INVESTIGACIÓN Mecanismos de coloración en Camarón Evaluación de camarón cultivado en sustratoscoloreados mediante herramientas colorimétricas. El camarón con una coloración profunda y consistente alcanza precios superiores en algunos mercados mundiales. L a coloración del camarón puede afectar significativamente su precio, en algunos mercados se prefiere el camarón con una tonalidad rojiza. En una investigación se utilizaron colorímetros para cuantificar la coloración en camarones crudos y cocidos, encontrando que aunque los camarones cultivados sobre sustratos de color blanco o negro exhibieron una coloración diferente, los niveles totales de carotenoides eran los mismos en todos los animales. Los tejidos de los camarones cultivados en los diferentes sustratos mostraron cambios en las proporciones de ésteres de astaxantina, así como cambios en el nivel de la crustacianina, una proteína del color. La coloración del camarón puede afectar significativamente su precio, en algunos mercados se prefiere el camarón con una tonalidad rojiza consistente. Estos camarones alcanzan los mejores precios, logrando incluso valores de hasta $4 USD/kg más que los animales pálidos. Como parte de una iniciativa (Food Futures Flagship), la Organización Australiana de Investigación Científica e Industrial (CSIRO) busca el mejoramiento de la coloración del camarón y la forma de maximizar su valor en el mercado. Los autores han adaptado el uso de colorímetros para medir y cuantificar el color en el camarón. Colorímetros Los colorímetros se utilizan normalmente para medir los colores de las pinturas y plásticos. También se utilizan de forma rutinaria en la industria de carnes y ganado para cuantificar los Sistemas de Color Existen diferentes formas de describir el color absoluto. La Comisión Internacional de la Iluminación (CIE) tiene un laboratorio que utiliza un sistema de notación de color, el cual mide el color absoluto de una muestra en una escala tridimensional de valor, matiz y croma. El valor del color o luminosidad, tiene una escala de 0 para el negro puro a 100 para el blanco puro. El matiz tiene dos componentes que distinguen los colores opuestos. El primero es “a”, que representa la escala roja-verde, y el otro es “b”, que representa la escala azul-amarillo. La croma o saturación indica la cantidad de matiz: un positivo “a” hacia el rojo, negativo “a” hacia el verde, positivo “b” hacia el amarillo y negativo “b” hacia el azul. Los diferentes modelos de notación de colores tienen varias ventajas y desventajas. Sin embargo, si se requiere, se pueden interconvertir de una a otra mediante una serie de cálculos matemáticos. Antecedentes Sobre la Respuesta del Color En un experimento, se mantuvieron durante seis semanas camarones Penaeus monodon en 40 Positivo a ROJO Aunque el uso de estas máquinas requiere de cierta habilidad técnica, los organismos pueden ser medidos crudos o cocidos, ya que las máquinas pueden eliminar las suposiciones al medir el color del camarón. Se han desarrollado cierto número de colorímetros portátiles. En cada caso, el color se midió usando una fuente de luz estandarizada, a partir de una distancia constante y sobre un área constante. Con camarones, las lecturas se promedian a través del número de segmentos abdominales, aunque los aparatos también pueden evaluar el color de otras áreas, como la cabeza o patas. 31 30 atributos de calidad de la carne. Los colorímetros proporcionan mediciones fiables y objetivas del color, en lugar de la subjetiva calificación de grado de color que es utiliza actualmente en la industria camaronera para su estimación. 20 24 10 Negativo b AZUL -20 -10 Positivo b AMARILLO 0 0 10 20 30 40 -10 Negativo c VERDE -20 Tratamiento Negro Tratamiento Blanco Figura 1. Cambios en el color del camarón asociados con el cocimiento y su respuesta a señales ambientales. depósitos de color blanco o negro, y fueron alimentados con dietas idénticas que contenían 70 mg/kg de astaxantina. Se midió el color absoluto de los animales, crudos y cocidos, en sus diferentes tratamientos. En la Figura 1, podemos observar los cambios de color asociados con la cocción y los efectos del color del fondo o sustrato. Los animales procedentes de los depósitos de color blanco o negro fueron distinguidos fácilmente cuando se analizaron en crudo, y estas diferencias se acentuaron una vez que los animales fueron cocidos. Los animales procedentes de los tanques negros obtuvieron un valor mucho más alto en las escalas de color rojo y amarillo, en comparación con los animales de los tanques blancos que reflejaban su color visible. A pesar de las diferencias de color, los niveles totales de carotenoides fueron los mismos en la carne de los organismos de los dos grupos. Es importante destacar que la evidencia de estas mediciones de color, indican que el mecanismo de producción de color fue probablemente el mismo en los animales expuestos a cualquiera de los tanques de color blanco o negro. Se trata simplemente de la cantidad o amplitud de color que cambia entre los grupos. Los colores finales de los dos tratamientos, correspondieron a las puntuaciones de color subjetivas de 24 y 31 en la escala de Salmofan para los tratamientos blanco y negro, respectivamente. Esto El contenido total de carotenoides presentes en la fracción insoluble fue la misma entre los dos tratamientos, y la mayoría de los carotenoides presentes en tejido se encontraban en forma de ésteres de astaxantina. Esta información nos indica que el cambio de color observado se debió exclusivamente a cambios sutiles en la cantidad de astaxantina libre del componente proteínico soluble del tejido hipodérmico; estos cambios no se pudieron detectar a menos que los distintos tipos de carotenoides se hubieran separado y cuantificado. Perspectivas En conjunto, estos datos demuestran claramente una serie de cosas. La proteína azul se produce mediante la unión de la proteína de color crustacianina y la astaxantina libre, y en los animales expuestos a sustratos blancos había menos de esta proteína y menos astaxantina libre. La mayoría de la astaxantina presente en los tejidos hipodérmicos se encontró en la forma de ésteres de astaxantina, pero esta no fue afectada cuando los organismos fueron expuestos a sustratos de color blanco o negro. Más importante aún, el aumento de las cantidades de astaxantina libre en asociación con niveles elevados de crustacianina han tenido un profundo efecto en el color del camarón cocido. Esto reveló que la proteína es un elemento crítico para el desarrollo de los carotenoides en los tejidos de camarón, 0.25 0.25 2.50E + .04 2.50E + .04 2.00E + .04 2.00E + .04 1.50E + .04 1.50E + .04 1.00E + .04 1.00E + .04 0.20 0.20 5.00E + .03 5.00E + .03 0E +0E0 + 0 Negro Blanco Negro Blanco 0.15 0.15 0.10 0.10 0.05 0.05 0 0 Figura 2 (Izquierda). Cantidad de proteína de color en extractos de tejido hipodérmico de camarón. Figura 3 (Derecha). Las diferencias en los niveles de astaxantina libre en extractos solubles de tejido (ligado a la proteína de color crustacianina), fueron representadas por las diferencias de color cuando los camarones se expusieron a diferentes sustratos. Proporción del Total (%) Posteriormente, las fracciones solubles e insolubles de este extracto se analizaron para ver el contenido total y los tipos de carotenoides. De la fracción soluble aproximadamente el 80% estaba libre de astaxantina, y los animales expuestos a sustrato negro contenían un menor porcentaje de astaxantina que los organismos expuestos a sustrato blancos (Figura 3). La fracción insoluble contenía más del 90% de esteres de astaxantina, un lípido mas soluble que podría participar en el almacenamiento de carotenoides en los tejidos. Negro Negro Blanco Blanco Carotenoides Totales (Unidades Arbitrarias) Carotenoides Totales (Unidades Arbitrarias) Usando métodos desarrollados en este estudio, el pigmento soluble azul (proteína) se separó del material insoluble en el tejido hipodérmico de los organismos expuestos a sustratos blancos y negros. Se observó una gran diferencia en el total de pigmento soluble azul presente en el tejido de los camarones de los diferentes tratamientos (Figura 2). La proteína azul fue identificada por western blot como una proteína asociada a carotenoides, mejor conocida como crustacianina. 0.30 0.30 Proporción del Total (%) Mecanismos de Pigmentación 3.00E + .04 3.00E + .04 0.35 0.35 Absorbanciadel delExtracto Extractode de la la Proteína Proteína Soluble Absorbancia Soluble El camarón con una coloración profunda y consistente alcanza precios superiores en algunos mercados mundiales. equivale a una puntuación de 5 y casi 11 en la gama de colores del camarón tigre australiano, el cual tiene una escala que va de 1 a 12; pero la escala Salmofan es una calificación de color estandarizada reconocida internacionalmente. 100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 40 50 30 40 20 30 10 20 0 10 Libre Negro Negro Blanco Blanco Esterificado 0 Libre Esterificado Fracción Soluble Fracción Soluble también podemos mencionar que la acumulación de esta proteína se desencadena por la exposición de los animales a los sustratos negros, y que estos cambios en las proteínas hipodérmicas son la base de las mejoras de color del camarón en general. Nota del editor: este trabajo está basado en el artículo “Mecanismos de Adaptación de Color en el Camarón Penaeus monodon”, recientemente publicado en Journal of Experimental Biology. 1.80E1.80E + .06 + .06 1.60E1.60E + .06 + .06 1.40E1.40E + .06 + .06 1.20E1.20E + .06 + .06 1.00E1.00E + .06 + .06 8.00E8.00E + .05 + .05 6.00E6.00E + .05 + .05 4.00E4.00E + .05 + .05 2.00E2.00E + .05 + .05 0E + 00E + 0 NegroNegro BlancoBlanco 100 100 Negro 90 Negro 90 Blanco 80 Blanco 80 70 70 60 60 50 40 50 30 40 20 30 10 20 0 10 Libre Esterificado 0 Libre Esterificado Fracción Insoluble Fracción Insoluble Nicholas M. Wade, CSIRO Food Futures Flagship, CSIRO Marine and Atmospheric Research. GPO Box 2583, Dutton Park, Queensland 4102, Australia. nick.wade@csiro.au Nigel P. Preston, Brett D. Glencross, CSIRO Food Futures Flagship, CSIRO Marine and Atmospheric. Crédito de las imágenes: Nick Wade, CSIRO Fuente: Wade N.M., Preston N.P., Glencross B.D. “Mechanisms Of Shrimp Coloration, Colorimeters Evaluate Shrimp Raised On Colored Substrates”. 2013. Global Aquaculture Advocate. Jan-Feb, Volume 16, Issue 1. pp 54-56.