UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
Facultad de Pesquería Departamento de acuicultura e industrias pesqueras Nutrición y Alimentación de Organismos Acuáticos “OBSERVACIÓN “OBSERVACIÓN MORFOLÓGICAS DEL APARATO DIGESTIVO Y HÁBITOS ALIMENTICIOS EN PECES”
PROFESORA
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GRUPO
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Ing. Jessie Vargas C. F*
2011
I.- INTRODUCCION INTRODUCCION La morfología del tracto digestivo de los peces es muy variable, dependiendo tanto del régimen alimenticio como del tipo de hábitat que ocupan; es así como existen amplias diferencias en la constitución del canal digestivo como por ejemplo la presencia o no de estomago, originándose dos grupos: peces con estómago y peces agastros o que no poseen estómago. Conocer el sistema digestivo de los peces es de suma importancia, ya que gracias a esto podemos saber el hábito alimenticio que poseen. También se puede diferenciar entre las diferentes especies, características del tracto digestivo, como son por ejemplo, los ciegos pilóricos, que no todas las especies lo poseen, otra característica resaltante es la forma del estomago, en especies con hábitos alimenticios carnívoros lo encontramos más desarrollado que en especies herbívoras, al igual que el tamaño del intestino, en especies carnívoras será corto, a diferencia del los peces herbívoros que será largo. En el presente trabajo se presentara una descripción acerca del sistema digestivo en peces, así como la química de este maravilloso sistema.
II.- OBJETIVOS
Comparar los mecanismos de ingestión, digestión, absorción y metabolismo en los diferentes grupos, en base a la observación de los órganos externos e internos que intervienen en este proceso de la alimentación, encontrando el órgano metabólico en cada grupo. Relacionar y clasificar los hábitos alimenticios de acuerdo a la anatomía de la especie Encontrar en base a observaciones del contenido estomacal, el nivel trófico del cual proviene la especie.
III.- MATERIALES Y METODOS METODOS
MATERIALES:
Ictiómetro. Equipos de disección. Pez óseo. Placas petri. Estereoscopio. Microscopio. Placas petri, porta y cubre objeto. Pizetas.
METODOLOGIA: Determinar: a. b. c. d. e.
Ubicación taxonómica de la especie. Longitud estándar Relación intestinal (long. Int. / long. Total) Habito alimenticio alimentici o Nivel de la cadena trófica
Ubicar y Describir: a. b. c. d. e. f.
Boca. Tipo, presencia de labios (tipo), lengua y adaptaciones especiales. Dientes: forma y disposición, presencia de dientes faríngeos. Vómer (observar presencia de dientes vomerianos) Branquias y Branquitecnias Estomago: presencia presencia de ciegos pilóricos, contenido estomacal. Intestino: forma
Esquematizar: a. Sistema digestivo Con todas las especies trabajadas en la práctica (intercambiar información con las otras mesas de trabajo). Llenar el cuadro de variaciones del tubo digestivo y Régimen Alimentario. Alimentario. Hacer el cuadro cuadro de RI RI vs longitud, longitud, discutir discutir resultados. resultados.
IV.- REVISIÓN LITERARIA
El sistema digestivo de los peces teleósteos está conformado en términos generales por un esófago poco evolucionado el cual puede estar ausente en algunas especies. El estomago es solo para los carnívoros, se forma prácticamente después de la eclosión, está en contacto con los sacos o ciegos pilóricos, los cuales pueden ser en numero de 1 a 190 ó más, dependiendo de la especie; la acidez comienza treinta días después con un pH de 3.1 – 4.7.
Figura 1. Secuencia del desarrollo del intestino de Tilapia después de la eclosión. En todas las especies de peces, el sistema enzimático depende de la dieta que consuman y esta a su vez estimula la formación del sistema digestivo. El tiempo que dura la transformación del tracto digestivo varía de acuerdo con los hábitos alimenticios, siendo así como las especies carnívoras después de 10 días de nacidos conforman el sistema digestivo, mientras que especies con otros hábitos pueden tardarse de 2 a 4 semanas. (fig. 1)Figura 1)Figura 1. Secuencia del desarrollo del intestino de Tilapia después de la eclosión (según Ishibashi, 1974 en Halver, 1988) Es importante que los primeros alimentos sean ricos en proteína, ya que en esta edad su principal alimento es el zooplancton y fitoplancton; siendo así como en la primera semana se observa la degradación de las proteínas, en la segunda semana aprovechan las grasas y después de finalizada la tercera semana comienza a observarse la degradación de los carbohidratos (Halver, 1988). A continuación se hará una breve descripción del sistema digestivo de las principales especies.
Figura 2. Diagrama de diferentes tractos digestivos de peces comerciales: a. trucha arco iris O n c o r h y n c u s m y k i i s (carnívora). b. cachama blanca Piaractus b r a c h y p o m u s y cachama negra C o l o s s o m a m a c r o p o m u m (omnívoras con tendencia a carnívora). c. carpa común C y p r i n u s c a r p i o (omnívora con tendencia a herbívora). d. tilapia O r e o c h r o m i s n i l o t i c u s (omnívora filtradora) (adaptado de Halver, 1988).
Tilapias. El esquema general del sistema digestivo de las tilapias, considerados como los principales representantes de peces filtradores omnívoros, presenta una boca armada con dientes pequeños los cuales pueden tener 1, 2, ó 3 picos, encontrándose de 1 a 5 hileras; luego se observa un aparato faríngeo, armado de dientes, el cual prepara el alimento para la digestión cumpliendo las funciones de prensado y mezclado con lo que aumenta la superficie de área para la acción de fluidos intestinales, los cuales se encuentran a pH menor de 2.0 para el rompimiento de membranas celulares de bacterias y algas; los detritófagos al agregar microorganismos facilitan la digestión y un mayor recurso nutricional; después se observa un esófago corto de diámetro pequeño; el estomago aparece a manera de saco reservorio, pequeño con esfínter pilórico, finalmente el intestino puede llegar a ser extremadamente largo, hasta 7 veces el largo del animal, esto dependiendo de las especies, el intestino recibe un ducto biliar común y termina en un esfínter anal. Presenta glándulas anexas: hígado, páncreas difuso y vesícula biliar (Pullin y Lowe – McConnell, 1982). Salmónidos
Considerados como principales representantes de peces carnívoros, poseen una boca con mandíbula compuesta de maxilar superior e inferior, armada con dientes agudos que ayudan a atrapa; pasando al esófago y después al estomago, el cual es tubular y en forma de U; entre el estómago y el intestino se encuentran los ciegos pilóricos en numero variable de 30 a 80, dependiendo de la especie, el intestino es corto. Presentan hígado, páncreas difuso el cual se ubica sobre los ciegos pilóricos y la vesícula biliar (Halver, 1988). Carpas y cachamas. La cachamas y carpas son consideradas como las principales representantes de peces omnívoros, siendo los primeros con tendencia a carnívoros y los segundos con tendencia a herbívoros; en términos generales para las especies herbívoras se aprecia que el largo del intestino es aproximadamente el 40% de la longitud del cuerpo y el pH del fluido intestinal tiene tendencia de neutro a básico (6.7 – 7.7); mientras que en los carnívoros, como ya se mencionó anteriormente, la acidez es más baja y el intestino es corto. Carpas. La boca presenta dientes no muy desarrollados, luego viene la faringe la cual en algunos casos presentan dientes; el esófago es corto, en especial para herbívoros es muy reducido; en el caso de especies con tendencia carnívora se presenta un estómago grande, sin embargo, no todas las especies de carpa lo poseen; el intestino es largo, lo que permite una mayor área de digestión y absorción. Presentan glándulas asociadas: hígado, páncreas difuso y vesícula biliar (Halver, 1988) Cachama blanca. La boca posee dientes grandes como placas, luego sigue un esófago corto; el estomago es grande llegando a pesar de 7 a 8% del peso total del animal, aparecen ciegos pilóricos en numero de 22 a 24 rodeando la unión estomago – intestino (Arias y Vásquez, 1988 en Hernández, 1994). Cachama negra. Se diferencia de la blanca porque presenta hasta 75 ciegos pilóricos y la orientación de éstos es perpendicular al eje axial (Arias y Nose, 1983 en Hernández, 1994).
Tabla 1. FISIOLOGÍA DIGESTIVA DE LOS PECES. PRINCIPALES PUNTOS DE FORMACIÓN DE LAS ENZIMAS DIGESTIVAS DE LOS PECES ESTÓMAGO INTESTINO PÁNCREAS -ENTEROQUINASA - TRIPSINÓGENO - PEPSINÓGENO - ALFA - AMILASA - QUIMIOTRIPSINÓGENO (HCl) - ALFA – GLUCOSIDASA - ALFA – AMILASA BETA – - LIPASAS
GALACTOSIDASA - LIPASAS DIGESTION Y ABSORCIÓN DEL ALIMENTO. La morfología del tracto digestivo de los peces es muy variable dependiendo del régimen alimenticio y del hábitat en que se desarrollan. Esa así como los peces herbívoros poseen un intestino mucho mas largo que el de los omnívoros y carnívoros, lo que hace que el tiempo de digestión varíe, asimismo, existen especies que no poseen estómago como es el caso de la carpa común; otras presentan ciegos pilóricos, estas estructuras varían en forma y número que pueden ir de 1 ó 2 hasta mas de 200, estos presentan orificios que los comunican con el intestino. Del tamaño y número de los ciegos pilóricos depende el tamaño de la presa, éstos son considerados como lugar de absorción igual que el intestino anterior, también se cree que tiene la función de almacenar el contenido digestivo y prolonga el tránsito de los alimentos favoreciendo la hidrólisis adecuada de ciertos sustratos digestivos; también representan una ganancia de espacio, los peces con intestino corto y ciegos están en mayor ventaja que los otros; los peces sin estómago no presentan estas estructuras (Steffens, 1987 y Halver, 1988). También, dependiendo de la dieta alimenticia los peces pueden presentar vellosidades y pliegues en el epitelio intestinal lo que permite una mayor área de absorción, es así como para peces carnívoros estos pliegues existen en la porción del intestino que sigue al estómago y están más desarrollados que para peces herbívoros. Parece ser muy común para todos los peces la presencia de dos regiones intestinales: la primera, donde ocurre la absorción de los lípidos y la segunda donde ocurre la pinocitosis (reblandamiento de las macromoléculas y prominencia de las células que realizan la absorción). DIGESTIÓN EN EL ESTÓMAGO. Generalmente todos los peces reaccionan a la ingestión del alimento secretando activamente ácido con el fluido gástrico, la mayoría de los peces con estómago presentan células productoras de ácido clorhídrico; en especies como Ictalarus punctatus y Oreocrhomis mossambicus el pH varía entre 1.1 y 3.8, después de las comidas. En especies herbívoras el pH se ve menos afectado por la ingestión, el paso del bolo alimenticio crea una especie de efecto tampón, sin embargo, la variación del pH en el estómago puede influir sobre la eficacia de la digestión en especies de aguas cálidas. Las diferentes células glandulares del estómago secretan proteasas: pepsina y endopeptidasa, al igual que ácido clorhídrico, la actividad proteolítica tiene su valor óptimo a un pH ácido. En el fluido gástrico de algunos peces aparecen actividades enzimáticas no proteolíticas, observándose la presencia de una alfa – amilasa; comparando los peces con estomago con los agastros, se llego a la conclusión de que la amilasa es siempre de origen pancreático y que dicha actividad amilásica encontrada en los distintos segmentos del tracto digestivo corresponden a una contaminación (Steffens, 1987).
En tilapias, la actividad de los fluidos gástricos fue estudiado por primera vez por Moriarty (1973), en Halver (1988) en una población de Oreocrhomis niloticus en el lago George, Uganda, con una alimentación predominante de algas filamentosas verde – azules. Observó que al entrar estas algas al esófago pueden tomar dos rutas para llegar al estómago, con la ayuda de movimientos peristálticos el alimento es llevado por la pared ventral sobre la parte posterior hacia el esfínter pilórico; las algas que siguen esta ruta son sometidas a la acción de un pH bajo parecido a la que ejerce el ácido clorhídrico producido en la mucosa. Las algas que no siguen esta ruta y que pasan directamente al esfínter pilórico por un recorrido más corto no son sometidas por un recorrido mas corto no son sometidas a la acción de pH menores de 2.0. Moriarty descubrió en sus estudios, que dichos fluidos no sólo descomponen la clorofila sino que también ayudan a romper la pared celular de las algas verde azules, igualmente determinó que estos procesos están relacionados con la digestión de bacterias asociadas a los detritus. La importancia de las enzimas gástricas en la digestión de las tilapias aún no es clara, tal vez varié con las especies o la dieta individual que se este trabajando. Algunas proteasas proteasas con con un pH óptimo óptimo alrededor alrededor de 2.1 se presentan presentan en la mucosa gástrica gástrica de O. mossambicus y O. niloticus, no son detectadas en los fluidos gástricos y muy posiblemente son inactivadas a un pH cercano al 1.5. las secreciones gástricas ácidas paran al finalizar el periodo diario y el pH del fluido estomacal retorna a un valor entre 5 y 7. DIGESTIÓN EN EL INTESTINO. Sucede gracias a la acción de diferentes productos secretados por la pared intestinal o por las glándulas anexas hígado y páncreas, este último vierte al intestino: proteasas, carbohidrasas y lipasas. La bilis procedente del hígado y acumulada en la vesícula biliar aporta principalmente sales biliares (compuestos tensoactivos) capaces de emulsionar los lípidos facilitando la acción de la lipasa. Tanto en los peces con estomago como en los agastros, el pH del fluido intestinal es cercano a la neutralidad o básico. Generalmente es neutro en la parte anterior y se hace alcalino en la parte posterior, pudiéndose detectar en algunas especies una digestión alcalina (Hidalgo y Alliot, 1987; Steffens, 1987; Halver, 1988).
SECRECIONES ENZIMÁTICAS PANCREÁTICA P ANCREÁTICAS. S. La mayoría de los peces presentan un páncreas difuso con excepción de algunos como los bagres que tienen un páncreas compacto; de otra parte parece que los ciegos pilóricos producen secreciones de origen pancreático, esto debido a la posición del páncreas difuso alrededor de estos (Steffens, 1987 y Halver, 1988) Diferentes autores como Hidalgo y Alliot (1987); Steffens, (1987) y Halver (1988) mencionan que las principales secreciones son:
Proteasas.
Tripsina. Quimiotripsina. Elastasa. Carboxipetidasas. Colagenasa. Carbohidrasas. Lipasas.
Hígado. El hígado de muchas especies ícticas tienen una alta actividad amilásica lo mismo que alta actividad lipásica; determinándose también altas cantidades de beta – galactosidasa y lactasas (Steffens, 1987). ABSORCION DE DIFERENTES ESPECIES. La absorción intestinal no es un proceso simple, es por el contrario la mezcla de diferentes procesos necesarios para la absorción de los nutrientes aportados por los diferentes ingredientes. Dichos procesos o mecanismos de absorción van en un rango de simple difusión hasta un transporte activo. Con el fin de lograr un área de absorción adecuada los peces han desarrollado diferentes mecanismos entre los que se cuenta el alargamiento del intestino o como en peces carnívoros, la aparición de embolsamientos en la parte anterior del intestino, los cuales se denominan ciegos pilóricos, en algunas otras especies se puede determinar la presencia de una válvula en espiral la cual corresponde a la mucosa y submucosa de la pared intestinal; también se puede llegar a observar pliegues de epitelio mucoso intestinal semejante a las vellosidades intestinales de los mamífero (García y Sanz, 1987).
MECANISMOS DE ABSORCIÓN. De acuerdo con diferentes estudios realizados sobre fisiología de membranas a nivel celular y en los trabajos in vivo realizados en diferentes especies para determinados nutrientes y con circunstancias específicas se ha logrado definir que existen tres mecanismos fundamentales en la absorción intestinal de los peces (Steffens, 1987; García y Sanz, 1987; Halver, 1988).
Difusión pasiva: Es lo que va de acuerdo con una gradiente de concentración, esto en especial para compuestos hidrosolubles y liposolubles de bajo peso molecular. Transporte activo: Es aquel que va en contra del gradiente de concentración, se lleva a cabo mediante el metabolismo celular con consumo de ATP.
Pinocitosis: Se refiere a la captación de grandes partículas con la ayuda del reblandamiento y prominencia de la membrana de las células que realizan la absorción.
Absorción de la proteína. La proteína puede ser absorbida en forma completa por enlaces peptídicos o como aminoácidos libres. Absorción de grasas. Brockerhoff, (1967) y Scerbina, (1973) en Halver (1988) determinaron que los lípidos son absorbidos por el epitelio superior del intestino y de los ciegos, parte como ácidos grasos y la gran mayoría como mono y diglicéridos y en forma de gotas; son transferidas a la sangre y vasos linfáticos. En la sangre los ácidos grasos libres son transportados en forma más eficiente como quilomicras que en la forma molecular, apareciendo más ácidos grasos como triglicéridos. Absorción de carbohidratos. La elevación de temperatura incrementa la absorción de la glucosa in vitro, mientras que la baja de oxígeno en el medio puede provocar (in vivo) un descenso de la tasa de absorción de glucosa (García y Sanz, 1987) Absorción de micronutrientes. micronutrientes. Los peces son capaces de absorber algunos iones por medio de las branquias o de la piel de igual manera que pueden absorberlos del alimento. Esto hace aún más complicado tratar de definir el requerimiento exacto de los minerales para cualquiera de las especies acuícolas ya que es necesario conocer no sólo el aporte de estos en la dieta sino también la presencia de estos en el medio acuático.
V. RESULTADOS JUREL TAXONOMIA:
Phylum: Chordata Subphylum: Gnathostomata Superclase: Peces Clase: Actinopte Clase: Actinopterygii rygii Subclase: Teleostei Superorden: Neognathi Orden: Perciformes Suborden: Carangoidei Familia: Carangidae Figura 3. Boca superior del jurel.
Longitud de la especie: 32.7cm.
Figura 4. Branquitecnias largas y numerosas que nos puede inducir que se alimenta por filtración de partículas.
Intestino con restos de plancton
Figura 5. Se presenta con un intestino largo que tiene restos de comida, que al parecer es plancton.
DONCELLA TAXONOMIA:
Phylum: Chordata Subphylum: Gnathostomata Superclase: Peces Clase: Actinopte Clase: Actinopterygii rygii Subclase: Teleostei Superorden: Neognathi Orden: Perciformes Suborden: Labroidei Familia: Labridae Figura 6. Boca superior de la doncella.
Longitud de la especie: 26.8cm.
Figura 7. Muestra las diferentes partes para identificar el hábito alimenticio.
A. Opérculo Opérculo B. Branquias C. Arcos branquiales Figura 8. Tracto digestivo de la doncella. F. Porción cardiaca del estómago B. Porción pilórica del estómago C. Píloro D. Ciegos pilóricos E. Duodeno F. Intestino
VI. DISCUCIONES Según los resultados de la longitud intestinal relativa en su mayoría son carnívoros, como el jurel, ya que presentan presentan un intestino más corto en comparación a la longitud de la especie herbívora ya que esta última necesita un intestino largo y con pocos repliegues para que no se retenga el alimento. El jurel presento restos de escamas de dentro de la cavidad bucofaríngea, además su intestino resulto un más corto que su cuerpo (RI bajo<1). En su mayoría presentan ciegos pilóricos numerosos excepto la doncella que tan sólo presenta dos desarrollados, desarrollados , por lo que se diría que se trata de un omnívoro, además de un estómago bilobular. También presentan dientes el cual le servirá para cortar fragmentos siendo el jurel el que presente mandibulares, bucales y faríngeos.
VII. CONCLUCIONES El jurel observado resulto ser de hábitos alimenticios carnívoros puesto que se encontró escamas en el estomago, tener una relación intestinal baja y braquitecnias largas y numerosas. Y se encuentra en el tercer nivel trófico marino consumidor secundario. La doncella observada en el laboratorio resulto una especie omnívora por que presento pocos ciegos pilóricos además de una tener una relación intestinal alta. Se encuentra en el segundo y tercer nivel trófico.
