenido en almidón es muy bajo
(<1%), la calidad energética de esta fracción es elevada en rumiantes, intermedia en
porcino y conejos y más reducida en aves. La soya entera contiene un 18-20% de grasa
altamente insaturada (54-56% de linoleico y 7-8% de linolénico). La molienda o
extrusión de la soya facilita la liberación del aceite, lo que aumenta su digestión en el
intestino delgado. (FEDNA, s.f.)
El valor químico y nutricional de las harinas de soya es muy variable respecto a su
procedencia. El contenido en proteína de la soya varía desde un 38% en el grano entero
hasta el 90% en el aislado de proteína. La utilización digestiva de proteína y aminoácidos
es alta en todas las especies animales, aumentando ligeramente con el descascarillado,
40
especialmente en animales jóvenes. Como ocurre con otros granos de leguminosas, la
proteína de la soya es rica en lisina y relativamente deficitaria en metionina y triptófano.
En monogástricos existe una correlación negativa entre contenido en factores
antinutricionales y la disponibilidad de aminoácidos esenciales, así como una correlación
positiva entre nivel de proteína y la digestibilidad de la misma. Un procesado térmico
correcto en condiciones de tiempo y temperatura adecuadas reduce la solubilidad y
degradabilidad ruminal de la proteína. Sin embargo, un tratamiento excesivo reduce la
digestibilidad intestinal, especialmente de la lisina. Por último, es necesario destacar que
el contenido en sacarosa y estaquiosa varía entre partidas, lo que afecta positivamente al
valor energético del grano y de la harina en monogástricos (caso de la sacarosa) y en
rumiantes (caso de ambos azúcares). (FEDNA, s.f.)
El animal de experimentación
Un animal considerado como modelo experimental o reactivo biológico, debe tener una
calidad genética y ambiental controlada y asegurada y, por lo tanto, es capaz de dar una
respuesta confiable y reproducible a la pregunta experimental. Para ello se debe tener
énfasis en cuidar el bienestar de cada uno según la especie y sus requerimientos
etológicos, de manera que no se generen alteraciones o adaptaciones que modifiquen el
modelo animal, alterando la respuesta investigativa; es así que se debe mantener el
control de todos los factores ambientales que puedan influir en su producción y
reproducción en el bioterio y garantizando sus condiciones genéticas y sanitarias.
La homogeneidad del reactivo biológico implica definir las condiciones del animal, sus
características somáticas (peso, sexo y edad); genéticas (igualdad o similitud biológica
de su información genética a partir del mantenimiento de una tasa de consanguinidad
elevada) y sanitarias según los requerimientos del experimento. (Cardozo, Mrad,
Martínez, Rodríguez, & Lolas, 2007)
a. El ratón blanco (Mus musculus) como modelo de experimentación
El ratón blanco de la especie Mus musculus Linnaeus, 1758 o ratón doméstico, es el
mamífero de mayor uso en el laboratorio como modelo experimental ya que tiene muchos
atributos que lo hacen valioso para este propósito. Filogenéticamente pertenece dentro
del género Mus, subfamilia Murinae, familia Muridae, superfamilia Muroidea, orden
Rodentia, clase Mammalia, subfilo Vertebrata, filo Chordata y al reino Animalia.
(Hedrich, 2012)
41
Figura 2 Diagrama abreviado del origen filogenético de las cepas de ratón de laboratorio
Fuente: (Hedrich, 2012)
El ratón de laboratorio actual, Mus musculus, tiene sus orígenes en el “ratón doméstico”
de Norteamérica y Europa. Comenzando con ratones crecidos por criadores aficionados,
las poblaciones de laboratorio no consanguíneas “outbred stocks”, derivadas del M.
musculus musculus del este de Europa y M. m. domesticus del oeste de Europa se
convirtieron en cepas puras o consanguíneas “inbred strains”. Desde mediados de la
década de 1980, cepas adicionales se han desarrollado a partir de ratones de Asia (M. M.
castaneus de Tailandia y M. M. molossinus de Japón) y de M. spretus que se originó en
la región del Mediterráneo occidental. (Whary, Baumgarth, Fox, & Barthold, 2015)
Figura 3 Especies y Subespecies de Ratones (Mus musculus)
(A) M. m. domesticus, (B) M. m. castaneus, (C) M. spretus, (D) M. cypriacus, (E) M. Caroli,
(F) Coelomys pahari.
Fuente:(Hedrich, 2012)
ESPECIES
GÉNERO
SUBFAMILIA
FAMILIA
ORDEN Rodentia
Muridae
Murinae
Mus
M. domesticus
M. muculus
M. m. castaneus
M. spretus
. . .
Rattus . . .
Cricetinae Microtinae . . .
42
Figura 4 Cepas de ratones. (De izq. a der. BALB/C , C57BL/6J, nude)
Fuente: (Hrapkiewicz, Colby, & Denison, 4 Mice, 2013)
Los ratones han sido domesticados hace siglos, incluso milenios, y se han utilizado en la
investigación científica desde la década de 1600. Sin embargo, el desarrollo del ratón de
laboratorio como un modelo de experimentación comenzó realmente con los
experimentos genéticos en el año 1900 por el requerimiento de un mamífero pequeño y
económico, que sea fácilmente alojado y criado. (Danneman, Suckow, & Brayton, 2013)
En la actualidad, el ratón de laboratorio es reconocido como el modelo por excelencia
para la investigación genética moderna y su uso en la investigación ha crecido
exponencialmente durante el siglo pasado y actual, con el reconocimiento de sus atributos
para el mapeo genómico y comparativo, convirtiéndolo en términos genéticos, en el
mamífero mejor caracterizado en la tierra. La capacidad actual para crear ratones
altamente sofisticados, diseñados genéticamente mediante la inserción de transgenes o
mutaciones dirigidas en genes endógenos también ha hecho que el ratón de laboratorio
sea el animal de experimentación estudiado más ampliamente y de mayor uso. (Whary,
Baumgarth, Fox, & Barthold, 2015)
Figura 5 Nucleótidos →ADN→Célula→Órgano→Sistema→Organismo
Fuente: (Hrapkiewicz, Colby, & Denison, 4 Mice, 2013)
En la investigación biomédica, los usos más comunes de los ratones incluyen estudios de
enfermedades infecciosas, cardiovasculares, diabetes, obesidad, oncología,
enfermedades autoinmunes, inmunología, el descubrimiento de fármacos, la toxicología
y la seguridad de los productos. Gran parte de los equipos complejos y técnicas de
imágenes (por ejemplo, MRI, PET, ultrasonido) desarrollados originalmente para su uso
en seres humanos o animales más grandes, especies se han miniaturizado para permitir
su uso en ratones.
43
La FDA requiere probar la seguridad de un producto antes de ser comercializado en los
Estados Unidos. Las empresas deben utilizar las formas más efectivas para poner a
prueba la seguridad de un producto, que actualmente incluyen la experimentación con
animales. En relación con otras especies de animales de investigación, los ratones son
baratos de adquirir y fácil de mantener. Por lo tanto, se utilizan con frecuencia para
estudios de toxicidad y carcinogenicidad de diversos compuestos para los que se
requieren grandes cantidades de animales para proporcionar datos estadísticamente
válidos. (Hrapkiewicz, Colby, & Denison, 1 Introduction to Laboratory Animal
Medicine, 2013)
Entre las múltiples cualidades y ventajas que presenta el uso del ratón de laboratorio,
Mus musculus, como modelo experimental y genético se tiene:
Por su pequeño tamaño se adapta bien a la vida en el laboratorio, se mantiene y cría
en jaulas que requieren poco espacio; así pueden criarse varios miles de ratones
dentro de los límites de un ambiente pequeño de laboratorio.
Son fáciles de manejar y no son agresivos con los humanos si se los manipula con
cuidado; sin embargo, tienen una tendencia a morder cuando se asustan o están mal
manejados.
Posee un tiempo de gestación corto (3 semanas) en comparación con el de la mayoría
de los otros mamíferos y facilidad de reproducción en el laboratorio; tienen camadas
grandes con 5 a 10 crías. La gestación corta y el gran tamaño de la camada hacen útil
en estudios de reproducción, teratogenicidad y la genética; un corto periodo de vida
permite el estudio de varias generaciones en un lapso de pocos años.
La anatomía, fisiología y genética de los ratones han sido ampliamente estudiadas y
están bien caracterizadas, proporcionando una gran cantidad de información que
pueden aprovechar los investigadores.
Como un organismo modelo genético, la más importante es su estrecha relación
evolutiva con los seres humanos. Por ser un mamífero, el ratón es desde el punto de
vista genético, conductual y fisiológico, más similar a los seres humanos que otros
organismos usados en los estudios de genética, los genes de ratones y humanos son
aproximadamente 95% idénticos en sus regiones codificantes y funcionan
prácticamente de la misma manera en un contexto biológico lo que lo convierte en el
modelo de elección para muchos estudios de genética humana y médica, además para
el estudio de la fisiología y fisiopatología humana.
Se han aislado y estudiado varias mutaciones en ratones criados en cautiverio, que
proveen una fuente importante de variación para el análisis genético. (Pierce, 2009).
Las cepas mutantes y modificadas genéticamente de ratones endogámicos
proporcionan a los investigadores una amplia variedad de modelos animales donde
estudiar los procesos biológicos y enfermedades.
44
Características
Los ratones son animales curiosos y sociales que normalmente duermen juntos en grupos.
Deben ser alojados en grupos del mismo sexo a menos que sean parte de un par
reproductor o harén o sean conductualmente incompatibles. Aunque generalmente se
considera que los roedores son animales nocturnos, cuando están alojados en interiores,
los ratones tienden a tener períodos activos y de descanso durante el día y la noche. Los
ratones construyen nidos en los que dormir y mantener sus camadas. (Hrapkiewicz,
Colby, & Denison, 4 Mice, 2013)
Tienen un oído agudo y responden a una gama de frecuencias ultrasónicas. El sentido del
olfato también está muy desarrollado, y no sólo se utiliza para detectar los alimentos y
depredadores, tienen un amplio repertorio de señales olfativas sociales que incluyen
feromonas y la creación de modelos de marcas de orina en los sustratos de sus entornos.
Al contrario, su visión es deficiente, especialmente en los albinos. (Hrapkiewicz, Colby,
& Denison, 4 Mice, 2013)
Los roedores poseen una preferencia innata por el contacto con el perímetro vertical de
un espacio limitado (es decir, el seguimiento de la pared, la excavación en la esquina y
la agregación grupal), evitando la amenaza percibida de áreas abiertas (tigmotaxis).
Los ratones tienden a ser territoriales. Los machos adultos luchan cuando se alojan juntos
a menos que sean coalojados poco después del nacimiento. Pueden ocasionar graves
heridas de mordedura que no son fácilmente evidentes alrededor de los genitales y las
colas ya lo largo de la espalda de sus enemigos y que pueden conducir a morbilidad y a
la muerte.
Los ratones hembras raramente luchan a menos que defiendan sus camadas. La agresión
puede reducirse si se proporcionan ratones con objetos de enriquecimiento, chozas o
áreas para esconderse. Si la agresión persiste, las densidades de población deben
reducirse hasta que cesen los combates o los animales deben alojarse individualmente.
Los animales incompatibles no pueden permanecer juntos.
En este momento hay miles de poblaciones exogámicas “outbred stocks” y cepas
endogámicas “inbred strains” de ratones en el mundo, con el aumento del número casi a
diario. Aunque es altamente influenciado por la población o la cepa, los ratones adultos
por lo general pesan entre 25 y 40 g, y vienen en una variedad de colores, incluyendo
albino, negro, marrón, agouti, gris, y pío. (Hrapkiewicz, Colby, & Denison, 4 Mice,
2013)
El tamaño del ratón adulto varía entre 12 a 15 cm. desde la punta de la nariz a la punta
de la cola, el largo de la cola es igual al largo del cuerpo y con un peso aproximado de
30g. Las crías al nacer tienen un peso aproximado de 1 a 2 g y gana rápidamente peso
durante la lactación. Tienen cuerpos pequeños cubiertos de pelo suave y denso, piernas
cortas y colas largas, delgadas y sin pelo. El tamaño del cuerpo del adulto varía de
45
acuerdo a variables intrínsecas: genotipo, sexo y edad y variables extrínsecas: dieta,
número de ratones por caja y temperatura ambiental. (Quezada Domínguez, 1997)
Son omnívoros y el bazo del macho es mayor que el de la hembra. Los ratones tienen un
estómago dividido consistente en un estómago no ganglionar y un estómago glandular.
Sus pulmones consisten en un gran lóbulo izquierdo y cuatro pequeños lóbulos derechos.
El tejido graso se produce en varios lugares del ratón, incluso entre las escápulas. Es
importante en la termogénesis durante el cual la grasa se metaboliza para aumentar la
producción de calor en respuesta a un ambiente frío. (Quezada Domínguez, 1997)
Los ratones tienen cinco pares de glándulas mamarias: tres torácicas y dos abdominales.
El tejido mamario está ampliamente distribuido en ratones, con las glándulas
extendiéndose bien en los lados y la espalda. Tanto los ratones machos como los
femeninos tienen glándulas mamarias, pero los pezones son más prominentes en las
hembras. Los ratones tienen canales inguinales abiertos toda su vida; por lo tanto, para
evitar la herniación de los órganos abdominales, se debe tener cuidado de cerrar los
canales al castrar a los machos. Los hombres también tienen un pene de os. (Quezada
Domínguez, 1997)
Los criterios más confiables para diferenciar a los sexos son que la papila genital es más
prominente en el macho y la distancia entre el ano y la papila genital es alrededor de una
y media a dos veces mayor en el macho. El sexado de ratones neonatales requiere
práctica, pero puede lograrse comparando la distancia anogenital, el tamaño de las papilas
genitales y en ratones no albinos, la presencia de una mancha pigmentada en el perineo
del ratón entre la papila genital y el ano. (Hrapkiewicz, Colby, & Denison, 4 Mice, 2013)
Figura 6 Sexado del ratón: (a) macho, (b) hembra
Fuente: (Hrapkiewicz, Colby, & Denison, 4 Mice, 2013)
Muchos factores ambientales y genéticos influyen sobre la longevidad del ratón, entre
estos factores se encuentra la dieta, la densidad animal por caja, las infecciones
subclínicas, los métodos de apareamiento, la predisposición genética a tumores, la cepa,
el sexo y la presencia o ausencia de genes mutantes deletéreos. Tienen una vida útil de
10 a 12 meses y se obtienen de 10 a 12 camadas.
En el ANEXO A se resume los parámetros biológicos y reproductivos del ratón.
46
b. Requerimientos Nutricionales del Ratón Blanco (Mus musculus)
Los requerimientos nutricionales para el ratón están influenciados por antecedentes
genéticos, estados de enfermedad, tasa de crecimiento, embarazo, lactancia y factores
ambientales como la temperatura ambiente.
La dieta es una variable que erróneamente se descuida en la investigación en animales,
ya que puede influir en las respuestas a los medicamentos, productos químicos u otros
factores y conducir a resultados de investigación sesgados. Debe proporcionar un
equilibrio de nutrientes esenciales, y los contaminantes deben mantenerse a un mínimo.
Los programas de cuidado de animales deben evitar el uso de productos frescos, granos,
harina de pescado u otros suplementos para minimizar la exposición a colonias de
patógenos o químicos dañinos como residuos de pesticidas o fitoestrógenos. (Whary,
Baumgarth, Fox, & Barthold, 2015)
Los datos de consumo de alimento y ganancia de peso se usan para estimar las
necesidades nutricionales de una población o cepa en particular. Los ratones consumen
alrededor de 3-5 g de alimento por día después del destete, y mantienen esta ingesta
durante toda la vida. Los ratones no consanguíneos tienden a ganar peso más rápido que
los ratones endogámicos y son más pesados en la madurez. Los ratones deben tener
acceso continuo al agua potable incluso si se alimenta una dieta de alta humedad. El agua
es necesaria para la lubricación de los alimentos secos y para la hidratación. Los ratones
adultos beben 6-7 ml de agua por día. La disminución de la ingesta de agua disminuirá
el consumo de alimentos. La ingesta de agua disminuirá en los ratones enfermos, por lo
tanto, dosificar agua medicada a los ratones requiere una cuidadosa evaluación de la
hidratación y la eficacia clínica o experimental del compuesto administrado. (Whary,
Baumgarth, Fox, & Barthold, 2015)
Las dietas para ratón se pueden encontrar con fórmulas variables o fórmulas fijas de
nutrición constante y fórmulas abiertas o cerradas, que son diseñadas para reducir la
variación en los datos experimentales atribuibles a la dieta. Las dietas se suministran en
formulaciones estándar, irradiadas o autoclavables. Las dietas irradiadas estarán
prácticamente libres de microorganismos vivos, pero tienen el riesgo de bacterias
residuales resistentes a la radiación. Las dietas autoclavables son más altas en contenido
de nutrientes termolábiles. Muchos programas usan dietas esterilizadas exclusivamente
para minimizar el riesgo de infecciones oportunistas. (Whary, Baumgarth, Fox, &
Barthold, 2015)
Debido a que las dietas comerciales varían en el contenido de nutrientes, las dietas deben
seleccionarse para el mantenimiento óptimo de los ratones adultos o para el crecimiento
y la reproducción en las colonias de cría.
Las estimaciones de los requerimientos nutricionales para los ratones de laboratorio y
otros animales, son publicados periódicamente por el National Research Council (NRC)
47
en compendios denominados “Nutrient Requirements of Laboratory Animals”, que
proporcionan documentación científica de los datos publicados sobre estos requisitos,
constituyendo comités para revisarlos a medida que se disponga de nuevos datos
científicos y así publicar cada vez que sea necesario ediciones actualizadas.
Los ratones de laboratorio utilizados en la investigación biomédica están representados
por poblaciones endogámicas y exogámicas, por cepas congénicas y mutantes, además
de las cepas de ratones transgénicos que se siguen desarrollando hasta estimar un
aproximado de 20.000 cepas de ratones; con esta cantidad de diversidad genética dentro
de una especie de mamífero la probabilidad de que haya diferencias en los requerimientos
de nutrientes entre las diferentes poblaciones y cepas es alta. Con el fin de asegurarse de
satisfacer los requisitos de una cepa modificada genéticamente en particular, puede ser
necesario agregar nutrientes especiales a las dietas. (Whary, Baumgarth, Fox, &
Barthold, 2015) (Ward, 2008)
Otro factor que dificulta la estimación de los requerimientos de nutrientes para ratones
de laboratorio que se crían y se mantienen en ambientes convencionales, libres de
patógenos específicos o libres de microorganismos, donde la flora intestinal está
indefinida, definida o ausente, respectivamente, se da debido a que las poblaciones de
flora intestinal influyen en los requerimientos de nutrientes, y no es válido generalizar
datos entre estos entornos. Las vitaminas K y B, por ejemplo, son sintetizadas por la flora
intestinal de ratones convencionales y serán suficientemente ingeridas como resultado de
coprofagia. Para los ratones libres de patógenos específicos (SPF) o libres de
microorganismos, es aconsejable incluir niveles más altos de vitamina B y K en las dietas,
ya que la microflora de los animales SPF puede no contener todos los organismos
sintetizadores de vitaminas. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
Además, por varias circunstancias de estrés como la manipulación y la administración de
drogas o fármacos, impuestas en la experimentación pueden causar cambios en el
consumo de la dieta por lo que pueden requerir ajustes compensatorios en las
concentraciones de nutrientes para garantizar la dotación de los nutrientes adecuados,
Dados estos factores: la gran variabilidad genética, el estado microbiológico, el entorno
en que se desarrollan y la condición experimental; la estimación de los requerimientos
de nutrientes cuantitativos para los ratones es particularmente difícil, además por los
diferentes criterios utilizados para evaluar la adecuación nutricional de las dietas. Por
este motivo es necesario evaluar las necesidades dietéticas de las colonias específicas de
ratones que se utilice, y que no sólo se basan en las necesidades de nutrientes estimados
publicados, sino también en una evaluación de los objetivos de la colonia. Es decir, los
factores que influyen en las necesidades de nutrientes deben ser identificados y
considerados en la selección de la composición de nutrientes de las dietas.
Para la mayoría de los nutrientes se ha hecho una sola estimación. Sin embargo, se
reconoce que los ratones son similares a otras especies de mamíferos que diferencian de
48
necesidades de nutrientes óptima para crecimiento, reproducción, lactancia y
mantenimiento. Por desgracia, datos publicados no están disponibles para la estimación
de necesidades de nutrientes para cada etapa del ciclo vital. (ACLAM, 1983)
Las cantidades de nutrientes se presentan por kg de dieta, así como por cada 100 kJ de
dieta para ratones que se encuentran bajo condiciones ad libitum, debido a que comen de
acuerdo con su necesidad energética, lo que hace más fácil juzgar si las composiciones
experimentales de la dieta satisfacen todas las necesidades esenciales de nutrientes bajo
estas condiciones. (ACLAM, 1983) (National Research Council (NRC), 1995)
Las directrices del NRC recomiendan asignaciones de nutrientes que sean mayores que
los requisitos mínimos, ya que generalmente se basan en el criterio para obtener el
máximo crecimiento y esta no es precisamente la mejor condición para obtener una salud
óptima (a largo plazo). Sin embargo, como estas recomendaciones son los mejores
requisitos científicamente documentados de nutrientes esenciales disponibles en este
momento, es aconsejable usarlos hasta que se disponga de nueva prueba científica.
(National Research Council (NRC), 1995)
Los requerimientos de nutrientes estimados presentados en el ANEXO B proporcionan
directrices para la nutrición adecuada de los ratones mantenidos en instalaciones para
animales convencionales de acuerdo a las referencias bibliográficas más actualizadas y
pueden tener que ser ajustados para permitir un margen de seguridad entre los requisitos
reales y estimados.
c. Niveles Tóxicos de Nutrientes para el Ratón Blanco
Se han definido niveles tóxicos para una serie de nutrientes para roedores de laboratorio,
y específicamente para minerales y vitaminas. Estos tienden a centrarse en excesos
extremos que es poco probable que se produzcan en dietas cuidadosamente formuladas
y adecuadamente utilizadas, pero incluso modestos excesos de algunos nutrientes, por
ejemplo, de proteínas, calcio y fósforo, puede ser perjudicial, aunque no tóxicos. En
Europa, el uso experimental deliberado de niveles tóxicos de nutrientes sería controlado
por organismos institucionales y nacionales encargados de la reglamentación del
bienestar animal. Los efectos tóxicos de los nutrientes ocurren rara vez y generalmente
se deben a la falta de conocimiento o accidente. (Fox, y otros, 2007)
Como ejemplo se tiene: la hiperhomocisteinemia, un factor de riesgo independiente de la
aterotrombosis, fue inducida en ratones apoE-deficientes al agregar metionina extra a las
dietas con niveles totales de metionina de 2,2% y 4,4%, que fueron tóxicos para los
ratones. El nivel mínimo recomendado de metionina en la dieta para ratones durante el
crecimiento es de sólo 0,3%. Así como el nivel de metionina en la dieta de 2,3%
disminuyó el peso corporal en ratas Wistar, las concentraciones más altas deben ser
elegidas con cuidado, con el fin de evitar el riesgo de efectos tóxicos. La disminución del
nivel excesivo de metionina en la dieta a 1,4% permitió a los ratones sobrevivir hasta el
49
final del estudio sin evidentes problemas clínicos o de toxicidad. Examinando
cuidadosamente la literatura antes de iniciar experimentos con animales, se pueden
calcular y elegir los niveles dietéticos óptimos, de acuerdo con el propósito del estudio,
sin causar toxicidad. (Hedrich, 2012)
Otro caso, es un cambio en el isómero óptico del bitartrato de colina que condujo al
desarrollo de cálculos renales y de la vejiga en roedores, seguido por insuficiencia renal.
El ácido DL-tartárico sintético se sustituyó por el isómero de ácido L-tartárico usado
previamente sin informar a los fabricantes de la dieta. DL-ácido tartárico se ha
demostrado que induce daño renal en ratas. (Hedrich, 2012)
Tipos de dietas
a. Dietas de Ingredientes Naturales
Están formuladas a partir de productos agrícolas convencionales y ciertos subproductos,
sus ingredientes incluyen cereales, semillas oleaginosas, proteínas animales, grasas,
minerales y vitaminas; por ejemplo, trigo, maíz, avena, harina de pescado, harina de soya
y salvado de trigo. (Fox, y otros, 2007)
Mientras la mayoría de dietas de ingredientes naturales para ratones son peletizadas y a
menudo son utilizadas como dietas estándar, también es posible obtener dietas extruidas
(expandidas) para roedores; estas ofrecen varias ventajas sobre todo para el tratamiento
en autoclave, dietas altas en grasa, y para las cepas más débiles de los ratones. (Fox, y
otros, 2007)
En estas dietas, al emplearse en animales de laboratorio, se exige un idóneo control de
calidad y la especificación de abastecimiento de cada uno de sus ingredientes, además es
aconsejable contar con un certificado de análisis por lote y así obtener información sobre
los niveles exactos de nutrientes y contaminantes del lote específico utilizado.
b. Dietas Purificadas o semi-purificadas (sintéticas o semi-sintéticas)
Están formuladas con una combinación de ingredientes naturales, productos químicos
puros e ingredientes de diferentes grados de refinamiento, cada uno de los cuales es por
lo general una fuente de un solo nutriente. Entre estos tenemos: caseína o proteína aislada
de soya como fuentes de proteína; dextrina, sacarosa, fructosa, glucosa o almidón como
fuentes de hidratos de carbono; el aceite vegetal o grasa animal se añade como una fuente
de ácidos grasos esenciales y energía; la celulosa se utiliza para la fibra bruta, y se añaden
sales inorgánicas y vitaminas puras como fuentes de minerales y vitaminas,
respectivamente. (Fox, y otros, 2007)
Son mucho más caras que las dietas con ingredientes naturales y puede ser imposible
peletizarlas, ya que esto depende del tipo de carbohidratos seleccionados y la cantidad de
50
grasa que se incluya en la dieta, por lo tanto, sería necesario el uso de dispositivos
especiales de alimentación lo que incrementa aún más su costo.
Las dietas purificadas ofrecen mayor precisión y un control exacto de los niveles de
nutrientes debido a que tienen una composición más estandarizada que las dietas de
ingredientes naturales, por lo tanto se obtienen resultados más reproducibles y son ideales
para estudios de investigación en pequeña escala ya que el número de animales
necesarios para alcanzar resultados estadísticamente significativos se puede reducir; los
resultados experimentales entre los estudios y laboratorios se puede comparar de forma
más directa y así pueden ser repetidos en diferentes momentos.
Debido a su exactitud y precisión, su uso está direccionado a estudios de síndrome
metabólico (diabetes, obesidad) y de carcinogenicidad; también se utilizan para obtener
bajas concentraciones de nutrientes específicos que normalmente no se pueden alcanzar
utilizando las dietas de ingredientes naturales debido a las relativamente altas
concentraciones presentes de forma natural en las materias primas. En estudios
toxicológicos se ha promovido su uso principalmente debido a su capacidad para
minimizar la variabilidad de nutrientes dentro y entre los estudios, y así evitar potenciales
confusiones con no nutrientes y contaminantes asociados con las dietas de ingredientes
naturales. (Fox, y otros, 2007)
c. Dietas Químicamente definidas
Están formuladas en su totalidad con compuestos químicamente puros, son similares a
las dietas purificadas excepto que la fuente de proteína (típicamente caseína) se sustituye
por aminoácidos individuales y la fuente de grasas se sustituye por ácidos grasos
específicos. La eliminación de proteínas hace que esta forma de dieta sea adecuada para
la producción de las dietas de baja alergenicidad. (Fox, y otros, 2007)
Son útiles en estudios en los que es esencial un control estricto de la concentración de
nutrientes específicos, se usan generalmente sólo para los estudios de metabolismo de
aminoácidos y de ácidos grasos. Sin embargo, su uso es limitado debido al alto costo de
sus ingredientes y la experiencia necesaria para formulación y preparación.
d. Dietas Certificadas
Requieren de un certificado de análisis vinculado al lote definitivo que se va a utilizar en
la alimentación de los animales que participarán en una investigación específica; el
análisis se lleva a cabo típicamente por el fabricante de la dieta, y la dieta analizada se
describe como dieta certificada. (Fox, y otros, 2007)
Esto está definido de acuerdo a las regulaciones de GLP (Good Laboratory Practice) que
requieren que el investigador analice en la dieta los contaminantes con posibilidad de
influir en los estudios de toxicología farmacéutica y agroquímica y las pruebas de
seguridad de los medicamentos. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
51
CFR 21 58,90 (g) Los piensos y el agua utilizados para los animales serán
analizados periódicamente para asegurar que los contaminantes conocidos por
ser capaces de interferir con el estudio y es razonable suponer que estarán
presentes en dichos piensos o agua, no estén presentes en niveles superiores a los
especificados en el protocolo. La documentación de este tipo de análisis se
mantendrá como datos sin procesar.
En la práctica, en lugar de considerar los contaminantes que podrían afectar a un estudio
específico según lo sugerido por las organizaciones de la EPA y la FDA, los fabricantes
de la dieta y los investigadores en varios países parecen haber acordado rangos de analitos
(estos pueden variar de un país a otro), con poca evidencia que la lista revisada
periódicamente para comprobar su adecuación, y estipuló niveles máximos aceptables.
e. Dietas Medicadas
Son dietas estándar a las que se han añadido fármacos y nunca se las debe fabricar en las
mismas líneas de producción que las dietas no medicadas. Actualmente, el principal uso
de dietas medicadas para roedores es en la erradicación de la lombriz intestinal, por lo
general mediante la adición de fenbendazol, típicamente a entre 150 y 200 mg / kg.
(Tobin, Stevens, & Russell, 2007). (Fox, y otros, 2007)
Tipo de fórmula de la Dieta
De acuerdo con el tipo de formulación, los fabricantes pueden producir dietas de fórmula
fija, de menor costo y de fórmula variable.
En una fórmula fija, la composición no cambia para un tipo particular de dieta, es decir,
se utilizan las mismas proporciones de materia prima cada vez que se produce un lote.
Como los ingredientes naturales pueden diferir en los niveles de nutrientes, las dietas de
ingredientes naturales de fórmula fija están sujetas a variación, aunque con una cuidadosa
selección de ingredientes y proveedores, y control de calidad de la materia prima, la
variación de nutrientes puede ser minimizada; siendo posible obtener un coeficiente de
variación en nutrientes tan bajo como del 2-3% que se compara favorablemente con las
dietas de fórmula variable.
Se adoptaron originalmente en la industria de los animales de laboratorio para reducir al
mínimo, más allá de la variación natural de lote a lote, la variación en el nivel de las
sustancias que no podían ser explicadas por análisis real y que podrían afectar a un
estudio. (Ritskes-Hoitinga, Tobin, Lyholm Jensen, & Friis Mikkelsen, 2012)
La fórmula de menor costo (leaf-cost) es utilizada principalmente con ingredientes
agrícolas; se han establecido parámetros para varios nutrientes, por lo general los
constituyentes inmediatos. Esta especificación se introduce en un programa de ordenador
de menor costo, junto con la lista de ingredientes con que el equipo puede seleccionar los
perfiles nutricionales de los ingredientes, y sus costos. El equipo selecciona la mezcla
52
óptima de los ingredientes para lograr una especificación de nutrientes, a un costo más
bajo, por programación lineal. Debido a que es un sistema económico impulsado, el
programa se repetirá de forma frecuente para asegurar que el pliego de condiciones se
cumple con el menor coste. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
En una dieta de fórmula variable, el objetivo es tratar de mantener los niveles de
nutrientes lo más constante posible en el producto final, mediante el ajuste de la cantidad
de los ingredientes en respuesta a la variación de los niveles de nutrientes de la materia
prima, permitiendo cualquier variabilidad de nutrientes en diferentes lotes de
ingredientes.
Antes de variar la fórmula, el cambio en los niveles de nutrientes en los ingredientes debe
ser conocido con certeza y debido a que no todos los cambios son detectables en los
análisis, la variación puede realizarse únicamente si las desviaciones en los niveles de
nutrientes en una materia prima son grandes, dando lugar a cambios significativos en la
fórmula.
Se trata de minimizar la variación de un conjunto limitado de analitos, pero se puede
crear más variación tanto en factores nutricionales como no nutricionales que no son
controlados, lo que puede afectar a los resultados de un estudio y ya que generalmente
dichos cambios no se encuentran a disposición del investigador, aumenta el riesgo de
variabilidad experimental y será imposible explicar los cambios en los resultados
experimentales.
Las dietas elaboradas por los fabricantes también pueden ser clasificadas como dietas de
fórmula: abierta o cerrada.
En las dietas de fórmula abierta, se reportan todos los ingredientes inclusive las fuentes
individuales de vitaminas y minerales y cada una de sus concentraciones, son dietas de
fórmula fija y por lo tanto no deben variar de un lote a otro. Pueden ser de ingredientes
naturales o dietas purificadas.
Las dietas de fórmula cerrada son fórmulas patentadas, se reportan los ingredientes
utilizados, una lista de nutrientes y sus valores calculados, sin embargo, la concentración
de cada ingrediente no es declarada por la empresa fabricante. La concentración de
ingredientes puede variar de un lote a otro o con la disponibilidad de los ingredientes,
por lo que no solo pueden ser dietas de fórmula fija sino también de fórmula variable.
Forma física de la dieta
La forma física de la dieta depende del proceso de fabricación y se debe diferenciar entre
si la dieta se tritura a través de un molino antes o después de la peletización o extrusión
ya que esta diferencia tiene efectos significativos sobre la calidad microbiológica, fecha
de caducidad, y la disponibilidad de nutrientes del material molido. Por esta razón es
importante definir y estandarizar los siguientes términos.
53
a. Harinas
Es una mezcla homogénea de materia prima molida formada por ingredientes naturales
que no ha sido procesada por peletización o extrusión. Los niveles microbiológicos
suelen ser altos debido a su estado natural y la ausencia de tratamiento térmico, pese a
que algunos de sus ingredientes pueden haber recibido previamente tratamiento térmico.
La harina es más susceptible a la rancidez y la infestación de insectos que las dietas
granuladas, peletizadas o extruidas. En el caso de las dietas purificadas o químicamente
definidas, el término equivalente es dietas en polvo y debido a la naturaleza de sus
ingredientes, no tienen las desventajas de las harinas. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
b. Peletizado
La harina o mezcla de materia prima molida y homogenizada, pasa por un proceso de
granulación a través de una pelletizadora que la transforma en pequeños gránulos
conocidos como pellets, por lo general con algún tipo de tratamiento térmico (típicamente
60-85 ° C), éstos pueden ser de diferentes formas y tamaños, ya que a medida que la
mezcla pasa a través del molde, una cuchilla giratoria los corta en varias longitudes. Los
pellets se secan y a continuación se endurecen. Esta es la forma más común en las dietas
para ratón. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
La ventaja de los pellets es que son compactos en comparación con extruido, por lo que
el volumen es menor, por lo tanto, irradiar y transportar paquetes más pequeños es más
económico. Generalmente son más duros que los extruidos, por lo tanto disminuye la
pérdida de alimento por la roedura continua del animal. (Ward, 2008)
Figura 7 Dieta Peletizada
c. Extruido (Expandido)
Las dietas extruidas y expandidas se refieren a lo mismo. Se elaboran en un extrusor
mediante la cocción del alimento en una cámara, y luego, a medida que pasa a través del
molde con alta presión y temperatura elevada, el agua se evapora y se expande
inmediatamente para formar una especie de panal de abeja, ya que golpea el aire exterior.
54
Las extrusiones individuales son llamadas collares. Vienen en diferentes formas y
tamaños que son controlados por el tamaño y forma de los insertos de matriz y el número
y la velocidad de las cuchillas que cortan la mezcla. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
Entre los principales beneficios de la dieta extruida en comparación con la dieta
peletizada se ha considerado la disminución de la carga microbiológica y la reducción
del riesgo de contaminación con microorganismos patógenos, tales como Salmonella spp
debido a que la dieta se realiza a temperaturas muy altas, esto a pesar de las mejoras en
la granulación y el secado del producto peletizado. El extruido posee un tamaño de
partícula más uniforme después de moler el producto terminado, lo que proporciona un
mejor vehículo para la adición de compuestos; existe una reducción de desperdicios,
disminución de la dureza, menor consumo de alimentos debido a la mayor disponibilidad
de energía del proceso de cocción en la extrusión, aunque debido a su baja densidad, la
dieta extruida puede desaparecer rápidamente de tolvas de alimento, dando una falsa
impresión de aumento en la ingesta de alimentos y; la mejora de las cualidades de
tratamiento en autoclave, con poco aumento de la dureza y poca formación de grumos,
que son dos de los principales problemas asociados con la esterilización en autoclave.
(Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
A diferencia de las dietas peletizadas, las dietas extruidas también absorberán altos
niveles de grasa sin detrimento de la calidad física, incluso haciendo el alimento más
apetecible para los animales.
Las principales desventajas de las dietas extruidas son el aumento de su volumen y el
coste (la extrusión requiere un equipo más caro y entradas de energía). Sin embargo, son
de gran utilidad para las cepas de bajo rendimiento y cuando hay problemas de
esterilización en autoclave. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
Figura 8 Dieta Extruida
d. Granulado o Molido
Es un producto peletizado o extrusionado que se muele a través de un molino para obtener
polvo. A menudo se utiliza como base para la adición de los compuestos de ensayo. Los
55
beneficios en comparación con un alimento no procesado son especialmente la
disminución de la carga microbiana y mejoras de tratamiento en autoclave; la dieta
extruida molida produce una distribución más uniforme del tamaño de partícula. Según
Ford y Ward 1983, la ingesta por los ratones de ambas dietas, harina y molido, es más
baja que el mismo material en forma de pellets. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
e. Dieta Líquida
Dietas líquidas estándar: Son similares a la dieta purificada, pero se basan en
ingredientes que son solubles en agua. La caseína es adecuada como fuente de proteína,
pero el almidón se sustituye por maltodextrinas más solubles y azúcares simples. Las
grasas se solubilizan con un emulsionante y se usan formas solubles de vitaminas y
minerales. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
Dietas químicamente definidas ultrafiltradas: Son dietas químicamente definidas, no
antigénicas para los ratones libres de gérmenes, se pueden preparar a partir de
aminoácidos, dextrosa o glucosa, sales minerales solubles, vitaminas solubles en agua,
vitaminas solubles en grasa, y grasas. Los componentes solubles en agua y solubles en
grasa se suministran por separado. Ambos grupos de nutrientes son ultrafiltrados para
eliminar los gérmenes, antígenos y mitógenos. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
Si las dietas líquidas son suministradas por períodos prolongados, se debe prestar cuidado
y atención a los dientes de los ratones para asegurar que no crezcan en exceso y por lo
tanto tengan un efecto perjudicial sobre el bienestar de los animales. Según Burn-
Murdoch,1993, la longitud de los incisivos se ha demostrado que aumentan en roedores
alimentados con la dieta en polvo, y esto se espera que ocurra también con dietas líquidas.
Contaminantes de las dietas
Los contaminantes pueden definirse como sustancias indeseables (generalmente de
origen extraño) que, cuando están presentes en una concentración suficientemente alta
en el alimento, pueden afectar al animal y, por lo tanto, el resultado de los experimentos.
Los contaminantes posibles incluyen productos químicos industriales (PCB), pesticidas
(DDT), micotoxinas (aflatoxina), metales pesados, nitrosaminas, nitratos y nitritos. La
lista también incluye típicamente parámetros microbiológicos, algunos de los cuales
pueden ser deletéreos para el animal (salmonela), mientras que otros, tales como conteo
total viable y moldes, son indicadores de las normas de higiene en la planta de
alimentación, aunque a niveles muy altos podrían ser perjudiciales para el animal. (Fox,
y otros, 2007)
Tanto la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) como la
Administración de Drogas y Alimentos (FDA) fueron centrales en la introducción del
monitoreo de los niveles de contaminantes en la dieta de animales de laboratorio, pero es
importante distinguir entre sus directrices para toxicología in vivo y estudios similares
con Buenas Prácticas de Laboratorio (BPL), y para estudios realizados para sus propios
56
requisitos o propósitos. Los de estos últimos eran realmente especificaciones
contractuales que debían cumplir los proveedores de dietas. (Hedrich, 2012)
Ética Animal
Las primeras referencias de la experimentación con animales se encuentran en escritos
griegos del cuarto y tercer siglo a.C., dadas por Aristóteles y Erasistrato quienes
realizaron disecciones y experimentos en animales; a partir de los cuales se establecieron
diferencias anatómicas y fisiológicas entre animales. A continuación, Galeno y otros
científicos a lo largo de la historia han ido dando valor a la experimentación en animales,
señalando la importancia de optar por animales con condiciones anatómicas favorables
y sensibilidad especial a ciertos parámetros en estudio; la trascendencia de elegir
adecuadamente un animal para una investigación específica tiene un gran alcance hasta
la obtención de resultados para la solución de un problema fisiológico o patológico.
Pasteur y otros percibieron que del estudio de las enfermedades de origen natural de los
animales se benefició no solo a animales, sino que mejoró la comprensión de las
enfermedades humanas y su patología. (Hedrich, 2012)
Por lo tanto, a partir de los tiempos antiguos y continuando hasta la actualidad, la
experimentación animal ha sido y es uno de los planteamientos fundamentales del
método científico en la investigación y la educación médica, veterinaria, dental y
biológica.
Toda situación de sufrimiento en un animal de laboratorio altera significativamente los
resultados experimentales considerados, para ello se debe conocer y prevenir las
situaciones que pueden causarlo; hacinamiento, frío, calor, tóxicos ambientales,
enfermedad, procedimientos de manipulación y experimentación o mal hacer del
personal cuidador o investigador, ya que los roedores no pueden emitir comunicaciones
verbales para expresar su estado emocional únicamente emiten ultrasonidos que les
permite comunicarse con sus congéneres es indispensable la capacidad de observación
del cuidador para detectar posibles comportamientos anormales de los animales
asociados a estrés o dolor. (Hedrich, 2012)
Se denomina estrés a la alteración del equilibrio biológico de un animal provocada por
condiciones ambientales o internas que superan su capacidad de adaptación y que cuando
es muy intenso y se acompaña de angustia, pasa a denominarse distrés.
Los indicadores de estrés en el ratón son la defecación y la micción como reacción
inmediata al estrés; hay inactividad, el animal se aísla del grupo, disminuye la ingesta de
agua y alimentos por lo que se produce la pérdida de peso y deshidratación; erizamiento
del pelo, arqueamiento del lomo, el ratón deja de asearse y se rasca y muerde la zona
adolorida; hay peligro de hipotermia. (Hedrich, 2012)
A partir del libro The principles of humane experimental technique, publicado en 1959
por William M. Russell S. L. y Rex Burch, el mundo científico sentó bases de la ética
57
actual con los conceptos de las “3 R”. Aunque después de su publicación, sus principios
no fueron aceptados universalmente por más de 30 años, ahora, las 3R: reemplazo,
refinamiento, y reducción, son la base de las directrices y regulaciones que gobiernan el
uso de animales de laboratorio en todo el mundo. (Hrapkiewicz, Colby, & Denison, 1
Introduction to Laboratory Animal Medicine, 2013)
El reemplazo, se refiere a la sustitución de animales por modelos experimentales que
utilicen sistemas no sensibles, promoviendo el desarrollo de técnicas alternativas. Puede
ser absoluto, utilizando métodos no animales tales como cultivos celulares in vitro o
modelos informáticos de simulación por computadora; o puede ser relativa, en donde se
utilizan animales en una escala filogenética inferior que permita una buena recopilación
de datos, tal como C. elegans o el pez cebra en lugar de un ratón o un primate no humano.
(Hedrich, 2012)
La reducción, se refiere al uso del mínimo número de animales en una investigación ya
sea por la optimización de la información obtenida a partir de un número menor de
animales o la obtención de más información a partir de un número dado de animales,
evitando repeticiones inútiles y perfeccionando los experimentos. Se basa en un diseño
experimental adecuado y el uso de estadísticas apropiadas en el análisis de datos.
(Hedrich, 2012)
El refinamiento se refiere a métodos que incorporen la modificación de un
procedimiento con el fin de disminuir o eliminar el dolor, estrés y angustia de los
animales o mejorar el bienestar animal, lo que depende del conocimiento que el
investigador tenga de los animales de laboratorio. Tales métodos incluyen el uso
apropiado de la anestesia y la analgesia, la atención veterinaria óptima, el seguimiento,
el uso de procedimientos menos invasivos y el enriquecimiento ambiental para promover
un comportamiento específico de la especie; así como estableciendo directrices que
permitan determinar cuándo un animal debe ser sacrificado o se retira de un estudio.
(Hedrich, 2012) (Hrapkiewicz, Colby, & Denison, Clinical Laboratory Animal Medicine,
2013)
Diseño Experimental
Para todos los estudios de desarrollo de formulaciones alimenticias se requiere proponer
una estadística que permita evaluar los parámetros de control u objetivo de la
investigación, para lo cual se requiere plantear diseños experimentales acordes al estudio.
Entre los diseños utilizados en el desarrollo de productos se utiliza con mucha frecuencia
el DCA, y el DBCA, que permiten analizar los diferentes tratamientos aplicados de forma
sencilla.
58
a. Diseño Experimental en Bloques completos al azar (DBCA)
Un estudio científico representativo proporciona la información característica de una
población o universo a partir de las observaciones realizadas en un subconjunto o
muestra.
Las leyes estadísticas sólo se pueden aplicar estrictamente a poblaciones; cuando estas
leyes se aplican a una muestra de datos de laboratorio, se tiene que asumir que la muestra
es verdaderamente representativa de la población. Como no hay seguridad de que esta
suposición sea válida, las afirmaciones acerca de los errores aleatorios son
necesariamente inciertas y deben expresarse en términos de probabilidades.
En algunos experimentos, las unidades experimentales no son homogéneas, es decir,
algunas tienen características diferentes a las demás. Cuando las unidades experimentales
no son todas iguales, la variación entre ellas puede enmascarar los verdaderos efectos de
los tratamientos. Para hacer eficiente el experimento, las unidades experimentales se
agrupan por su homogeneidad y a esos grupos se les aplican los tratamientos. Así se
evalúa también el impacto del grupo de unidades llamado bloque. Cada bloque constituye
solo una prueba o repetición. Una réplica es una serie completa de todos los tratamientos
que se prueban en el experimento.
Los factores que se analizan en el diseño experimental en bloques completos al azar son
dos: el factor principal es el Tratamiento y el factor secundario es el Bloque que se
introduce en el modelo para eliminar su influencia en la variable respuesta. Las unidades
experimentales se agrupan en b bloques y se definen los t tratamientos que se van a
aplicar a las n unidades experimentales. Las unidades experimentales de cada bloque se
sortean para la asignación a cada tratamiento y se define la variable a medir. La varianza
total se va a separar en tres varianzas, la de tratamientos, la de bloques y la del error.
Comparados con el diseño completamente al azar, los grados de libertad para el error
experimental se reducen por el número de grados de libertad en los bloques. La
variabilidad del bloque se elimina a partir del error experimental. Por lo tanto, entre
mayor sea la variabilidad entre bloques, más eficiente será el modelo en lo que se refiere
a su capacidad para detectar posibles diferencias debidas a los tratamientos.
El diseño en bloques al azar, se refiere a un método para soslayar la heterogeneidad de
las unidades experimentales. El término heterogeneidad no es absoluto, sino que depende
de los tratamientos que se consideren en un experimento. La edad, la raza y el sexo, per
se, pueden o no ser fuentes de heterogeneidad según la naturaleza del experimento. Sin
embargo, en la mayoría de los experimentos biológicos que se refieren a nutrición y a
enfermedades, resultan ser importantes fuentes de heterogeneidad y deberán tomarse en
consideración al diseñar el experimento.
59
Los experimentos en bloques al azar tienen las siguientes ventajas:
Mediante el bloqueo se obtienen resultados más exactos que cuando se utiliza el
diseño completamente aleatorio.
Puede incluirse cualquier número de tratamientos y repeticiones.
Los accidentes que hagan necesaria la omisión de un grupo completo o de todos los
datos de uno o más tratamientos no originan ninguna complicación en el análisis.
Si la varianza del error experimental es mayor para algunos tratamientos que para
otros aún puede obtenerse un error insesgado para probar cualquier combinación
específica de las medias de los tratamientos.
Las medias de las repeticiones dan comparaciones insesgadas de las diferencias entre
las repeticiones.
2.3 Fundamentación Legal
El ratón (Mus musculus) es el mamífero más utilizado en el laboratorio. Este uso ha
aumentado en los últimos años con el desarrollo de técnicas para modificar con éxito el
genoma del ratón. Existe una serie de leyes, directrices y políticas para proteger a los
animales, incluyendo ratones, de dolor o angustia innecesaria como parte del proceso de
investigación. Además, existen regulaciones que proporcionan orientación sobre otros
aspectos tales como el transporte de los ratones, tanto a nivel local como a nivel
internacional, y la prevención de la propagación de enfermedades. Es muy importante
para todos los que participan en una investigación con ratones estén familiarizados con
estos instrumentos y para asegurar el cumplimiento total. (MacArthur Clark & Zurlo,
2012)
El uso de animales como modelos experimentales, está sujeto a un sinnúmero de leyes,
reglamentos, políticas y normas. El interés público en el trato de los animales de
laboratorio y la presión ejercida por las organizaciones de bienestar animal y vivisección,
ha dado paso a muchas de estas leyes y reglamentos en la segunda mitad del siglo XX;
sin embargo, la necesidad de la comunidad científica por obtener datos fiables a partir de
animales de laboratorio de la manera más humana también ha contribuido a garantizar
un alto nivel de bienestar y el uso ético bajo la dirección de especialistas en su cuidado,
nutrición, reproducción y manejo de enfermedades así como del dolor y angustia. Las
buenas prácticas de manejo, la atención veterinaria, la gestión de instalaciones para
animales o bioterios y técnicas de laboratorio en el contexto de las “3R” son todo lo
necesario para promover la calidad de los resultados científicos. (Hrapkiewicz, Colby, &
Denison, 1 Introduction to Laboratory Animal Medicine, 2013)
La Guía de NCR para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio “NCR Guide for the
Care and Use of Laboratory Animals”, se utiliza como referencia en casi todos los países
de América Latina, Ecuador también sigue los principios del Código Terrestre de la OIE
(Organización Mundial de Sanidad Animal).
60
2.4 Hipótesis
Hi: Hipótesis Alternativa
La administración de dietas isoproteicas de alimento balanceado para ratones blancos de
experimentación (Mus musculus) empleando como fuente diferenciada de proteína:
harina de chocho y torta de soya, durante un periodo de 4 semanas, provocan respuestas
distintas en el consumo de alimento y la ganancia de peso de las unidades experimentales.
Ho: Hipótesis Nula
La administración de dietas isoproteicas de alimento balanceado para ratones blancos de
experimentación (Mus musculus) empleando como fuente diferenciada de proteína:
harina de chocho y torta de soya, durante un periodo de 4 semanas, provocan respuestas
similares en el consumo de alimento y la ganancia de peso de las unidades experimentales.
2.5 Sistema de Variables
TIPO DE
VARIABLE
Definición
Nominal Definición Conceptual
Variable
Independiente
Dietas con
alimento
balanceado para
ratones blancos
de
experimentación
(Mus musculus)
F1
F2
F3
Dietas isoproteicas de alimento balanceado
elaboradas a partir ingredientes naturales
con fórmula fija en forma de pellets que
cumplan con los requerimientos
nutricionales para ratones blancos en
condiciones normales, que tengan buena
palatabilidad, estructura adecuada para
mejorar la aceptación y facilitar el consumo
del alimento balanceado y se encuentren
libres de contaminantes.
1. Alimento balanceado que tiene como
fuente principal de proteína a la
harina de chocho y a la torta de soya
en iguales proporciones.
2. Alimento balanceado que tiene como
fuente principal de proteína a la
harina de chocho.
3. Alimento balanceado que tiene como
fuente principal de proteína a la torta
de soya.
61
TIPO DE
VARIABLE
Definición
Nominal Definición Conceptual
Variables
Dependientes
Consumo de
Alimento Diario
(CAD)
Valor que expone la cantidad de alimento
ingerido voluntariamente por el animal en
un determinado período de tiempo, un día.
Indica la aceptabilidad hacia la dieta en
prueba.
Ganancia de Peso
Semanal (GPS)
Valor que indica el incremento de peso de
un animal en crecimiento, relaciona las
diferencias de peso vivo que se producen en
un determinado período de tiempo, una
semana.
Sirve para conocer el comportamiento del
animal respecto a su crecimiento.
Índice de
Conversión
Alimenticia (ICA)
Se entiende por Índice de Conversión
Alimenticia, a la cantidad de gramos de
alimento consumido, para lograr un gramo
de peso vivo. Relaciona la ganancia de peso
con el consumo de alimento registrado en
un período de tiempo y para una
determinada categoría.
No mide el crecimiento como tal en forma
directa, pero puede ser un indicativo, ya que
los animales que aumentan de peso más
rápidamente, son los que tienen los índices
de conversión alimenticia más bajos.
Tabla 5 Sistema de Variables
62
CAPÍTULO III
3 METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
3.1 Diseño de Investigación
El aprovechamiento del chocho como fuente de proteína alternativa a la torta de soya en
el diseño y desarrollo de una formulación de alimento balanceado para ratones blancos
de experimentación (Mus musculus) es una investigación científica con enfoque
cuantitativo, de tipo bibliográfico, exploratorio y experimental de laboratorio.
Bibliográfica por el uso de información estandarizada referente a los requerimientos
nutricionales de los animales de laboratorio; exploratoria ya que el uso del chocho en éste
tipo de alimento no se ha estudiado con anterioridad y contribuirá al desarrollo de nuevas
investigaciones al respecto; es experimental debido al control y manejo de las variables
independientes que son tres formulaciones de alimento balanceado variando la fuente de
proteína y su proporción para determinar su influencia sobre la ganancia de peso, el
consumo de alimento y la conversión alimenticia. Este proceso se desarrolló en
laboratorios para la manufactura de las formulaciones y en el bioterio para su aplicación
en los ratones de laboratorio.
3.2 Población y Muestra
La población es el conjunto infinito de todas las medidas de interés definidas. En el
tratamiento estadístico de datos se asume que la muestra es un subconjunto de una
población, en un grupo de resultados experimentales obtenidos en el laboratorio es una
fracción diminuta del número infinito de resultados que podrían obtenerse, en principio,
si se dispusiera de un tiempo infinito y de una cantidad de muestra infinita.
En esta investigación las unidades experimentales fueron ratones blancos de
experimentación (Mus musculus), los mismos que cumplieron con las siguientes
características:
UNIDAD EXPERIMENTAL Animal de Laboratorio: Ratón Blanco
TAXONOMÍA Clase: Mammalia Familia: Muridae Género: Mus Especie: Mus musculus
EDAD Entre 4-6 semanas de vida
SEXO Hembras
PESO 12-24 gramos
PROCEDENCIA Bioterios de la Universidad Central del Ecuador
Tabla 6 Características de la Unidad Experimental
63
El número total de unidades experimentales empleadas en el experimento fueron 18, las
mismas que se agruparon en 6 bloques de acuerdo al peso obtenido al inicio del
experimento y se asignaron aleatoriamente a cada uno de los tratamientos, es decir, a
cada una de las tres formulaciones de alimento balanceado, para lo cual en cada uno se
empleó 6 unidades experimentales de los que se obtuvo resultados durante el lapso de un
mes: el consumo de alimento diario en 28 días, y el incremento de peso semanal en 4
semanas.
3.3 Materiales y Métodos
La investigación fue desarrollada en tres fases:
La primera fase fue la investigación bibliográfica que abarcó la determinación de los
requerimientos nutricionales del Ratón Blanco (Mus musculus) establecidos por
organismos internacionales, además se definió las características del alimento
balanceado y la selección de materias primas que se emplearían para su desarrollo.
En la segunda fase se realizó el diseño y desarrollo de las formulaciones de alimento
balanceado obteniendo un lote de cada una de las tres dietas isoproteicas que cumplen
los parámetros ya establecidos y variando como fuente principal de proteína la harina de
chocho y la torta de soya.
Y finalmente, en la tercera fase se efectuó la evaluación in vivo de la evolución de ratones
con las diferentes formulaciones por ganancia de peso semanal y el consumo de alimento
diario.
Metodología del desarrollo y análisis de las Formulaciones de Alimento
Balanceado
a. Operaciones de Acondicionamiento de las materias primas
Materiales
- Torta de Soya
- Maíz Amarillo Partido
- Trigo integral
- Premezcla de vitaminas y minerales
- Polvillo de arroz
- Aceite de palma
- Fuentes de plástico
- Fundas para almacenamiento
- Espátulas
- Agua destilada
- Erlenmeyer
- Piseta
64
Equipos
- Molino manual para granos Corona
- Balanza Semianalítica
Molienda. Las harinas de soya, maíz y trigo integral se obtuvieron después de la
trituración en un molino manual de los respectivos granos de origen adquiridos como
materia prima hasta obtener una granulación idónea para harina.
Dilución. La premezcla de vitaminas y minerales fue diluida previamente en agua
destilada antes de su incorporación al alimento balanceado de acuerdo a las
especificaciones del fabricante.
El polvillo de arroz se usó tal como provino del proveedor, al igual que el aceite de palma.
La harina de chocho desamargado fue obtenida a partir del grano de chocho amargo por
un proceso de desamargado con el posterior descascarado, secado y molienda.
Procesamiento del chocho amargo y obtención de la harina de chocho
Materiales
- Grano amargo de chocho (Lupinos mutabilis Sweet)
- Agua Potable
- Recipientes para hidratación
- Ollas
- Tamices o coladores
Equipos
- Balanza
- Cocina a gas
- Molino manual para granos Corona
- Incubadora con control de temperatura
Desamargado de chocho. - El grano amargo de chocho fue adquirido en el mercado
mayorista de Quito, se realizó una selección manual para eliminar impurezas y los granos
de chocho enteros o partidos que hayan sufrido deterioro por la acción de insectos o
agentes patógenos, que estén mohosos, germinados, dañados por el calor, inmaduros
(cotiledones verdes), o cualquier otra causa.
65
Figura 9 Selección y retiro de impurezas y granos de chocho dañados
Figura 10 Grano de chocho amargo escogido por su buena calidad
El proceso de desamargado o deslupinizado consiste en la extracción de los alcaloides
por medio de la hidratación, cocción y lavado continuo de los granos amargos de chocho,
utilizando como solvente agua potable.
Hidratación. Se calentó agua potable limpia a una temperatura de 40°C y se
introdujo los granos de chocho en un recipiente de tal forma que el agua caliente
cubra completamente los granos por un tiempo de 16 horas de remojo
Cocción. Los granos de chocho hidratados, fueron retirados del agua de remojo
y dispuestos en una olla para su cocción en agua por un tiempo de 40 minutos.
Lavado. Después de la cocción, los granos de chocho fueron retirados del agua e
introducidos en un recipiente con agua potable para realizar lavados sucesivos
por el tiempo necesario en el cual el grano se desamargue, durante el proceso se
realizó agitación y escurrido del agua entre lavado y lavado.
Después de que el grano de chocho haya pasado por el proceso de desamargado, para
obtener la harina se procedió al descascarado, secado y molienda.
66
Descascarado. Una vez extraídos alcaloides del chocho, se procedió a descascararlo de
forma manual presionando las semillas y separando la cáscara, la misma que no contiene
parte proteica, de esta manera se obtuvo cotiledones de chocho limpios y sin cáscara.
Secado. Generalmente se recomienda un deshidratador de alimentos, pero en este caso
se empleó una incubadora con control de temperatura en el laboratorio de Tecnología de
Alimentos; los granos se colocaron en bandejas a una temperatura de 60°C por 36 horas.
Molienda. Una vez que el chocho haya tenido una humedad inferior al 10%, óptima para
la molienda, se retiró los granos de la incubadora y se procedió a reducir de tamaño al
grano en un molino manual, permitiendo una trituración y luego una pulverización, hasta
obtener harina fina de 350µm como diámetro de partícula.
Figura 11 Control de Humedad de la Harina de Chocho
A continuación, se obtuvo una muestra de harina de chocho y se envió a análisis en el
Laboratorio de Oferta de Servicios y Productos (OSP) de la Facultad de Ciencias
Químicas de la Universidad Central del Ecuador para obtener su información nutricional.
b. Proceso de Elaboración de las tres formulaciones de Alimento Balanceado
Materiales
- Materias primas: Harinas de chocho, soya, maíz amarillo y trigo integral,
polvillo de arroz, aceite de palma y premezcla de vitaminas y minerales.
- Agua purificada
- Fuentes de plástico y aluminio
67
- Fundas para almacenamiento
- Espátulas
- Erlenmeyer
- Recipientes herméticos para mezclado
- Bandejas de aluminio para secado
Equipos
- Balanza Analítica y Semianalítica
- Incubadora con control de temperatura
Pesado de materias primas
Antes del pesado se realizó una revisión de las especificaciones de cada una de las
materias primas para su aprobación, verificando su salubridad y la ausencia de
contaminación.
Se procedió a pesar por separado las materias primas para cada una de las formulaciones
de acuerdo con la fórmula de manufactura y se colocó en fundas para su posterior
mezclado.
Mezcla y homogenización
Se colocó todas las harinas de cada formulación en los recipientes para mezclado, se
cerró herméticamente y se procedió a mezclar con agitación constante hasta obtener una
harina de balanceado visiblemente homogénea.
A continuación, se adicionó el aceite de palma, la premezcla de vitaminas y minerales y
el agua de hidratación y con movimientos envolventes se homogenizó la masa.
Peletizado artesanal
La mezcla de alimento balanceado fue moldeada manualmente haciendo pasar la masa
por un molde cilíndrico y presionando para obtener pellets uniformes de
aproximadamente 3 cm. de largo, los cuales se colocaron en bandejas de aluminio para
proceder al secado en la incubadora por 18 horas a una temperatura de 60°C.
Los pellets con una humedad entre el 7 y 8% fueron almacenados a temperatura ambiente
en fundas plásticas selladas.
c. Análisis bromatológico y microbiológico
Los análisis bromatológicos se realizaron en el Laboratorio de Nutrición Animal de la
Facultad de Ciencias Agrícolas y los análisis microbiológicos en la OSP de la Facultad
de Ciencias Químicas de la Universidad Central de acuerdo con los métodos referidos a
continuación.
68
Métodos de Análisis Bromatológico
- Humedad: Método AOAC 925.10
- Proteína (factor 6.25): Método AOAC 981.10
- Grasa: Método AOAC 991.36
- Cenizas: Método AOAC 923.03
- Fibra: Método PEARSON
- Carbohidratos: Cálculo
- Calorías: Cálculo
- Calcio: Método INEN 546. 1980-12
Métodos de Análisis Microbiológico
- Recuento de bacterias aerobias: Método AOAC 990.12. Recuento de
aerobios en alimentos, film seco rehidratable (35 ± 1 °C / 48 HORAS ± 3h).
- Recuento de mohos y levaduras: Método AOAC 997.02. Recuento de
levaduras y mohos, film seco rehidratable (20-25 ± 1 °C / 5 DÍAS)
- Índice de Coliformes Totales: Método INEN 1529-6. TÉCNICA N.M.P.
Método de Evaluación in vivo de las tres formulaciones de alimento
balanceado
Materiales
- Jaulas individuales para roedores
- Malla metálica para base y tapa
- Algodón
- Comederos
- Bebederos para roedores
- Balanza Electrónica
- Balanza Semi-analítica
- Probetas
- Brocha
- Fundas plásticas para desechos
- Guantes de nitrilo para manipulación
- Guantes de caucho para limpieza
- Material de aseo
Materiales Químicos
- Agua potable
- Alimento balanceado para ratones blancos (Tres formulaciones)
- Alcohol antiséptico (Etanol 70%) como desinfectante
69
Materiales Biológicos
- Ratones blancos (Mus musculus)
a. Acondicionamiento del área de experimentación
La evaluación in vivo de las formulaciones de alimento balanceado se desarrolló en el
Bioterio del Centro de Biología de la Universidad Central del Ecuador, en la sala de
mantenimiento de ratones, la misma que cuenta con calefacción para conservar una
temperatura aproximada de 25°C, ventilación sin corrientes de aire, iluminación y bajos
niveles de ruido, lo que aporta un ambiente óptimo y evita el estrés en los animales.
Se optó por jaulas de plástico semitransparente de alta densidad que permitan traspasar
la luz necesaria para que los ratones tengan un ambiente apto para su desarrollo y que
tengan la dureza necesaria para que resista las mordidas y los golpes que se pueden dar
en la limpieza y desinfección, se adaptó una base de malla metálica fina para la
separación de los remanentes de comida y heces que caigan al fondo, una cama de
algodón, un comedero y la tapa de malla metálica sobre la cual se colocó un bebedero
para roedor con agua potable.
Se realizó la limpieza del área designada para la ubicación de las jaulas individuales de
los ratones en estudio, las mismas que se dispusieron una junto a otra y en cada una de
ellas se colocó por separado los ratones de cada tratamiento.
Cada ratón fue identificado mediante la ubicación de una etiqueta adhesiva en su jaula
con su código correspondiente y de color Rojo para la formulación 1 Chocho + Soya
(F1), verde para la formulación 2 Chocho (F2) y amarillo para la formulación 3 Soya
(F3). Además, se colocó una tarjeta en la que se especificó: especie, sexo, edad, peso
inicial, código de tratamiento, tratamiento, código individual, tiempo de tratamiento y
fecha de inicio de tratamiento; asimismo el nombre de la investigadora responsable con
el número de contacto. Ahí se registró la evolución de peso semanal y en otra tarjeta el
registro de datos de consumo de alimento diario.
b. Administración de agua y comida
Los ratones generalmente consumen 4-5 g de alimentos sólidos por día, aunque las cepas
de mayor tamaño pueden consumir más, por lo que se definió que cada alimento
balanceado sería suministrado en una cantidad aproximada de 10 gramos que equivale a
la tercera parte del peso de un ratón adulto, este alimento fue pesado en una balanza semi-
analítica y los datos se anotaron en la tarjeta de registro de consumo de alimento
diariamente; en los fines de semana, el día viernes se dotó de la cantidad de alimento
correspondiente a los tres días, es decir, 30 gramos.
70
Los ratones adultos beben 6-7 ml de agua por día, para esta investigación se estableció
que el consumo de agua sea Ad libitum, para lo cual se dispuso bebederos para roedores
de 30 ml con agua potable que fue cambiada diariamente.
Figura 12 Disposición de las unidades de experimentación en jaulas individuales
c. Limpieza y recolección de desperdicios
Remanente de alimento balanceado: se recogió diariamente el alimento que no fue
consumido por el animal el día anterior en una funda de recolección para su pesado en la
misma balanza semi-analítica en la que se obtuvo el peso suministrado y de igual manera
se anotó en la tarjeta de registro de consumo de alimento.
Figura 13 Unidad experimental, jaula, cama, alimento y rotulación.
71
Cama: El algodón se cambió semanalmente y en casos necesarios se lo realizó antes por
la presencia de alguna novedad.
Limpieza de desechos fecales, orina y desinfección de jaula: Después de recoger los
remanentes de alimento, pasando un día se procedió a la limpieza de la jaula con el
recogido de las heces fecales en fundas plásticas, las mismas que fueron cerradas y
dispuestas en el basurero. El lavado de las jaulas plásticas se realizó con abundante agua
y jabón, y la posterior desinfección con alcohol antiséptico.
d. Pesaje semanal
El día de inicio de la fase experimental, se obtuvo el peso inicial de los ratones en
experimentación, posteriormente cada semana. Los días jueves se pesó a los individuos
en una balanza electrónica colocándolos en tarrinas plásticas transparentes con agujeros
para el ingreso de aire y se realizó cuatro repeticiones por animal.
Figura 14 Pesado individual de las unidades experimentales
3.4 Diseño Experimental
La evaluación in vivo de los tres tratamientos constituidos por las formulaciones de
alimento balanceado F1, F2 y F3, se realizó por un diseño experimental de bloques
completos al azar DBCA, utilizando como unidades experimentales a los ratones blancos
de laboratorio que fueron agrupados en 6 bloques de acuerdo con su peso inicial, y
obteniendo como resultado la ganancia de peso semanal y el consumo de alimento diario.
Modelo del DBCA
Hipótesis: El objetivo es estimar los efectos de los tratamientos y de los bloques y
contrastar la hipótesis:
𝐻0: 𝜏𝑗 = 0 ∀𝑗 vs 𝐻1: 𝜏𝑗 ≠ 0 por lo menos para algún j
𝐻0: 𝛽𝑖 = 0 ∀𝑖 vs 𝐻1: 𝛽𝑖 ≠ 0 por lo menos para algún i
72
En la verificación de la hipótesis nula, se hace la suposición de que no hay efectos por
parte de los tratamientos y que las medias de cada uno, sólo varían por efectos del
muestreo aleatorio.
Modelo:
DBCA Tratamientos
Bloques 1 2 ⋯ j ⋯ J
1 𝑦11 𝑦12 ⋯ 𝑦1𝑗 ⋯ 𝑦1𝐽
2 𝑦21 𝑦22 ⋯ 𝑦2𝑗 ⋯ 𝑦2𝐽
⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ i 𝑦𝑖1 𝑦𝑖2 ⋯ 𝑦𝑖𝑗 ⋯ 𝑦𝑖𝐽
⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ I 𝑦𝐼1 𝑦𝐼2 ⋯ 𝑦𝐼𝑗 ⋯ 𝑦𝐼𝐽
Tabla 7 Modelo del DBCA
𝑦𝑖𝑗 = 𝜇 + 𝛽𝑖 + 𝜏𝑗 + 𝜀𝑖𝑗
Ecuación 1
𝑖 = 1,2, ⋯ , 𝐼 ; 𝑗 = 1,2, ⋯ , 𝐽
En donde:
yij, representa el valor de la única observación del tratamiento j en el bloque i de cualquier
variable estimada; µ, representa el valor medio de todos los tratamientos, alrededor del
cual oscilan los valores de todas las observaciones; βi, representa el efecto del bloque i;
τj, representa el efecto del tratamiento j; εij, representa los errores aleatorios o variación
de muestreo, en la única observación del tratamiento j correspondiente al bloque i.
Supuestos:
Se realiza una observación por tratamiento en cada bloque n = IJ observaciones.
La asignación de los tratamientos a las unidades experimentales en cada bloque
se determina aleatoriamente.
Los tratamientos y los bloques son factores de efectos fijos.
Se considera que el error experimental tiene distribución normal con media cero
y varianza σ2.
La varianza de los tratamientos deberá ser homogénea.
Las variables son independientes y no están relacionadas.
Se supone que la variación entre los bloques es lo más grande posible y que la
variación dentro de los bloques es mínima.
73
3.5 Matriz de Operacionalización de las Variables
a. Variable Independiente
VA
RIA
BL
E
CA
TE
GO
RÍA
IND
ICA
DO
R
ITE
M
TE
CN
ICA
INST
RU
ME
NT
O
Alimento
balanceado
para
ratones:
F1, F2 y F3
Variable
Cuantitativa
Discreta
Análisis
bromatológico
y
microbiológico
¿Qué
alimento
balanceado
arroja
mejores
resultados?
Investigación
Experimental
Métodos
de
análisis
Tabla 8 Matriz de Operacionalización de la Variable Independiente
b. Variables Dependientes
VA
RIA
BL
E
CA
TE
GO
RÍA
IND
ICA
DO
R
ITE
M
TE
CN
ICA
INST
RU
ME
NT
O
Consumo
de
Alimento
Diario
(CAD)
Variable
Cuantitativa
Discreta
Diferencia
entre todo el
alimento
suministrado y
el remanente
por día
¿Con qué
dieta se
tuvo
mayor
consumo?
Pesada
Directa
Balanza
Semi-
analítica
Registro
Ganancia
de Peso
Semanal
(GPS)
Variable
Cuantitativa
Discreta
Diferencia
entre peso
final e inicial
en una semana
¿Con qué
dieta se
tuvo
mayor
ganancia
de peso?
Pesada
Directa
Balanza
Electrónica
Registro
74
VA
RIA
BL
E
CA
TE
GO
RÍA
IND
ICA
DO
R
ITE
M
TE
CN
ICA
INST
RU
ME
NT
O
Índice de
Conversión
Alimenticia
(ICA)
Variable
Cuantitativa
Discreta
Relación que
expresa la
cantidad de
gramos de
alimento
consumido,
para lograr un
gramo de peso
vivo.
¿Con qué
dieta se
obtuvo un
menor
índice?
Análisis
de
Datos
Cálculo
Tabla 9 Matriz de Operacionalización de las Variables Dependientes
3.6 Procedimientos
Consumo de Alimento Diario (CAD)
Durante las 4 semanas de la fase experimental se determinó el consumo de alimento
pesando la cantidad de alimento suministrado y restando el remanente que pueda haber
quedado en los comederos al final de 24 horas, obteniéndose por diferencia el consumo
diario de alimento, de acuerdo con la siguiente fórmula:
𝐶𝐴𝐷 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑟𝑒𝑚𝑎𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒
Ecuación 2 Consumo de alimento diario CAD
Este dato está expresado en gramos/animal/día.
Debido a que se va a realizar un análisis semanal, se calculó el consumo de alimento
semanal de acuerdo a la siguiente fórmula matemática:
𝐶𝐴𝑆 = 𝐶𝐴𝐷1 + 𝐶𝐴𝐷2 + 𝐶𝐴𝐷3 + 𝐶𝐴𝐷4 + 𝐶𝐴𝐷5 + 𝐶𝐴𝐷6 + 𝐶𝐴𝐷7
Ecuación 3 Consumo de alimento semanal CAS
Este dato está expresado en gramos/animal/semana.
75
Ganancia de peso semanal (GPS)
En cada grupo determinado de unidades experimentales (ratones blancos) para cada
tratamiento, se tomó el peso inicial y a continuación semanalmente hasta la cuarta
semana. La ganancia de peso semanal se calculó mediante la fórmula matemática:
𝐺𝑃𝑆 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙)
Ecuación 4 Ganancia de peso semanal GPS
Este dato está expresado en gramos/animal/semana.
Para obtener como la ganancia de peso por cada día, se calcula mediante la fórmula
matemática:
𝐺𝑃𝐷 =(𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙) 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑑í𝑎𝑠 (7)⁄
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 (1)
Ecuación 5 Ganancia de peso diaria GPD
Este dato está expresado en gramos/animal/día.
Índice de Conversión Alimenticia (ICA)
Este resultado, se expresa como índice y se obtendrá por cálculo utilizando la siguiente
fórmula:
𝐼𝐶𝐴 =𝐴𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜
𝐺𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑃𝑒𝑠𝑜
Ecuación 6 Índice de conversión alimenticia ICA
Al ser un índice, no posee unidades.
3.7 Instrumentos de Recolección de Datos
Para la recolección de datos se emplearon registros llevados por cada unidad
experimental, el control del peso semanal se llevó en Figura 15 y el consumo de alimento
en la Figura 16.
76
Figura 15 Ficha de registro del Peso Semanal
Figura 16 Ficha de registro del Consumo de Alimento Diario
77
3.8 Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos
Procedimiento de análisis
El análisis estadístico consta de tres etapas:
Tabulación de los datos por bloques y tratamientos
Cálculo de las cantidades básicas
Análisis de la varianza y prueba de significación.
a. Análisis de varianza y Prueba de significación
Análisis de varianza de dos factores con una sola muestra por grupo.
Fuente de Variación Grados de Libertad
(GL)
Suma de Cuadrados
(SC)
Cuadrados Medios (CM)
Fexp
Entre tratamientos (t) 𝐽 − 1 SCt CMt CMt/CMR Entre bloques (b) 𝐼 − 1 SCb CMb CMb/CMR
Error o Residual (R) (𝐽 − 1)(𝐼 − 1)
ó GLT-GLt-GLb
SCR CMR
TOTAL (T) 𝐼𝐽 − 1 SCT CMT
Tabla 10 Tabla ADEVA. Modelo de Bloques Aleatorizados.
FC = 𝑦..
2
𝐼𝐽
𝑆𝐶𝑇 = 𝑆𝐶𝑡 + 𝑆𝐶𝑏 + 𝑆𝐶𝑅
𝑆𝐶𝑡 =∑ 𝑦𝑗
2𝐽𝑗=1
𝐼−
𝑦..2
𝐼𝐽 𝑆𝐶𝑏 =
∑ 𝑦𝑖2𝑖
𝑖=1
𝑗−
𝑦..2
𝐼𝐽
𝑆𝐶𝑇 = ∑ ∑ 𝑦𝑖𝑗2 −
𝑦..2
𝐼𝐽
𝐽𝑗=1
𝐼𝑖=1 𝑆𝐶𝑅 = 𝑆𝐶𝑇 − 𝑆𝐶𝑡 − 𝑆𝐶𝑏
𝐶𝑀𝑇 = 𝑆𝐶𝑇 (𝑁 − 1)⁄
𝐶𝑀𝑡 = 𝑆𝐶𝑡 (𝐽 − 1)⁄ 𝐶𝑀𝑏 = 𝑆𝐶𝑏 (𝐼 − 1)⁄
𝐶𝑀𝑅 = 𝑆𝐶𝑅 (𝐼 − 1) (𝐽 − 1)⁄
N=IJ: Número total de observaciones
y..: Suma total de las observaciones
∑ ∑ 𝑦𝑖𝑗2𝐽
𝑗=1𝐼𝑖=1 : Suma total de los cuadrados de las observaciones
78
FC: Factor de corrección
SCT: Suma total de cuadrados.
SCt: Suma de cuadrados entre tratamientos
SCb: Suma de cuadrados entre bloques
SCR: Suma de cuadrados del error o residual
CMT: Cuadrado medio total
CMt: Cuadro medio entre tratamientos
CMb: Cuadrado medio entre bloques
CMR: Cuadrado medio del error o residual
Fexp: F experimental de Fisher
Prueba de Significación
Buscar en las tablas de la distribución F para los factores con el 0.05% o 0.001% de
significancia. Los grados de libertad de los factores (tratamientos o bloques) serán los
grados de libertad del numerador y los grados de libertad del error serán los grados de
libertad de denominador. Comparar el valor de la (Fexp) calculada con el valor de la (Ft)
tabulada, al nivel de significación deseado (α = 0.05 ó 0.001).
Decidir, si Fexp ˃ Ft, el resultado es significativo y se rechaza la hipótesis nula,
concluyendo que al menos el promedio de uno de los tratamientos o bloques,
respectivamente, es significativamente diferente a los otros; si Fexp ˂ Ft, el resultado no
es significativo aceptándose H0 y concluyendo que los datos no presentan evidencia
suficiente para rechazar H0.
𝐻0𝜏 ≡ 𝜏1 = ⋯ = 𝜏𝐼 = 0
𝐹𝜏 =𝐶𝑀𝑡
𝐶𝑀𝑅⇝ 𝐹(𝐽−1),(𝐼−1)(𝐽−1)
Rechazar H0 a nivel α si Fτ(exp) ˃ Fα;J-1,(I-1)(J-1)
𝐻0𝛽 ≡ 𝛽1 = ⋯ = 𝛽𝐼 = 0
𝐹𝛽 =𝐶𝑀𝑏
𝐶𝑀𝑅⇝ 𝐹(𝐼−1),(𝐼−1)(𝐽−1)
Rechazar H0 a nivel α si Fβ(exp) ˃ Fα;I-1,(I-1)(J-1)
b. Prueba de Duncan
Si en el ADEVA, se rechaza la hipótesis nula. Se emplea una prueba de significancia,
que permite la comparación múltiple de las medias de los tratamientos, ubicándolos de
acuerdo con distintos rangos.
79
𝑅𝑝 = 𝑟𝛼(𝑝, 𝑓) ∗ √𝐶𝑀𝐸
𝑟
Ecuación 7 Amplitud de mínima significancia. Prueba de Duncan
Rp → Amplitud de mínima significancia
rα(p, f) → Valor de amplitud, tomado de tablas según grados de libertad 𝑑𝑒𝑙 𝐶𝑀𝐸
CME → Cuadrado medio experimental
r → número de repeticiones
Las medias de los tratamientos se colocan en orden creciente, las diferencias observadas
son comparadas con el valor Rp y si una diferencia resulta mayor que la correspondiente
amplitud de mínima significancia, se concluye que el par de medias en cuestión es
estadísticamente diferente. Se identifican los grupos o rangos homogéneos según la
alineación de las medias en columnas.
No existen diferencias estadísticamente significativas entre aquellos niveles que
compartan una misma columna de medias.
80
CAPÍTULO IV
4 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
4.1 Resultados
Determinación de los Requerimientos Nutricionales del Ratón Blanco (Mus
musculus)
De acuerdo con la investigación bibliográfica los requerimientos nutricionales para el
ratón se encuentran influenciados por varios factores incluyendo los genéticos y los
ambientales, mismos que tienen un gran impacto en el desarrollo del animal y la
capacidad de respuesta en una investigación.
Otro factor que dificulta la estimación de los requerimientos de nutrientes para ratones
de laboratorio que se crían y se mantienen en ambientes convencionales, libres de
patógenos específicos o libres de microorganismos, donde la flora intestinal está
indefinida, definida o ausente, respectivamente, se da debido a que las poblaciones de
flora intestinal influyen en los requerimientos de nutrientes, y no es válido generalizar
datos entre estos entornos. (Tobin, Stevens, & Russell, 2007)
En esta investigación ha sido tomada como referencia para la estimación de los
requerimientos nutricionales de los ratones de laboratorio la información disponible en
los compendios “Nutrient Requirements of Laboratory Animals” publicados por el
National Research Council (NCR), procurando proporcionar un equilibrio de los
nutrientes esenciales en condiciones ambientales convencionales, los mismos que se
encuentran detallados en el ANEXO B, además se incluye los valores publicados por una
dieta comercial abierta.
Determinación de las características del Alimento Balanceado
De acuerdo con la bibliografía analizada, el alimento balanceado para los ratones blancos
de experimentación como parte de una dieta estandarizada de mantenimiento debe ser
inocuo, tiene que suministrar los nutrientes necesarios para cumplir sus requerimientos
nutricionales definidos y además ser agradable y apetecible para que su consumo sea
óptimo y favorezca al desarrollo del animal de laboratorio.
Se estableció el desarrollo de dietas estándar de ingredientes naturales con fórmulas fijas
para una nutrición constante y que serán fórmulas abiertas que permitan conocer todos
los ingredientes para evaluar los factores que podrían influir en los resultados de las
investigaciones que se realicen.
Cada alimento balanceado, por su composición con ingredientes naturales, se elaboró a
partir de harina formada por la mezcla de materias primas molidas y homogenizadas,
tratada por un proceso de peletización artesanal para obtener pellets compactos que
81
posean la dureza necesaria para mantener los incisivos en una longitud normal y se evite
la pérdida de alimento por la roedura continua del animal. El almacenamiento del
producto final se dispuso en bolsas cerradas herméticamente, en un lugar fresco, seco,
inaccesible a los insectos y roedores, a una temperatura menor a 30°C.
Las tres fórmulas se deben encontrar dentro de los parámetros bromatológicos
establecidos: proteína del 20-25%, grasa del 5-12%, fibra del 2,5-6%, carbohidratos del
45-60%, cenizas máximo 8% y humedad máxima del 12%, según requerimientos
establecidos anteriormente. Éstas formulaciones están diseñadas para satisfacer los
requerimientos nutricionales del ratón de experimentación y cumplir sus necesidades
basales durante todo su ciclo de vida con el fin de minimizar las variables nutricionales
en estudios de larga duración.
Una vez definidos los requerimientos nutricionales y determinadas las características del
alimento balanceado para ratones blancos en una dieta estandarizada de mantenimiento,
se realizó una revisión de la dieta utilizada actualmente que es el Balanceado Biomentos
para Pollos de campo, y se pudo identificar una diferencia en los parámetros del análisis
proximal declarado, tal como se muestra en la Tabla 11, los mismos que cumplen
parcialmente con la necesidad de nutrientes requeridos para el individuo en estudio,
además en su composición cuenta con un promotor de crecimiento para impulsar el
engorde de los pollos, el cual no es aplicable en los ratones, menos aún si se desconoce
el efecto que este promotor pudiera ocasionar en individuos del tamaño estudiado. Para
utilizar este alimento como base nutricional en una investigación, sería necesario contar
con la información detallada en composición y digestibilidad, información no disponible
por ser productos que se comercializan con una fórmula cerrada y no cumple las
condiciones específicas requeridas y reportadas para proteína.
Parámetros
Estándar
Dieta Comercial
Bajo pedido Ecuador
Dieta Comercial
México
Dieta Actual
Parámetros Establecidos
Lab
ora
tory
A
nim
al M
edic
ine
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ÓN
M
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cid
os
CONCENTRACIÓN EN LA DIETA (%)
NUTRIENTE MÍN MAX MÍN MAX MÍN MAX MÍN MAX MÍN MAX
PROTEÍNA (Proteína Cruda)
20,0 25,0 21,0 23,0 23 19 20 25
GRASA CRUDA 5,0 12,0 3,0 10,0 4,5 5 5 12
FIBRA CRUDA 2,5 1,0 5,0 6 4 2,5 6
82
Parámetros
Estándar
Dieta Comercial
Bajo pedido Ecuador
Dieta Comercial
México
Dieta Actual
Parámetros Establecidos
CARBOHIDRATO 45,0 60,0 45 60
CENIZAS 10 8 7 0 8
HUMEDAD 12 7 0 12 Tabla 11 Tabla comparativa de los parámetros del análisis proximal de dietas estándar y
comerciales
Investigación y selección de materias primas
Las fuentes de proteína empleadas en la investigación son el chocho (harina de chocho
desamargado) y la torta de soya debido a su alto contenido de proteína. La torta de soya
fue adquirida de un proveedor de materia prima para alimentos balanceados,
AVIFORTE, adjuntando su respectiva ficha técnica que se encuentra en el ANEXO C.
Por otro lado, la harina de chocho que se obtuvo a partir del procesamiento del chocho
amargo, fue analizada en el Laboratorio de Oferta de Servicios y Productos (OSP) de la
Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central del Ecuador y se obtuvo su
información nutricional detallada en la Tabla 12. El resultado del análisis emitido por el
laboratorio se incluye en el ANEXO D.
PARÁMETRO MÉTODO UNIDAD RESULTADO
HUMEDAD AOAC 925.10 % 7,35
PROTEÍNA (Factor 6.25) AOAC 981.10 % 58,16
EXTRACTO ETÉREO (GRASA) AOAC 991.36 % 11,49
FIBRA PEARSON % 9,53
CENIZA AOAC 923.03 % 1,41
EXTRACTOS NO NITROGENADOS (CARBOHIDRATOS)
CÁLCULO % 21,59
CALORÍAS CÁLCULO kcal/100 g 422
Tabla 12 Resultados del Análisis Bromatológico de la Harina de Chocho
Estudios han demostrado que los cereales tienen deficiencia de lisina y treonina, por lo
que, al mezclar el chocho con cereales como la quinua, maíz trigo, se logra una excelente
complementación de aminoácidos y se lo puede considerar como un suplemento
alimenticio de estos productos.
Actualmente el costo de la torta de soya que se usa comúnmente para la elaboración de
balanceados para animales es menor al costo del chocho integral, debido a que es un
subproducto de la obtención de aceite y proteína aislada, lo que puede ser aplicable al
chocho en caso de aprovecharlo de mejor manera dada su alta disponibilidad. Es
indispensable mencionar que la soya producida en el Ecuador, no satisface la necesidad
de los productores de alimento balanceado para animales, de acuerdo a reportes dados
por AFABA en el año 2015, apenas cubre entre el 6 y 10% de la demanda nacional, la
torta de soya es importada de países como Estados Unidos, Brasil y Argentina para
cumplir los requerimientos.
83
Existe una infinidad de productos y subproductos de origen vegetal, animal y mineral,
tanto nacionales como de importación que se emplean como materia prima en el
desarrollo de alimentos balanceados con una considerable variabilidad en su
composición química y valor nutritivo, por lo que se tomó como referencia para
seleccionar las materias primas a usar en las formulaciones propuestas el conglomerado
desarrollado por la Fundación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal,
FEDNA, que posee tablas de composición y valor nutritivo de alimentos para la
fabricación de piensos compuestos agrupados en: granos de cereales y sus subproductos,
frutos y tubérculos, melazas y vinazas, concentrados de proteína vegetal, alimentos
fibrosos, concentrados de proteína animal, grasas, aceites y glicerina, minerales y
microingredientes, la cual es considerada una fuente de información estandarizada sobre
nutrición animal (FEDNA, 2010).
Después de revisar bibliográficamente la composición nutricional de materias primas
utilizadas en el desarrollo de alimentos balanceados para animales y su disponibilidad en
el mercado nacional, se escogió: maíz, trigo integral, polvillo de arroz, aceite vegetal de
palma y una premezcla de vitaminas y minerales como suplemento; los mismos que
fueron adquiridos con un proveedor de materia prima para balanceados. La información
nutricional se detalla en el ANEXO E.
Diseño y desarrollo de las Formulaciones de Alimento Balanceado
Se estableció el diseño de tres formulaciones de dietas estándar de alimento balanceado
para ratones blancos de experimentación buscando satisfacer un aporte isoproteico, en
las cuales se varió la fuente de proteína: harina de chocho y torta soya. La primera
formulación, F1, con un 50% del porcentaje de proteína correspondiente a la harina de
chocho y el otro 50% a la torta de soya, la segunda formulación, F2, cuya fuente principal
de proteína fue la harina de chocho y, la tercera formulación, F3, su fuente de proteína
correspondió a la torta de soya.
El establecimiento de cada una de las fórmulas con su respectivo porcentaje de cada
materia prima se realizó mediante un balance de masas resuelto por el método de tanteo,
cumpliendo los requerimientos nutricionales señalados por el National Research Council
(NCR) para una dieta estandarizada de mantenimiento, además de las características
antes descritas.
La formulación y costo de las tres dietas establecidas se detallan en la Tabla 13:
PRECIO $/kg
F1 %
COSTO $/kg
F2 %
COSTO $/kg
F3 %
COSTO $/kg
HARINA DE CHOCHO
$ 2.45 15 $ 0.37 26.5 $ 0.65
TORTA DE SOYA $ 0.62 15 $ 0.09 35 $ 0.22 POLVILLO DE ARROZ
$ 0.34 7.5 $ 0.03 7.5 $ 0.03 7.5 $ 0.03
MAIZ AMARILLO $ 0.45 33 $ 0.15 38 $ 0.17 37 $ 0.17
84
PRECIO $/kg
F1 %
COSTO $/kg
F2 %
COSTO $/kg
F3 %
COSTO $/kg
TRIGO INTEGRAL $ 0.35 27 $ 0.09 25.5 $ 0.09 18 $ 0.06 ACEITE DE PALMA
$ 2.00 2.45 $ 0.05 2.45 $ 0.05 2.45 $ 0.05
ALVITROLITOS 1 $ 37.30 0.05 $ 0.02 0.05 $ 0.02 0.05 $ 0.02 TOTAL 100 $ 0.80 100 $ 1.00 100 $ 0.54
Tabla 13 Costo de Formulaciones 1, 2 y 3
Después de la obtención de la harina de chocho y acondicionamiento de las otras materias
primas en forma de harina y disolución en el caso de los electrolitos, la manufactura de
cada una de las fórmulas se realizó por un proceso de peletización artesanal, obteniendo
pellets uniformes de aproximadamente 3 cm de largo que se almacenaron en fundas
plásticas selladas.
El proceso se realizó de acuerdo al diagrama presentado en el ANEXO K:
Análisis bromatológico y microbiológico
Una vez elaboradas las tres formulaciones de alimento balanceado en forma de pellets,
se tomó muestras de cada una para los análisis bromatológicos y microbiológicos para
evaluar y certificar la calidad nutricional y microbiológica de las dietas a ensayar.
Los resultados de los análisis bromatológicos emitidos por el Laboratorio de Nutrición
Animal de la Facultad de Ciencias Agrícolas y los análisis microbiológicos por el
Laboratorio de Oferta de Servicios y Productos (OSP) de la Facultad de Ciencias
Químicas de la Universidad Central se incluyen en los anexos: ANEXO F, ANEXO G,
ANEXO H e ANEXO I. En la Tabla 14 se detallan los valores reales obtenidos en los
análisis en relación a los valores formulados o teóricos.
PARÁMETRO UNIDAD F1
Teórico F1
Real F2
Teórico F2
Real F3
Teórico F3
Real ENERGÍA METABOLIZABLE
kcal/g MS
3,1 3,2 3,1
HUMEDAD % 3 2,2 1,9
PROTEÍNA % 22,8 23,6 22,8 24,6 22,8 24,2
EXTRACTO ETÉREO
% 7,2 8,3 8,5 11 5,9 5,6
FIBRA % 4,1 2,9 4,7 3,3 3,1 3,3
CENIZA % 2,9 3,3 2,2 2,1 3,8 4,37
EXTRACTOS NO NITROGENADOS
% 48,5 59 53,3 56,8 44,2 60,7
CALCIO (Ca) % 0,1 0,07 0,16
Tabla 14 Comparación de Resultados del Análisis Bromatológico VS la Estimación Teórica de
las Formulaciones 1, 2 y 3
La variación observada en los resultados analíticos con respecto a los teóricos puede
relacionarse con el muestreo del producto, submuestreo, y procedimientos analíticos. Las
Tablas Tabla 15, Tabla 16 y Tabla 17 resumen la conformidad de los valores obtenidos
con el requerimiento nutricional establecido.
85
PARÁMETRO UNIDAD RANGO F CUMPLE/
NO CUMPLE
HUMEDAD % Máx. 12 3 CUMPLE
PROTEÍNA (Factor 6.25) % 20-25 23,6 CUMPLE
EXTRACTO ETÉREO (GRASA) % 5-12 8,3 CUMPLE
FIBRA % 2,5-6 2,9 CUMPLE
CENIZA % Máx. 8 3,3 CUMPLE
EXTRACTOS NO NITROGENADOS (CARBOHIDRATOS)
% 45-60 59 CUMPLE
CALCIO (Ca) % 0,1 Tabla 15 Control de Calidad Fórmula 1
PARÁMETRO UNIDAD RANGO F CUMPLE/
NO CUMPLE
HUMEDAD % Máx. 12 2,2 CUMPLE
PROTEÍNA (Factor 6.25) % 20-25 24,6 CUMPLE
EXTRACTO ETÉREO (GRASA) % 5-12 11 CUMPLE
FIBRA % 2,5-6 3,3 CUMPLE
CENIZA % Máx. 8 2,1 CUMPLE
EXTRACTOS NO NITROGENADOS (CARBOHIDRATOS)
% 45-60 56,8 CUMPLE
CALCIO (Ca) % 0,07 Tabla 16 Control de Calidad Fórmula 2
PARÁMETRO UNIDAD RANGO F CUMPLE/
NO CUMPLE
HUMEDAD % Máx. 12 1,9 CUMPLE
PROTEÍNA (Factor 6.25) % 20-25 24,2 CUMPLE
EXTRACTO ETÉREO (GRASA) % 5-12 5,6 CUMPLE
FIBRA % 2,5-6 3,3 CUMPLE
CENIZA % Máx. 8 4,37 CUMPLE
EXTRACTOS NO NITROGENADOS (CARBOHIDRATOS)
% 45-60 60,7 NO CUMPLE
CALCIO (Ca) % 0,16 Tabla 17 Control de Calidad Fórmula 3
No existe normativa para la elaboración de balanceados para animales de
experimentación, por lo cual no se puede realizar la comparación respectiva, solo se
podría mencionar que en recuento de mohos y levaduras los resultados cumplen con la
normativa para harina de trigo NTE INEN 616.
86
RESULTADOS
PARÁMETROS MÉTODO UNIDAD F1 F2 F3 Recuento de Bacterias Aerobias
AOAC 990.12 ufc/g 60 20 2,0x10^5
Índice de Coliformes Totales INEN 1529-6 ufc/g <3 <3 <3 Recuento de Mohos AOAC 997.02 ufc/g <10 <10 <10 Recuento de Levaduras AOAC 997.02 ufc/g <10 <10 <10
Tabla 18 Resultados del Análisis Microbiológico de las Formulaciones 1, 2 y 3
Evaluación in vivo de las tres formulaciones de alimento balanceado
La determinación de la evolución de los ratones de experimentación con las diferentes
formulaciones de alimento balanceado se realizó in vivo con ratones del Bioterio de la
Facultad de Ciencias Químicas y del Centro de Biología de la Universidad Central del
Ecuador, en un período de 4 semanas, tiempo en el que se estableció el consumo de
alimento y la ganancia de peso como respuesta a la ingesta de cada una de las dietas.
a. Consumo de alimento semanal
En la Tabla 19 se encuentran los resultados obtenidos del consumo de alimento por
unidad experimental y por semana de cada una de las tres formulaciones, calculados de
acuerdo a la Ecuación 3 y expresado en gramos/animal/semana.
CA S1 (1-7) CA S2 (8-14) CA S3 (15-21) CA S4 (22-28)
UNIDAD g/sem g/sem g/sem g/sem
DIETA RATÓN
F1 R1 34,96 40,88 42,42 36,10
F1 R2 32,27 36,71 36,90 35,59 F1 R3 23,92 23,00 23,86 22,87 F1 R4 31,92 37,99 33,08 31,06 F1 R5 23,16 21,66 23,59 24,02 F1 R6 25,91 20,02 21,46 23,75 F2 M1 42,43 30,86 34,33 36,44 F2 M2 28,76 25,59 30,82 27,98 F2 M3 20,65 20,93 22,09 24,68 F2 M4 17,04 12,68 15,58 16,99 F2 M5 21,57 22,21 22,00 21,10
F2 M6 23,71 23,43 26,29 33,31 F3 A1 28,17 27,76 28,63 29,44 F3 A2 20,88 23,39 25,97 25,64 F3 A3 29,79 29,55 27,50 28,30 F3 A4 27,43 24,76 28,94 28,00 F3 A5 33,49 30,09 33,31 32,09 F3 A6 24,79 25,45 28,79 28,43
Tabla 19 Consumo de Alimento Semanal por Dieta
87
SEMANA 1
ADEVA de dos factores con una sola muestra por grupo del consumo de alimento en la
semana 1
Fuente de variación
Suma de cuadrados
SC
Grados de
libertad GL
Cuadrados medios
CM Fexp
Valor crítico para
F 0,05
U. Experimentales (Ratones)
238,866 5 47,773 1,231ns 3,326
Formulaciones 27,158 2 13,579 0,350 ns 4,103 Error 388,242 10 38,824
Total 654,266 17 Tabla 20 ADEVA del Consumo de Alimento Semana 1
De acuerdo al análisis de varianza, la F calculada no es significativa para los dos factores
dado que su valor es inferior al valor crítico para un 95% de confianza, lo que indica que
ni los ratones, como unidades experimentales, ni las formulaciones de alimento
balanceado influyen sobre el consumo de alimento en la semana 1, es decir no existen
efectos diferenciales entre las dietas.
SEMANA 2
ADEVA de dos factores con una sola muestra por grupo del consumo de alimento en la
semana 2
Fuente de variación
Suma de cuadrados
SC
Grados de
libertad GL
Cuadrados medios
CM Fexp
Valor crítico para
F 0,05
U. Experimentales (Ratones)
211,391 5 42,278 0,939 ns 3,326
Formulaciones 166,480 2 83,240 1,849 ns 4,103
Error 450,108 10 45,011
Total 827,979 17 Tabla 21 ADEVA del Consumo de Alimento Semana 2
De acuerdo al análisis de varianza, la F calculada no es significativa para los dos factores
dado que su valor es inferior al valor crítico para un 95% de confianza, lo que indica que
ni los ratones, como unidades experimentales ni las formulaciones de alimento
balanceado influyen sobre el consumo de alimento en la semana 2, es decir no existen
efectos diferenciales entre las dietas.
88
SEMANA 3
ADEVA de dos factores con una sola muestra por grupo del consumo de alimento en la
semana 3
Fuente de variación
Suma de cuadrados
SC
Grados de
libertad GL
Cuadrados medios
CM Fexp
Valor crítico para
F 0,05
U. Experimentales (Ratones)
261,506 5 52,301 1,453 ns 3,326
Formulaciones 81,339 2 40,670 1,130 ns 4,103
Error 359,933 10 35,993
Total 702,778 17 Tabla 22 ADEVA del Consumo de Alimento Semana 3
De acuerdo al análisis de varianza, la F calculada no es significativa para los dos factores
dado que su valor es inferior al valor crítico para un 95% de confianza, lo que indica que
ni los ratones, como unidades experimentales, ni las formulaciones de alimento
balanceado influyen sobre el consumo de alimento en la semana 3, es decir no existen
efectos diferenciales entre las dietas.
SEMANA 4
ADEVA de dos factores con una sola muestra por grupo del consumo de alimento en la
semana 4
Fuente de variación Suma de
cuadrados SC
Grados de
libertad GL
Cuadrados medios
CM Fexp
Valor crítico para
F 0,05
U. Experimentales (Ratones)
175,947 5 35,189 1,157 ns 3,326
Formulaciones 16,574 2 8,287 0,273 ns 4,103
Error 304,032 10 30,403
Total 496,552 17 Tabla 23 ADEVA del Consumo de Alimento Semana 4
De acuerdo al análisis de varianza, la F calculada no es significativa para los dos factores
dado que su valor es inferior al valor crítico para un 95% de confianza, lo que indica que
ni los ratones como unidades experimentales ni las formulaciones de alimento
balanceado influyen sobre el consumo de alimento en la semana 4, es decir no existen
efectos diferenciales entre las dietas.
89
b. Ganancia de peso semanal
La ganancia de peso dada como consecuencia del consumo de cada una de las
formulaciones se obtuvo por la diferencia entre el peso final e inicial entre cada semana,
de acuerdo a la Ecuación 4, obteniendo como resultado los valores presentados en la
Tabla 24.
GPS1 GPS2 GPS3 GPS4
UNIDAD g/sem g/sem g/sem g/sem
DIETA RATÓN
F1 R1 0,52 3,50 0,75 0,90
F1 R2 1,23 2,90 0,23 1,80
F1 R3 0,90 0,85 0,10 -0,02
F1 R4 1,90 2,10 -0,15 0,97
F1 R5 1,45 0,57 0,15 0,72
F1 R6 2,95 0,18 0,38 1,33
F2 M1 1,23 1,25 1,55 0,47
F2 M2 1,35 0,77 1,48 -2,53
F2 M3 1,71 0,34 0,33 1,38
F2 M4 1,35 0,80 0,40 0,23
F2 M5 4,60 1,50 0,43 0,65
F2 M6 4,10 1,08 0,82 0,67
F3 A1 0,95 1,25 0,60 0,48
F3 A2 1,35 1,03 1,43 0,07
F3 A3 2,20 0,78 1,08 0,20
F3 A4 1,95 0,95 1,18 0,07
F3 A5 5,90 1,45 0,38 0,35
F3 A6 4,28 0,32 0,95 0,48
Tabla 24 Ganancia de Peso Semanal por Dieta
SEMANA 1
ADEVA de dos factores con una sola muestra por grupo de la ganancia de peso de los
ratones en la semana 1
Fuente de variación
Suma de cuadrados
SC
Grados de
libertad GL
Cuadrados medios
CM Fexp
Valor crítico para F 0,05
Valor crítico para F 0,01
U. Experimentales (Ratones)
26,151 5 5,230 6,814** 3,326 5,636
Formulaciones 5,176 2 2,588 3,372 ns 4,103 7,559
Error 7,676 10 0,768
Total 39,002 17 Tabla 25 ADEVA de la Ganancia de Peso Semana 1
90
Unidades experimentales
(Ratones)
Medias de las Unidades
Experimentales Rangos
5 3,983 A 6 3,775 A
4 1,733 B 3 1,604 B 2 1,308 B
1 0,900 B Tabla 26 Prueba de Duncan al 5% para las Unidades experimentales en la ganancia de peso
de los ratones en la semana 1
A nivel de las unidades experimentales, la F calculada indica que al menos la media de
uno de los bloques, es significativamente diferente a los otros, tanto al 95% como al 99%
de confianza, por lo que se realizó la prueba de Duncan al 5%, Tabla 30, detectando la
presencia de dos rangos: A y B, lo que permite deducir que existe un comportamiento
diferente entre los ratones en lo referente a la ganancia de peso en la semana 1, es decir,
al inicio del experimento, siendo los ratones del rango A los que presentan mayor
ganancia de peso en relación al rango B, de acuerdo a las medias. Además, se puede
dilucidar que al analizar los pesos iniciales los ratones del rango A son los de menor peso
y los del rango B los de mayor peso, tal como indica en la Tabla 27.
F1 F2 F3
RATÓN P0 (g) P0 (g) P0 (g) RANGO 1 24,23 22,03 21,13 B 2 21,98 19,85 20,83 B 3 20,55 18,75 19,15 B 4 18,90 17,80 17,95 B 5 17,93 12,53 16,88 A 6 12,60 9,40 12,03 A
Tabla 27 Peso Inicial de las Unidades Experimentales por Dieta y por Bloque
Por otra parte, de acuerdo a los resultados obtenidos a nivel de las formulaciones en el
análisis de varianza, la F calculada no es significativa dado que su valor es inferior al
valor crítico para un 95% de confianza, lo que indica que en la primera semana las
formulaciones de alimento balanceado no influyen sobre la ganancia de peso de los
ratones, es decir no existen efectos diferenciales entre las dietas.
91
SEMANA 2
ADEVA de dos factores con una sola muestra por grupo de la ganancia de peso de los
ratones en la semana 2
Fuente de variación
Suma de cuadrad
os SC
Grados de
libertad GL
Cuadrados medios
CM Fexp
Valor crítico para F 0,05
U. Experimentales (Ratones)
4,607 5 0,921 1,499 ns 3,326
Formulaciones 2,097 2 1,048 1,705 ns 4,103
Error 6,147 10 0,615
Total 12,851 17 Tabla 28 ADEVA de la Ganancia de Peso Semana 2
De acuerdo al análisis de varianza, la F calculada no es significativa para los dos factores
dado que su valor es inferior al valor crítico para un 95% de confianza, lo que indica que
ni los ratones como unidades experimentales ni las formulaciones de alimento
balanceado influyen sobre la ganancia de peso en la semana 2, es decir no existen efectos
diferenciales entre las dietas.
SEMANA 3
ADEVA de dos factores con una sola muestra por grupo de la ganancia de peso de los
ratones en la semana 3
Fuente de variación
Suma de cuadrados
SC
Grados de
libertad GL
Cuadrados medios
CM Fexp
Valor crítico para F 0,05
Valor crítico para F 0,01
U. Experimentales (Ratones)
1,260 5 0,252 1,703 ns 3,326 5,636
Formulaciones 1,677 2 0,838 5,666* 4,103 7,559
Error 1,480 10 0,148
Total 4,417 17
Tabla 29 ADEVA de la Ganancia de Peso Semana 3
De acuerdo al análisis de varianza, la F calculada no es significativa para las unidades
experimentales dado que su valor es inferior al valor crítico para un 95% de confianza,
lo que indica que los ratones como unidades experimentales no influyen sobre la ganancia
de peso en la semana 3.
92
Tratamientos (Formulaciones)
Media de los tratamientos
Rangos
F3 0,933 A
F2 0,833 A
F1 0,242 B Tabla 30 Prueba de Duncan al 5% para las Formulaciones en la ganancia de peso de los
ratones en la semana 3
A nivel de los tratamientos, la F calculada indica que al menos una de las medias de la
ganancia de peso debida a las formulaciones es diferente a las demás al 95% y al 99% de
confianza, por lo que se realizó la prueba de Duncan al 5%, Tabla 30, detectando la
presencia de dos rangos: A y B, lo que permite deducir que existe una diferencia
significativa en la ganancia de peso entre los ratones que consumieron las formulaciones
3 y 2, y los que consumieron la formulación 1. Siendo el rango A el que presenta una
mayor ganancia de peso de acuerdo a las medias obtenidas.
SEMANA 4
ADEVA de dos factores con una sola muestra por grupo de la ganancia de peso de los
ratones en la semana 4
Fuente de variación
Suma de cuadrados
SC
Grados de
libertad GL
Cuadrados medios
CM Fexp
Valor crítico para F 0,05
U. Experimentales (Ratones)
1,900 5 0,380 0,403 ns 3,326
Formulaciones 2,238 2 1,119 1,186 ns 4,103
Error 9,432 10 0,943
Total 13,570 17
Tabla 31 ADEVA de la Ganancia de Peso Semana 4
De acuerdo al análisis de varianza, la F calculada no es significativa para los dos factores
dado que su valor es inferior al valor crítico para un 95% de confianza, lo que indica que
ni los ratones, como unidades experimentales, ni las formulaciones de alimento
balanceado influyen sobre la ganancia de peso en la semana 4, es decir el consumo de las
tres formulaciones de alimento balanceado provocan el mismo comportamiento con
respecto a la ganancia de peso de los ratones.
c. Conversión alimenticia
El índice de conversión alimenticia (ICA), se obtuvo a partir de la relación entre el
consumo de alimento y la ganancia de peso del ratón, obtenidos en una semana, de
acuerdo a la Ecuación 6. En las tablas Tabla 32, Tabla 33 y Tabla 34 se muestran los
93
valores calculados por cada una de las formulaciones, el promedio semanal y el promedio
total.
SEM
AN
A
R1 R2 R3 R4 R4 R6 PROMEDIO
ICA Semanal
S1 66,590 26,343 26,578 16,800 15,972 8,783 26,844
S2 11,680 12,659 27,059 18,090 37,670 114,400 36,926
S3 56,560 164,000 238,600 -
220,533 157,267 57,227 75,520
S4 40,111 19,772 914,800 31,856 33,131 17,925 176,266
ICA PROMEDIO F1 78,889 Tabla 32 ICA por Semana Formulación 1
SEM
AN
A
M1 M2 M3 M4 M5 M6 PROMEDIO
ICA Semanal
S1 34,637 21,304 12,058 12,622 4,689 5,783 15,182
S2 24,688 33,019 62,015 15,850 14,807 21,795 28,696
S3 22,148 20,895 67,969 38,950 51,765 31,867 38,932
S4 76,716 -11,081 17,949 75,511 32,462 49,348 40,151
ICA PROMEDIO F2 30,740 Tabla 33 ICA por Semana Formulación 2
SEM
AN
A
A1 A2 A3 A4 A5 A6 PROMEDIO
ICA Semanal
S1 29,653 15,467 13,541 14,067 5,676 5,799 14,034
S2 22,208 22,820 38,129 26,063 20,752 78,308 34,713
S3 47,717 18,225 25,581 24,630 88,827 30,305 39,214
S4 61,979 341,867 141,500 373,333 91,686 59,853 178,370
ICA PROMEDIO F3 66,583 Tabla 34 ÍCA por Semana Formulación 3
En el Gráfico 1 se muestra el índice de conversión alimenticia promedio de cada una de
las fórmulas de alimento balanceado, donde se puede observar que la fórmula 2 cuya
fuente principal de proteína es la harina de chocho, posee el menor índice de conversión
alimenticia.
94
Gráfico 1 Índice de Conversión Alimenticia Promedio por fórmula
ICAPROMEDIO
0,000
20,000
40,000
60,000
80,000
F1 F2 F3
78,889
30,740
66,583
ÍNDICE DE CONVERSIÓN ALIMENTICIAPROMEDIO POR FÓRMULA
95
CAPÍTULO V
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones
Se establecieron los requerimientos nutricionales del ratón blanco (Mus
musculus) descritos en el ANEXO B, de acuerdo a la información más actualizada
emitida por el National Research Council (NCR), para una dieta estándar de
ratones de experimentación mantenidos en condiciones convencionales utilizados
en este estudio.
El desarrollo de las formulaciones de alimento balanceado utilizó maíz, trigo
integral, polvillo de arroz, aceite vegetal de palma y una premezcla de vitaminas
y minerales como suplemento, basados en la composición nutricional descrita por
la FEDNA y por la disponibilidad en el mercado ecuatoriano y que ofertan un
menor costo. En este estudio se escogió como fuentes principales de proteína a la
harina de chocho y la torta de soya por su alto contenido proteico, de acuerdo al
análisis bromatológico de la harina de chocho obtenida, tiene un 52,8% de
proteína, a diferencia de la torta de soya que reporta un 46,7%.
Para la elaboración de las formulaciones de alimento balanceado para ratones
blancos de experimentación (Mus musculus) se definió las siguientes
características: dietas estándar de ingredientes naturales con fórmula fija y
abierta, elaboradas a partir de un proceso de peletización artesanal y que su
almacenamiento sea en un lugar fresco y seco en bolsas cerradas herméticamente.
Se diseñó y desarrolló tres formulaciones isoproteicas de alimento balanceado:
F1 teniendo como fuente principal de proteína a la harina de chocho y la torta de
soya, cada una con un 50% del porcentaje de proteína, F2, cuya fuente principal
de proteína fue la harina de chocho y F3 su fuente de proteína correspondió a la
torta de soya. Los análisis bromatológico y microbiológico definen que estas
formulaciones cumplen los parámetros establecidos por el NCR.
En la evaluación in vivo de las formulaciones de alimento balanceado se obtuvo
resultados del consumo de alimento semanal, la ganancia de peso semanal y la
conversión alimenticia.
A nivel del consumo de alimento semanal, en las 4 semanas no existió diferencia
significativa entre las formulaciones de alimento balanceado, lo que indica que
las tres dietas son aceptadas de igual manera por los ratones, por lo que se puede
concluir que tienen buena palatabilidad y dureza, además que el consumo no es
influenciado por la variabilidad biológica de las unidades experimentales.
En la ganancia de peso a nivel de la primera semana, las unidades experimentales,
los ratones, influyeron en la ganancia de peso, ya que se presentaron dos rangos,
los de menor peso inicial, es decir los más jóvenes, tuvieron un mayor crecimiento
y los de mayor peso inicial un menor crecimiento, lo que se puede extrapolar de
a estudios hechos en ratas Wistar que en su fase inicial, que comprende los
96
primeros 60 y 70 días de vida crecen a una velocidad máxima. A nivel de las
formulaciones no se presentó diferencia de ganancia de peso entre las mismas.
En la tercera semana, se puede determinar una diferencia en ganancia de peso
debida al consumo de las formulaciones, obteniéndose dos rangos, en los que la
formulación 2 y 3 no presentan diferencia significativa entre las mismas y son las
que provocan una mayor ganancia de peso, esto indica que pueden ser empleadas
tanto el chocho como la soya como fuente de proteína para un alimento
balanceado para ratones (Mus musculus). La fórmula 1 presenta diferente
respuesta frente a la ganancia de peso y sus resultados arrojan el menor resultado.
En la segunda y cuarta semanas, los ratones no presentan efectos diferenciales en
la ganancia de peso debida al tratamiento con las diferentes formulaciones, por lo
que se indica que cualesquiera de las tres formulaciones provocan igual ganancia
de peso en las unidades experimentales.
El índice de conversión alimenticia permitió determinar que la Formulación 2
posee un menor índice, es decir, que los animales que aumentan de peso más
rápidamente con una dieta que incluye la harina de chocho como fuente proteíca.
5.2 Recomendaciones
Los requerimientos nutricionales establecidos para el ratón (Mus musculus), son
afectados por varios factores, por lo que tienen que ser ajustados de acuerdo a las
condiciones experimentales para permitir un margen de seguridad entre los
requisitos reales y estimados en el presente estudio. La mejor dieta para una
colonia en particular de ratón, es dependiente de la producción o de los objetivos
experimentales, por lo que es esencial una evaluación detallada no sólo de las
necesidades de nutrientes, sino también de las necesidades dietéticas específicas
de colonias de ratón para obtener resultados óptimos.
El uso frecuente de balanceados para aves de campo y para cuy que se utilizan
normalmente en los bioterios nacionales hace necesario un estudio comparativo
con los balanceados formulados y reforzar este estudio con el análisis del
crecimiento y diferenciación de asimilación y de formación de tejido adiposo y
muscular, complementados con estudios toxicológicos.
Se recomienda establecer una norma de control de calidad para los alimentos
balanceados para animales de experimentación.
En próximos estudios se debe discriminar de mejor manera los ratones a evaluar
para disminuir la variabilidad biológica y mejorar las condiciones de cría y
mantenimiento de ratones en los bioterios.
97
Finalmente se debería fomentar el consumo del chocho, conocido popularmente
como la soya andina, a través de políticas, programas y proyectos, realizar nuevas
investigaciones desde iniciativas científicas, en búsqueda de contribuir a la
seguridad alimentaria, nutricional y a la salud pública, tomando en cuenta a los
animales de laboratorio como agentes de mejoramiento de la calidad de vida de
una población a través de su uso en la experimentación.
98
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103
ANEXOS
ANEXO A Parámetros biológicos y reproductivos del ratón de laboratorio
PARÁMETRO VALOR UNIDAD Peso corporal adulto: MACHO 20 – 40 gramos Peso corporal adulto: HEMBRA 18 – 35 gramos Esperanza de vida 1 – 3 años Esperanza de vida máxima reportada
4 años
Temperatura corporal 36,5 -37,2 °C Frecuencia cardíaca 310 – 840 latidos/min Frecuencia respiratoria 60 – 220 respiraciones/minuto Volumen tidal 0,09 – 0,38 ml Consumo de alimento 4 – 5 g/día (8 semanas de edad) Consumo de agua 6,7 g/día (8 semanas de edad) Inicio de la Pubertad: MACHO y HEMBRA
28 – 49 días
Inicio de Cría: MACHO 50 días Inicio de Cría: HEMBRA 50 – 60 días Longitud del ciclo estral 4 – 5 días Periodo de gestación 19 – 21 días Estro postparto Fértil Tamaño de la camada 4 – 12 crías Peso de nacimiento 1 – 1,5 gramos Apertura de ojos 12 – 13 días Edad de destete 21 – 28 días Duración de cría 7 – 9 meses Número de cromosomas (diploides)
40
Ayuno preoperatorio No Hora Ayuno cirugía digestiva 2-4 Hora Prácticas alimentarias Coprofagia
Fuente: (Whary, Baumgarth, Fox, & Barthold, 2015)
104
ANEXO B Requerimientos Nutricionales del Ratón Blanco (Mus musculus)
PARTE 1
FU
EN
TE
NUTRIENTE
UN
IDA
D
NC
R (
19
95
)
NC
R (
19
95
)
NC
R (
19
95
)
LA
BO
RA
TO
RY
AN
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19
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rin
a
(a) (b) (c) % (d) (e)
C C R/C
LÍP
IDO
S
Lípidos g 50.0 g 50 5 5-12
EXTRACTO ETÉREO % 5
HIDRÓLISIS ÁCIDA % 6.4
Ácido Linoleico % 6.8 g 6.8 0.68 1.05
Ácido Linolénico % 0.09
Ácido Araquidónico % 0.02
Colesterol % 0.0209
Omega-3 Ácidos Grasos % 0.3 TOTAL Ácidos Grasos Saturados % 1.48 TOTAL Ácidos Grasos Monosaturados % 1.62
FIBRA
Fibra Cruda % 2.5 5.3
Fibra Detergente Neutra 16.7
Fibra Detergente Ácida 6.9
CARBOHIDRATOS 45-60 C: Dieta para Crecimiento; R: Dieta para Reproducción
(a) CANTIDAD, Dieta por 1000 g, AMINOÁCIDOS = % Proteína; (b) CANTIDAD, Dieta por 1000 g; (c) % Dieta por 1000 g /10; (d) % PROTEÍNA Cantidad por 100 g de Proteína (e) % Porcentaje
105
PARTE 2
FU
EN
TE
NUTRIENTE
UN
IDA
D
NC
R (
199
5)
NC
R (
199
5)
NC
R (
199
5)
LA
BO
RA
TO
RY
AN
IMA
L M
ED
ICIN
E
(Am
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oll
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Lab
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19
77
)
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uri
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(a) (b) (c) % (d) (e)
C C R/C
MIN
ER
AL
ES
Mac
roel
emen
tos
Calcio g 5.00 g 5.00 0.50 1.23 6.00
Cloruro g 0.50 g 0.50 0.05 5.00
Magnesio g 0.50 g 0.50 0.05 0.18 2.00
Fósforo g 3.00 g 3.00 0.30 0.99 5.00
Potasio g 2.00 g 2.00 0.20 0.85 5.00
Sodio g 0.50 g 0.50 0.05 0.36 5.00
Ele
men
tos
Tra
za
Cobre mg 6.00 mg 6.00 0.60 1.61 10.00
Hierro mg 35.00 mg 35.00 3.50 25.55 100.00
Manganeso mg 10.00 mg 10.00 1.00 10.40 75.00
Zinc mg 10.00 mg 10.00 1.00 5.30 18.00
Yodo mg 0.15 mg 0.15 0.02 0.20
Selenio (Selenito) mg 0.15 mg 0.15 0.02
Molibdeno mg 0.15 mg 0.15 0.02
Cobalto mg 0.70
VIT
AM
INA
S
A (Retinol) mg 0.72 mg 0.72 0.072 IU 1500
D (Colecalciferol) mg 0.025 mg 0.025 0.0025 IU 500
E (RRR-α-tocoferol) mg 22.0 mg 22 2.2 IU 3.7
K (Filoquinona) mg 1.0 mg 1 0.1 0.3
Biotina (d-biotina) mg 0.2 mg 0.2 0.02 0.02
Colina (Bitartrato de Colina) mg 2000.0 mg 2000 200 100.9
Ácido Fólico mg 0.5 mg 0.5 0.05 0.4
Niacina (Ácido nicotínico) mg 15.0 mg 15 1.5 8.2
Pantotenato (Ca) mg 16.0 mg 16 1.6 2.1
Riboflavina mg 7.0 mg 7 0.7 0.8
Tiamina (Tiamina-HCl) mg 5.0 mg 5 0.5 1.7
B6 (Piridoxina-HCl) mg 8.0 mg 8 0.8 1
B12 (Cobalina) mg 0.01 mg 10 1 0.003
C: Dieta para Crecimiento; R: Dieta para Reproducción
(a) CANTIDAD, Dieta por 1000 g, AMINOÁCIDOS = % Proteína; (b) CANTIDAD, Dieta por 1000 g; (c) % Dieta por 1000 g /10; (d) % PROTEÍNA Cantidad por 100 g de Proteína (e) % Porcentaje
106
PARTE 3
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Proteína (NX6,25) g 180.0 g 180.00 18.00 20-25 25
Arginina % 1.67 g 3 0.3 0.3 5.00 1.57
Histidina % 1.11 g 2 0.2 0.2 2.50 0.62
Isoleucina % 2.22 g 4 0.4 0.4 5.00 1.06
Leucina % 3.89 g 7 0.7 0.7 8.00 1.89
Valina % 2.78 g 5 0.5 0.5 5.50 1.16
Treonina % 2.22 g 4 0.4 0.2 4.00 0.97
Lisina % 2.22 g 4 0.4 0.4 6.00 1.48
Metionina + Cistina (50-66,6%) % 2.78 g 5 0.5 0.5 4.50
Fenilalanina + Tirosina (50%) % 4.22 g 7.6 0.76 0.4 9.00
Triptófano + Niacina (0,025%) % 0.56 g 1 0.1 0.1 1.50
Cistina % 0.39
Metionina % 0.59
Fenilalanina % 1.11
Tirosina % 0.77
Triptófano % 0.28
Serina % 1.18
Glicina % 1.28
Ácido Aspártico % 2.81
Ácido Glutámico % 4.74
Alanina % 1.44
Prolina % 1.47
Taurina % 0.03
C: Dieta para Crecimiento; R: Dieta para Reproducción
(a) CANTIDAD, Dieta por 1000 g, AMINOÁCIDOS = % Proteína; (b) CANTIDAD, Dieta por 1000 g; (c) % Dieta por 1000 g /10; (d) % PROTEÍNA Cantidad por 100 g de Proteína (e) % Porcentaje
107
ANEXO C Ficha de Análisis de Torta de Soya AVIFORTE
Analytical Report
Ecuadpremex S.A. (38372), Quito, Ecuador
Descripción: torta soya / soya torta soya Aviforte
Material: Soybean Meal
Código del Lab.: NW15-0264527-001
Fecha de entrega: 10 July 2015
Fecha de reporte: 10 July 2015
Materia seca (%): 89.73
AMINOProx®
Parámetro Contenido (%)* Contenido (% tal cual)
Proteína cruda 45.95 46.85
Extracto etéreo 1.8 1.8
Fibra cruda 3.0 3.0
Fibra ácido detergente 4.5 4.6
Fibra neutro detergente 6.7 6.9
Cenizas 6.3 6.4
Almidón 5.8 5.9
Azucar 10.8 11.0
Fosforo [mg/kg] 6147 6268
Fósforo fítico 3688 3761
* Valores estandarizados para un contenido de materia seca de 88.00%
Más información sobre el análisis:
ecuación de calibración NIRS pgSOYA22_12204_DS2500
Evonik Industries AG | Animal Nutrition
[email protected] | www.aminonir.com
Evonik Industries AG | Analytical Report AMINOProx®
108
ANEXO D Análisis Bromatológico de la Harina de Chocho
109
ANEXO E Tabla de Nutrientes de las Materias Primas escogidas para la elaboración del Alimento Balanceado
NUTRIENTES GRASA FIBRA CARBOHIDRATOS
PARÁMETROS E.
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INGREDIENTE Kcal/g MS (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%)
HARINA DE CHOCHO 3,2 7,4 1,4 58,2 11,5 9,5 9,5 21,6
POLVILLO DE ARROZ 2,8 12,0 12,0 8,7 8,1 10,0 35,6 17,5 3,0
MAIZ AMARILLO (INIAP 176) 3,3 11,2 1,3 10,2 5,3 2,0 81,2
TRIGO 2,7 12,0 1,6 11,1 1,7 2,7 11,6 3,1 60,5 2,0
TORTA DE SOYA AMERICANA 1 2,9 12,0 6,1 46,7 1,7 3,3 8,8 4,8 5,6 10,2
AC. PALMA 7,6 0,0 0,0 0,0 100,0 99,00 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
ALVITROLITOS 1.
Composición: Vitamina A, 25.000.000 U.I.; Vitamina D3, 2.250.000 U.I.; Vitamina E, 10.000 U.I.; Vitamina B1, 1,5 g; Vitamina B2, 4,5 g;
Vitamina B6, 2,5 g; Vitamina B12, 10 mg; Vitamina K3, 4,5 g; Ácido fólico, 250 mg; Ácido nicotínico, 22 g; Ácido ascórbico, 30 g; Ácido
pantoténico, 9 g; Biotina, 50 mg; Potasio (como yoduro potásico), 7 g; Sodio (como cloruro sódico), 1,7 g; Magnesio (como sulfato de
magnesio), 2,3 g: Exipiente c.s.p. 1 kg.
110
ANEXO F Análisis Bromatológico de las formulaciones de Alimento Balanceado para Ratones
de Experimentación
111
ANEXO G Análisis Microbiológico de la Formulación 1
112
ANEXO H Análisis Microbiológico de la Formulación 2
113
ANEXO I Análisis Microbiológico de la Formulación 3
114
ANEXO J Esquema Causa – Efecto
Inexistencia de alimento balanceado
para ratones de experimentación
Proveedores Experimentos
Bioterios UceUniversidad Central del
Ecuador
Importancia del uso de alimento balanceado
Experimentos fallidos
Escaso presupuesto
Adquisición de lo disponible en el mercado
Normas
Falta de aplicabilidad de Normas sobre manejo de animales de experimentación
Pequeño Mercado
Escasa oferta
Ausencia de Demanda
115
ANEXO K Diagrama de Flujo del Proceso Experimental
116
ANEXO L Autorización del Uso del Bioterio
117
ANEXO M Informe y agradecimiento al Centro de Biología
