Evaluación de la concentración de nitratos, calidad microbiológica y funcional en lechuga (Lactuca sativa L.) cultivadas en los sistemas acuapónico e hidropónico
DOI:
https://doi.org/10.21704/ac.v79i1.1145Palabras clave:
Acuaponía, hidroponía, inocuidad alimentaria, factor de conversión alimenticia, trucha arco iris.Resumen
La Acuaponía es la integración de la acuicultura e hidroponía, corresponde a un sistema de recirculación acuícola donde los desechos producidos por organismos acuáticos se convierten en los nutrientes necesarios para el crecimiento de plantas por medio de la acción bacteriana. Este sistema es de bajo consumo hídrico e impacto ambiental en comparación a los sistemas hidropónicos y acuícolas tradicionales. En el presente trabajo se evaluó el rendimiento, concentración de nitrato, calidad microbiológica y funcional en lechugas (Lactuca sativa L.) cultivadas en dos sistemas de producción: acuapónico e hidropónico. Al mismo tiempo se evaluó la ganancia de masa fresca y el factor de conversión alimentaria (FCA) de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss). Las lechugas se cultivaron en un sistema acuapónico con residuos de los peces y en un sistema hidropónico con solución nutritiva (Hoagland II-modificada) durante 21 días. Al término de este período se obtuvieron lechugas con un tamaño de 8 a 12 cm. El rendimiento de masa fresca de lechugas acuapónicas fue un 6,73% superior al de lechugas hidropónicas. Por otra parte, en lechugas acuapónicas se determinó una concentración menor de nitratos respecto a lechugas hidropónicas. Las lechugas cultivadas en ambos sistemas no presentaron diferencias significativas en su calidad microbiológica y funcional. El sistema acuapónico se inició con truchas arco iris de una masa fresca promedio de 27,1±0,8 g, y durante el experimento los peces incrementaron 13,6 g, obteniéndose un FCA de 0,74. Estos resultados indicarían que el sistema acuapónico utilizado es una alternativa sustentable para la producción de lechugas de alta calidad, considerando su buen rendimiento, menor concentración de nitratos, similar calidad microbiológica y funcional respecto a los sistemas hidropónicos, que permite a su vez el cultivo simultáneo de peces con un buen factor de conversión alimentaria.Descargas
Referencias
Anjana, S.; Umar, S. & Iqbal, M. 2006. Nitrate accumulation in plants, factors affecting the process and human health implications. A review. Agron 27: 45-57.
Base de datos antioxidantes en hortalizas. 2015. Santiago: Portal Antioxidantes Instituto de Nutrición y Tecnología de Alimentos de la Universidad de Chile. Recuperado de: http://www.portalantioxidantes.com/base-de-datos-de-antioxidantes-de-hortalizas/
Benzie, I.F. & Strain, J.J. 1996. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of “antioxidant power”: The FRAP assay. Analytic Biochemistry 239: 70-76.
Blidariu, F.; Radulov, I.; Lalescu, D.; Drasovean, A. & Grozea, A. 2013. Evaluation of nitrate level in green lettuce conventional grown under natural conditions and aquaponic system. Animal Science and Biotechnologies 46 (1): 244-250.
Brand-Williams, W.; Cuverlier, ME.; Berset, C. 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Food Science and Technology 16: 25-30.
Byrne, C.; Maher, M.; Hennerty, M.; Mahon, M. & Walshe, P. 2009. Reducing the nitrate content of protected lettuce. Recuperado de: http://www.teagasc.ie/research/reports/horticulture/4561/eopr-4561.pdf
Chalmers, GA. 2004. Aquaponics and food safety (Thesis).Canada.
Contreras, MA. 2014. Efecto de la concentración de N en la solución nutritiva y del horario de cosecha sobre el contenido de nitrato en hojas de dos cultivares de acelga del tipo baby, bajo sistema hidropónico (Tesis); Universidad de Chile; Chile.
Endut ,A.; Jusoh, A.; Ali, N.; Wan, WB.; Hassan, A. 2010. study on the optimal hydraulic loading rate and plant ratios in recirculation aquaponic system. Bioresource Technology 101: 1511-1517.
Erickson, MC. 2012. Internalization of Fresh Produce by Foodborne Pathogens. Annual Review of Food Science and Technology 3: 283-310.
European Commission Commission Regulation - [EU] 2011. No 1258/2011 of 2 December 2011 amending Regulation (EC) No. 1881/2006 as regards maximum levels for nitrates in foodstuffs. Off. J. Eur. Union.2011;L320:15–17.
FAO. 2015. Small-scale aquaponic food production. Fisheries and Aquaculture Technical Paper. Recuperado: http://www.fao.org/publications/card/en/c/90bb6bfe-1ac3-4280-857e-1c5a20404b38/.
Fallovo, C.; Rouphael, Y.; Rea, E.; Battistelli, A. & Colla G. 2009. Nutrient solution concentration and growing season affect yield and quality of Latuca sativa L. var. acephala in floating raft culture. J. Sci. Food Agric. 89: 1682–1689.
Flaño, A. 2013. Mercado nacional de las hortalizas frescas. ODEPA, Chile. Mayo, 30 p.
Fox, B.; Tamaru, C.; Hollyer, J.; Castro, L.; Fonseca, J.; Jay-Russell, M. et al., 2012. A preliminary study of microbial water quality related to food safety in recirculating aquaponic fish and vegetable production systems. Food Safety and Technology FST-51.
Franz, E.; Semenov, AV.; Van Bruggen, AH. 2008 Modelling the contamination of lettuce with Escherichia coli O157:H7 from manure-amended soil and the effect of intervention strategies. J. Appl. Microbiol. 105(5): 1569–1584.
Graber, A. & Junge, R. 2009. Aquaponic Systems: Nutrient recycling from fish wastewater by vegetable production. Desalination. 246: 147-156.
Guzmán, RL. & Moreno, LA. 2012. La acuaponía una estrategia interdisciplinaria generadora de conocimientos en la escuela normal de Gachetá. Escuela Normal Superior de Gachetá. Recuperado de: http://escuelanormalsuperiordegacheta.files.wordpress.com/2011/05/articulo-normal-gacheta.pdf
Hashida, S.; Kitazaki, K.; Shoji, K.; Goto, F. y Yoshihara, T. 2014. Influence of nitrogen limitation and long-term use of rockwool on nitrous oxide emissions in hydroponic systems. Journal of Horticulture 1(3): 715-725.
Hoagland, D. & Arnon, D. 1950. The water-culture method for growing plants whitout soil. California Agricultural Experimental Station Bulletin. 1950; 347.
Hollyer, J.; Tamaru, C.; Riggs, A.; Klinger-Bowen, R.; Howerton, R.; Okimoto, L.; Castro, L. et al., 2009. on-farm food safety: aquaponics. Food Safety and Technology 38.
Hooper, L. & Cassidy, A. 2006. A review of the health care potential of bioactive compounds. Journal of the Science of Food and Agriculture 86(12): 1805–1813.
Lastra, O.; Tapia, ML.; Razeto, B. & Rojas, M. 2009.Response of hydroponic lettuce cultivars to different treatments of nitrogen: growth and foliar nitrate content. Idesia 27: 83-89.
Lennard, WA. & Leonard, BV. A. 2006. comparison of three different hydroponic sub-systems (gravel bed, floating and nutrient film technique) in an Aquaponic test system. Aquacult Int. 14: 539-550.
Licamele, J. 2009. Biomass production and nutrient dynamics in an aquaponics system (PhD Dissertation) Univerisity of Arizona, EEEUU.
Llorach, R.; Martínez-Sánchez, A.; Tomás-Barberán, FA.; Gil, MI. & Ferreres, F. 2008. Characterisation of polyphenols and antioxidant properties of five lettuce varieties and escarole. Food Chemistry 108: 1028-1038.
Marschner, H. 1995. Mineral nutrition of higher plants. Academic press, London. England. 224:312.
Ministerio de Salud Pública de Chile. 2014. Reglamento sanitario de los alimentos. Diario oficial 13 de mayo 1997. Decreto supremo 977. Actualizado en Septiembre del 2014. Depto. de Asesoría Jurídica. Santiago. 181 p.
Nelson, LR. & Pade, JS. 2008. Aquaponics equipment equipment the bio filter. Nelson and Pade, The Most Trusted name in Aquaponics Recuperado de: http://aquaponics.com/media/docs/articles/Aquaponic-Equipment-The-BioFilter.pdf
Nicolle, C.; Cardinault, N.; Gueux, E.; Jaffrelo, L.; Rock, E,; Mazur, A. et al., 2004. Health effect of vegetable-based diet: Lettuce consumption improves cholesterol metabolism and antioxidant status in the rat. Clinical Nutrition 23(4): 605 - 614.
Orellana, MA. 2011. Efecto de distintos sanitizantes sobre la carga microbiana y calidad funcional en rúcula (Eruca sativa Mill) almacenadas bajo refrigeración (Tesis). Universidad de Chile, Chile.
Palm, HW.; Bissa, K. & Knaus, U. 2014. Significant factors affecting the economic sustainability of closed aquaponic systems. Part II: fish and plant growth. Journal of the Bioflux Society 7(3): 162-175.
Pantanella, E.; Cardarelli, M. & Colla, G. 2012. Aquaponics vs. hydroponics: production and quality of lettuce crop. International Society for Horticultural Science. 927.
Pérez-Jiménez, J. y Soura-Calixto, F. 2007. Metodología para la evaluación de capacidad antioxidante en frutas y hortalizas. 8: 1150-1160.
Raigon, MD.; García-Martínez, MD.; Guerrero, C. y Esteve, P. 2006. Actividad de la nitrato reductasa y su relación con los factores productivos en lechuga. VII Congreso SEAE Zaragoza. 157: 1-11.
Rakocy, J.; Masser, M.; Losordo, T. 2006. Recirculating aquaculture tank production systems: aquaponics-integrating fish and plant culture. Southern Regional Aquaculture Center. 2006 Nov; 454.
Rivera, LA. 2014. Efecto de la radiación UV-B en la capacidad antioxidante de lechugas (Lactuca sativa L.) “baby” hidropónicas (Tesis). Universidad de Chile, Chile.
Santamaria, P. 2006. Nitrate in vegetables: toxicity, content, intake and EC regulation. J. Sci. food Agric. 86: 10-17.
Scalzo, J.; Politi, A.; Pellegrini, N.; Mezzetti, B. y Battino M. 2005. Plant genotype affects total antioxidant capacity and phenolic contents in fruit. Nutrition 21:207–213.
Savidov, N. 2005. Evaluation and development of aquaponics production and product market capabilities in Alberta. Phase II. Final Report - Project #2004-67905621. 2005 Dec 20; 57p.
Scuderi, D.; Restuccia, C.; Chisari, M.; Barbagallo, RN.; Caggia, C. & Giuffrida, F. 2011. Salinity of nutrient solution influences the shelf-life of fresh-cut lettuce grown in floating system. Postharvest Biology and Technology 59: 132-137.
Sirsat, SA. & Neal, JA. 2013. Microbial profile of soil-free versus in-soil grown lettuce and intervention methodologies to combat pathogen surrogates and spoilage microorganisms on lettuce. Foods 2(4):488-498.
Selma, MV.; Luna, MC.; Martínez-Sánchez, A.; Tudela, JA.; Beltrán, D.; Baixauli, C. & Gil, MI. 2012. Sensory quality, bioactive constituents and microbiological quality of green and red fresh-cut lettuces (Lactuca sativa L.) are influenced by soil and soilless agricultural production systems. Postharvest Biology and Technology 63(1): 16-24
Singleton, VL. & Rossi, JA. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture. 16: 144-157.
Stefanelli, D.; Winkler, S. y Jones, R. 2011. Reduced nitrogen availability during growth improves quality in red oak lettuce leaves by minimizing nitrate content, and increasing antioxidant capacity and leaf mineral content. Agricultural Sciences 2(4): 477-486.
Sugita, H.; Shibuya, K.; Shimooka, H.; Deguchi, Y. 1996. Antibacterial abilities of intestinal bacteria in freshwater cultured fish. Aquaculture 145 (1-4): 195-203.
Suslow, TV.; Oria, MP.; Beuchat, LR. 2003. Production practices as risks factors in microbial food safety of fresh and fresh-cut produce. Food Science and Food Safety 2: 38–77.
Swain, T. & Hillis, W.E. 1959. The phenolic constituents of Prunus domestica. I. –The quantitative analysis of phenolic constituents. Journal of the Science of Food and Agriculture 10: 63-68.
Tonet, A.; Ribeiro, A.; Bagatin, A.; Quenehenn, A.; Suzuki, C. 2011. Análise microbiológica da água e da alface (Lactuca sativa L.) cultivada em sistema aquapônico, hidropônico e em solo. Revista Brasileira de Pesquisa em Alimentos 2 (2): 83-88.
Woynarovich, A.; Hoitsy, G.; Poulsen, M.T. 2011. Small-scale rainbow trout farming. Fisheries and aquaculture technical paper 561, 81.
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