La acuicultura es una industria en rápido crecimiento que desempeña un papel crucial para satisfacer la creciente demanda mundial de productos del mar. Uno de los desafíos clave en la acuicultura es desarrollar métodos sostenibles y rentables para mejorar el crecimiento, la salud y la productividad general de las especies acuáticas. En los últimos años, investigadores y acuicultores han recurrido a aditivos alimentarios no convencionales y ecológicos, como es el uso de cáscara de naranja y sus derivados. La cáscara de naranja, un subproducto de la industria de los cítricos, es rica en compuestos bioactivos, lo que la convierte en una candidata potencial para mejorar diversos aspectos de la piscicultura.
La naranja dulce, conocida científicamente como Citrus sinensis, es uno de los cítricos más cultivados y consumidos a nivel mundial. Estas naranjas se distinguen por su sabor, gusto y aroma únicos, y son reconocidas por ser ricas en vitaminas y minerales, entre las que destacan vitamina C, ácido fólico, carotenoides, potasio, pectina y fibra dietética. Los cítricos, incluidas las naranjas dulces, también contienen componentes bioactivos como compuestos polifenólicos como el ácido fenólico y flavonoides, que les confieren propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antibacterianas (Guimarães et al., 2009).
Subproductos de naranja
Los subproductos de naranja se refieren a los residuos sólidos que quedan tras la extracción del zumo de las naranjas. Estos materiales residuales incluyen la cáscara, la pulpa, el albedo y las semillas. El rendimiento de jugo de naranja y la composición química de los subproductos de los cítricos dependen de factores como el método de extracción del jugo, el tipo de cítrico, las condiciones climáticas, el lugar de cultivo y la cantidad de agua residual que queda después del procesamiento. Estos subproductos de naranja representan aproximadamente entre el 50% y el 70% del peso total del procesamiento de cítricos. Específicamente, los subproductos de naranja consisten en aproximadamente un 60% de cáscara, un 30% de residuos de albedo y un 10% de semillas (Chavan et al., 2018).
Se caracterizan por su alto contenido de humedad, normalmente alrededor del 85%, y materia orgánica. Además, sirven como una valiosa fuente natural de compuestos esenciales, incluidos carbohidratos como celulosa, almidón, pectina y fibras dietéticas, así como proteínas, ácidos orgánicos como el cítrico, málico y oxálico; lípidos como el linolénico, oleico y palmítico; y ácidos esteáricos, aceites esenciales como d-limoneno, α -terpinoleno y α -pineno; carotenoides como caroteno y luteína; vitaminas que incluyen complejos de vitamina C y vitamina B; y polifenoles, que incluyen flavonoides y ácidos fenólicos (Mahato et al. , 2018).
Compuestos bioactivos en subproductos de naranja:
1. Pectinas
La pectina es un polisacárido similar a un gel con un alto peso molecular que se encuentra en las paredes celulares y la laminilla media de las plantas de cítricos. Proporciona fuerza y flexibilidad a las células vegetales y está compuesto por una cadena lineal de unidades de ácido d-galacturónico unidas entre sí mediante enlaces α -1,4 glicosídicos. Estos enlaces se esterifican parcialmente con metanol o ácido acético para producir ésteres metílicos. Los subproductos de naranja contienen una proporción notable de pectina, que oscila entre el 20% y el 30% del peso seco total de la cáscara, superior a la encontrada en los subproductos de manzana (10%-15%) (Satari et al. , 2017). Dentro de los subproductos de naranja, existen dos categorías de pectinas: pectinas insolubles y pectinas solubles, con colores que van desde el blanco hasta un tono marrón claro. Las pectinas encuentran aplicación en la industria alimentaria, cumpliendo diversas funciones como espesar, emulsionar, texturizar, estabilizar e incluso como sustituto de las grasas (Satari et al., 2017).
2. Compuestos fenólicos
Los subproductos de los cítricos exhiben niveles más altos de polifenoles, que van desde 0,67% a 19,62% en base seca, en comparación con las partes comestibles de la fruta (M’hiri et al., 2017). Las principales flavanonas que se encuentran en las cortezas de naranja incluyen neoeriocitrina, naringina y neohesperidina. Los polifenoles más abundantes dentro de la cáscara de naranja, conocidos como flavedo, son los flavonoides. Estos comprenden cuatro grupos: flavanonas en cantidades sustanciales, seguidas de flavonas (p. ej., luteolina, apigenina y diosmina), flavonoles, isoflavonas, flavonoles y antocianinas. Las cortezas secas de cítricos contienen aproximadamente entre un 2% y un 3% de flavanonas y entre un 0,91% y un 4,92% del total de polifenoles. Las cortezas de naranja también contienen ácidos fenólicos, incluidos los ácidos hidroxibenzoico (p. ej., gálico, vainílico y siríngico) y hidroxicinámico (como el cafeico, ferúlico, p-cumárico y sinápico). Estos compuestos poseen potentes efectos antioxidantes, actuando como eliminadores de radicales libres y agentes quelantes de metales pesados. Los subproductos de la naranja en polvo se han empleado como antioxidantes naturales (Benamrouchea & Madania, 2013).
3. Fibras dietéticas
Las frutas de naranja son abundantes tanto en fibras dietéticas solubles (FDS) como en fibras dietéticas insolubles (FDI), concentradas principalmente en la cáscara. El FDS abarca sustancias como gomas, pectinas, glucanos y diversos polisacáridos biológicos y sintéticos, mientras que el FDI incluye celulosa, hemicelulosa y lignina. Las fibras de residuos de cítricos se caracterizan por su alto valor nutricional, composición equilibrada y notable contenido en FDS y elementos bioactivos, entre ellos flavonoides y carotenoides. Para las cortezas de naranja, el contenido de fibra es de aproximadamente 57 g por 100 g de materia seca (Fishman et al., 1999). Los contenidos de celulosa y hemicelulosa en las cortezas de los cítricos pueden oscilar entre el 50% y el 60%. Las pectinas, ligninas, celulosas y hemicelulosas en las cortezas de naranja muestran los siguientes rangos: 13,00–23,03 g/100 g de materia seca, 7,52–7,56 g/100 g de materia seca, 23,06–37,08 g/100 g de materia seca y 8,09–11,04 g/100 g de materia seca, respectivamente (Marín et al., 2007). Las fibras cítricas, que comprenden polisacáridos y componentes similares a los polifenoles, poseen propiedades antioxidantes que inhiben la oxidación de lípidos en los productos cárnicos, mantienen la estabilidad oxidativa y extienden la vida útil de las carnes.
Efectos de la corteza de naranja y la mitigación de micotoxinas en acuicultura
Los subproductos de los cítricos se emplean comúnmente como alimento para animales para evitar la acumulación ambiental. En los alimentos acuícolas, los investigadores han explorado el uso de subproductos de frutas cítricas como suplementos funcionales, como resultado se ha obtenido un mejor crecimiento y desempeño sanitario en varios animales acuáticos (Tabla 1 ). Por ejemplo, un estudio de Salem et al. (2019) reveló que la dorada experimentó un mejor rendimiento de crecimiento cuando se incluyó cáscara de naranja en sus dietas en concentraciones que oscilaban entre 2,9 y 5,5 g/kg durante 60 días. Esta adición a la dieta también condujo a mejoras en la utilización del alimento, la capacidad antioxidante total y la actividad de enzimas antioxidantes como el superóxido dismutasa (SOD), la glutatión peroxidasa (GPx) y la catalasa (CAT). Simultáneamente, los niveles de la enzima fosfatasa alcalina, el malondialdehído (MDA) y la presencia de bacterias dañinas como Staphylococcus spp., Vibrio spp. y Salmonella spp. fueron reducidos.
La utilización de subproductos de los cítricos, como la cáscara de naranja, en los alimentos acuícolas va más allá de promover el crecimiento y la salud de los animales acuáticos; también sirve como una estrategia potencial para la mitigación de micotoxinas. Se ha estudiado que la incorporación de cáscara de naranja en las dietas no solo mejora el rendimiento del crecimiento y la utilización del alimento, sino que también impacta positivamente la capacidad antioxidante y la actividad enzimática (Salem et al., 2019). Además, la cáscara de naranja, rica en compuestos bioactivos, exhibe capacidad de adsorción in vitro de metales pesados, colorantes y micotoxinas. Esta doble funcionalidad, tanto in vivo como in vitro, subraya su papel potencial en la reducción de los efectos adversos de la micotoxicosis en la acuicultura (Aguilar et al., 2021).
Además, la suplementación dietética con pectina derivada de la cáscara de naranja a razón de 10 g/kg tuvo un impacto positivo en la tilapia del Nilo. Esto dio como resultado un mayor rendimiento del crecimiento, una mejor actividad de la lisozima y peroxidasa del moco de la piel, un aumento de los marcadores de inmunidad sérica y una mejor resistencia contra Streptococcus agalactiae. Otro estudio de Van Doan et al. (2018,2019) demostró efectos positivos similares de la pectina derivada de la cáscara de naranja (10 g/kg) combinada con Lactobacillus plantarum en la tilapia del Nilo, incluido un mayor crecimiento, mejores respuestas de inmunidad sérica y mucosa de la piel y mayor resistencia a Streptococcus agalactiae.
Además, la incorporación de extractos de aceites esenciales de naranjas dulces y limones amargos en las dietas de tilapia del Nilo condujo a un mejor rendimiento del crecimiento, mayores niveles de proteínas sanguíneas, albúmina, globulina, mayor actividad fagocítica, índice fagocítico y actividad lisozima. Por el contrario, este cambio en la dieta redujo los niveles de ALT, AST, colesterol, triglicéridos y glucosa .
Además, el estudio de Salem y Abdel-Ghany (2018) destacó que la inclusión de cáscara de naranja (2 g/kg) en las dietas de tilapia del Nilo contribuyó a aumentar la altura de las vellosidades intestinales en el intestino anterior y a reducir el índice de conversión alimenticia (ICA). La tilapia del Nilo alimentada con cáscara de naranja (0,63–0,68%) también mostró una mayor resistencia contra el estrés inducido por el calor/oxígeno disuelto, como lo indica el aumento de las actividades de las enzimas antioxidantes SOD, CAT y GPx (Vicente et al., 2019).
En conclusión, la incorporación de cortezas de naranja y sus derivados como aditivos dietéticos en la piscicultura destaca por sus características para mejorar el crecimiento, la utilización de nutrientes, la inmunidad y la salud general de las especies acuáticas. Estos hallazgos tienen implicaciones para las prácticas de acuicultura sostenible y el desarrollo de aditivos alimentarios respetuosos con el medio ambiente.
