Mecanismos de coloración en Camarón

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. [email protected]
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.