Introducción

Debido al aumento de los precios y los suministros limitados de harina de pescado, aceite de pescado, precios altos de soja y otras fuentes proteicas a nivel mundial, existe una necesidad urgente de que la industria de piensos investigue la posibilidad de utilizar fuentes alternativas de proteínas y grasas en la dieta (^{Hu et al., 2020}; ^{Cashion et al., 2017}; ^{Nesic y Zagon, 2019}; ^{Sogari et al., 2019}). Los insectos son una buena fuente de proteínas, lípidos, vitaminas y minerales, por lo que el uso de harina de insectos para reemplazar las fuentes tradicionales de proteína se está volviendo cada vez más común en la industria de alimentos para la acuicultura y producción animal en muchos países (^{Henry et al., 2015}; ^{Tran et al., 2015}). Estos insectos exhiben una pequeña huella ecológica y una alta eficiencia de conversión alimenticia; además, los insectos pueden crecer rápidamente y reproducirse fácilmente en desechos orgánicos, estiércol de baja calidad, desechos de frutas entre otros (^{Tran et al., 2015}; ^{Joint y Word Health Organization, 1991}; ^{Wang y Shelomi, 2017}).

Las larvas de Hermetia illucens (mosca soldado negra) son ricas en proteínas (42,1% y 56,9% en harina desgrasada) y lípidos (19-37%) exhiben un buen perfil de aminoácidos y ácidos grasos adecuados para su inclusión en piensos (^{Hu et al., 2020}; ^{Renna et al., 2017}; ^{Li et al., 2016}; ^{Makkar et al., 2014}) e incluye 4,8 a 5,11% de calcio y 0,6% fósforo (^{Segura-Cazorla, 2015}; ^{Hu et al., 2020}). Los perfiles de ácidos grasos de las larvas Hermetia illucens muestran ácidos grasos poliinsaturados y ácidos grasos monoinsaturados mucho más bajos que aceite de soja y pescado, pero niveles mucho más altos de ácidos grasos saturados, especialmente el ácido láurico (C12: 0) (^{Renna et al., 2017}). El contenido de ácido linoleico (18:2n-6; concentración (3,6% - 4,5%) es mucho mayor que la del ácido α-linolénico (18:3n-3; 0,08% - 0,74%) (^{Tran et al., 2015}).

El cobayo (Cavia porcellus) cuy o cuye es un pequeño roedor nativo de la zona andina de Perú, donde fueron domesticados para ser usados especialmente en la alimentación humana (^{Escobal et al., 2020}). Son prolíficos y fáciles de mantener; su reproducción parece ser una solución rápida que se puede utilizar para compensar las deficiencias de proteínas en las zonas rurales (^{Faïhun et al., 2020}; ^{Escobal et al., 2020}; ^{Handlos, 2018}). El establecimiento de la ganadería de ciclo corto está demostrando ser una de las soluciones sostenibles para abordar los problemas de la inseguridad alimentaria (^{Faïhun et al., 2020}; ^{FAO/WHO, 1991}; ^{Laiño et al., 2009}).

La alimentación del cuy es principalmente en base a desechos de cocina y pasto como suplemento; por su parte, en el caso de crianzas semicomerciales se emplea forraje verde tales como la alfalfa, maíz y la avena forrajera, los cuales representan altos costos de producción Los criadores altoandinos y ubicados en zonas rurales con bajo poder adquisitivo no tienen noción de suplementación, y que le permite compensar los déficits en principios nutritivos, intensificar la producción para beneficiarse de la prolificidad, la precocidad y la resistencia de estos animales (^{Miégoué et al., 2018}; ^{Escobal et al., 2020}; ^{Bindelle y Picron, 2012}). La solución más razonable que puede adoptar un gran número de productores de cuyes de bajos ingresos es el uso de ingredientes proteicos no convencionales, como especies forrajeras con buen valor nutricional (^{Faïhun et al., 2020}; ^{Dahouda et al., 2013}; ^{Miégoué et al., 2018}) y concentrados a partir de harina de insectos.

El Perú es el primer país productor y consumidor de carne de cuy a nivel mundial, por lo que se vienen realizando diversas investigaciones en el sistema de producción de carne de cuy (^{Escobal et al., 2020}; ^{Yoplac et al., 2017}), sin embargo, actualmente no se muestran reportes sobre la incorporación de harina de larvas de Hermetia illucens como insumo proteico en la alimentación de cuyes y que pueda sustituir a los insumos proteicos tradicionales como son harina de pescado y harina de soja, por ello el objetivo de la investigación fue determinar el efecto de diferentes concentraciones de harina de larva de Hermetia illucens y su consecuencia sobre consumo, ganancia de peso y conversión alimenticia de Cavia porcellus en etapa de crecimiento.

Materiales y métodos

El ensayo se desarrolló en el insectario piloto de la Universidad Católica de Santa María ubicada en el Fundo “La Católica” distrito Pedregal, provincia de Caylloma, región Arequipa. Geográficamente ubicada en Latitud Sur 16º 20´ 08,35”; Longitud Oeste 72º 09´ 08,56” a una altitud de 1498 m.s.m.m (MAP, 805. Pampa de Majes).

La harina de larva de Hermetia illucens se obtuvo del estadio larval cinco y pre pupa, fue caracterizada fisicoquímicamente por contenido de Materia Seca Total (MST), Humedad, Proteína Cruda (PC), Extracto Etéreo (EE), Cenizas (CZS) y Fibra Cruda (FC). Las muestras de harina se analizaron de acuerdo con el método AOAC International (^{AOAC, 1990}). La humedad se midió secando a un peso constante a 105 ºC durante 6 horas o hasta que se alcanzó un peso constante. La proteína bruta (N×6,25) se analizó por el método Kjeldahl después de la digestión ácida con un autodigestor (FOSS, Tecator, Hoganos, Suecia). El lípido bruto se determinó mediante el método de extracción con éter utilizando el sistema Soxtec System HT (Soxtec System HT6, Tecator, Suecia). El contenido de ceniza se determinó en un horno de mufla operado a 550 °C durante 6 h. Las pruebas de FDN, FDA, LDA se realizaron según las técnicas validadas de Van Soest y Roberston. (^{Technology, 2005}; ^{Van Soest et al., 1991}).

Con base a la caracterización fisicoquímica de la harina de Hermetia illucens se formularon cuatro dietas alimenticias para Cavia porcellus destetados en crecimiento, mediante el software pecuario ZLact. El T0 correspondió al tratamiento control sin inclusión de harina de Hermetia illucens, tres tratamientos incluyeron harina de Hermetia illucens en un 16%(T1), 32%(T2) y 50%(T3) del requerimiento proteico total en reemplazo de harina de soja, cumpliendo todas las dietas con el requerimiento nutricional del 18% de proteína total, dietas isonitrogenadas e isoenergéticas.

Se realizó la crianza de 40 animales debidamente identificados, las dietas alimenticias fueron proporcionadas a partir del día 15 de nacidos hasta el día 50 en base a un plan alimenticio programado en la granja. Los cuatro grupos fueron sometidos a condiciones homogéneas de ambiente. El plan higiénico incluyó la limpieza y desinfección de pozas y equipos, el control de endo y ectoparásitos según el programa preventivo de la granja al igual que el plan sanitario.

El ensayo se condujo mediante un análisis de varianza de medidas repetidas con corrección de Greennhouse-Geisser; en el análisis estadístico de los datos se consideró un esquema de medidas repetidas calculándose medidas de tendencia central y dispersión. Si hubo una prueba F significativa, las comparaciones posteriores de las medias de tratamiento se determinaron usando la prueba de rango múltiple de Duncan. Las diferencias se consideraron significativas en o por debajo del nivel de probabilidad de 0,05. Los indicadores productivos calculados fueron: consumo de alimento/día (g/día), consumo total de alimento (g), peso corporal final (g), aumento de peso total (g), e índice de conversión alimenticia.

Resultados y discusión

La composición de la harina de larva de Hermetia illucens se muestra en la Tabla 1, se determinó un contenido promedio de Proteína Cruda de 42,16 ± 3,67 (%MS) y Extracto Etéreo de 19,38 ± 3,45 (%MS), esto hace que la harina de larva de Hermetia illucens pueda ser considerada como un ingrediente con un buen contenido calórico y energético.

Un contenido de proteína cruda de 42,16 ± 3,67% se encuentra dentro del rango reportado por otros autores que va entre el 42,00% a 45,00%MS y es cercano al contenido de la soja, 41,10%, y similar al encontrado en Beetles, 42,20%, pero superior que en Eristalis tenax, 40,90%, Tenebrio molitor, 38,30% y Grillos, 32,60% (^{Adámková et al., 2017}; ^{Hu et al., 2020}; ^{Cashion et al., 2017}; ^{Kuntadi y Maharani, 2018}; ^{Nesic y Zagon, 2019}; ^{Sogari et al., 2019}; ^{Nyakeri et al., 2017}; ^{Zielińska et al., 2015}), así mismo el extracto etéreo fue de 19,38 ± 3,45%MS se ha mostrado evidencia que éste parámetro puede presentar variaciones dependiendo del sustrato sobre el cual se desarrolla el cultivo de Hermetia illucens (^{Nyakeri et al., 2017}); sin embargo diferentes autores reportan un rango aceptable entre el 18,10% a 35,00%MS (^{Nyakeri et al., 2017}; ^{Weththasinghe et al., 2020}).

La ración alimenticia se formuló según los requerimientos nutricionales de Cavia porcellus en la etapa de crecimiento - engorde, se utilizaron los mismos insumos en su formulación para los 4 tratamientos (Tabla 2) y se reemplazó los insumos proteicos y un determinado porcentaje de grasa por harina de larva de Hermetia illucens, en 4,01% de la dieta total y un 16% de la fuente proteica requerida para T1, 8,76% de la dieta total representando el 32% de la fuente de proteína para T2 y 14,90% de la dieta total representado el 50% de reemplazo del requerimiento proteico para T3, T0 no empleó harina de Hermetia illucens.

La inclusión de la harina de Hermetia illucens en cuatro dietas T0(0%), T1(16%), T2(32%) y T3(50%) del requerimiento proteico total en reemplazo de soja para la producción de cuyes raza Perú brindó pesos finales de 885,40 ± 74,02 g (T0), 904,20 ± 43,41 g (T1), 900,80 ± 110,45 g (T2) y 926,20 ± 72,27 g (T3), se puede entender que existió crecimiento en todos los Cavia porcellus a través del tiempo en los cuatro tratamientos, se muestran los resultados en la Tabla 3.

Para la evaluación de peso corporal (g) se realizó un análisis de varianza de medidas repetidas empleando la corrección de Greenhouse-Geiser puesto que se incumplió el supuesto de esfericidad; se identificó al factor día como significativo sobre el peso de los cuyes (p < 0,000) y a la interacción día por tratamiento como no significativa (p = 0,080), el análisis de varianza realizado para identificar diferencias entre el peso obtenido por los tratamientos no mostró diferencias estadísticamente significativas a un 95% de confianza (p = 0,999).

La inclusión de harina de larva de Hermetia illucens en las dietas no genera cambios significativos para peso corporal respecto al tratamiento control, los valores se encontraron dentro del rango establecido por otros autores (^{Yoplac et al., 2017}; ^{Escobal et al., 2020}; ^{Solari, 2010}), INIA (^{Kajjak, 2015}) reporta que los cuyes raza Perú presentan un peso de 1046 g a las ocho semanas y a las 7 semanas un peso aproximado de 950 g según su curva de crecimiento. El tratamiento control evidenció un peso menor a lo señalado por INIA (^{Kajjak, 2015}) quien menciona que en cuyes mejorados y en buenas condiciones de manejo, alimentación y sanidad, se obtienen pesos que van de 0,750 a 0,850 kg entre 9 y 10 semanas de edad (^{Kajjak, 2015}; ^{Solari, 2010}).

Evaluar producción, solo en términos de peso podría conllevar a error puesto que el peso final dependerá del peso inicial del animal el cual, a pesar de ser la misma especie y raza, presentan diferencias inherentes por ser organismos vivos. Por ello la ganancia de peso por semana puede revelar el efecto de las diferentes dietas sobre el desarrollo de Cavia porcellus. En la Tabla 4 se muestra los promedios de ganancia de peso por semana para cada tratamiento, se observó que T3 mostró una mayor ganancia de peso entre los días 36 y 50 de crecimiento (Semana 4 = 43,46 ± 3,33 g y Semana 5 = 53,78 ± 5,56 g) respecto a los demás tratamientos, incluso fue mayor al tratamiento control el cual ganó 39,45 ± 5,00 g en la semana 4 (días 36 - 43) y 46,21 ± 4,80 g en la semana 5 (días 43 - 50).

Realizado un análisis de varianza de medidas repetidas con corrección de Greennhouse-Geisser, la ganancia de peso a través de las semanas presentó diferencias significativas (p = 0,000) sin embargo, la interacción semana por tratamiento no fue significativa para la ganancia de peso de Cavia porcellus (p = 0,199). El análisis de varianza para efectos entre tratamientos mostró diferencias significativas (p = 0,04) mostrando mayor ganancia.

El aumento de peso total (g) también evidenció diferencias estadísticamente significativas (p = 0,0224) siendo el T3 el que presentó una ganancia total de 537,8 ± 55,6 g superiores a los demás tratamientos; la ganancia diaria se encontró entre 13,20 y 15,36 g; según INIA, (^{Kajjak, 2015}) la ganancia diaria de cuyes raza Perú es de 16,93g, ligeramente superior a lo encontrado con las dietas estudiadas en la presente investigación debido posiblemente al tiempo de evaluación (7 semanas).

El grupo control mostró una menor ganancia de peso lo cual podría ser atribuido a la calidad de la proteína de origen vegetal, en el caso específico de la soja es considerada una proteína completa pues contiene todos los aminoácidos esenciales requeridos en la nutrición sin embargo, su contenido de metionina y triptófano es bajo (^{FAO/WHO, 1991}) para la alimentación animal, en harina de Hermetia iillucens el contenido de Metionina es de 2,1 y de Triptófano es 0,5 %MS (^{Barragan-Fonseca et al., 2017}); así mismo (^{Gilani et al., 2012}; ^{Cruz et al., 2003}) en una serie de estudios en roedores concluyen que las proteínas vegetales poseen índices de eficiencia proteica dentro del rango de 1,2 - 2,4 (incluida la proteína de soja) y po drían ser tan bajos como 0,95 para la harina de trigo, mientras que las proteínas animales están en el rango de 3,1 - 3,7.

En la Tabla 5 se muestra los parámetros productivos por cuy para cada tratamiento; el T1 correspondiente a un reemplazo del 16% del requerimiento proteico total fue el que presentó mejor ingesta de alimento por día (g) y Consumo total de alimento (g) con 34,57 ± 0,56 g y 1210 ± 19,71 g respectivamente, seguido de T0 y T2 sin diferencias significativas entre ellos. T3 mostró el mayor consumo con una ingesta de alimento por día de 49,05±0,69 g y un Consumo total de alimento de 1717 ± 24,32 g.

La ingesta total de alimento es un parámetro de sumo interés que fue mayor en T3 con 1717 ± 24,32 g, seguido de T0 y T2 con 1468 ± 19,51 g y 1431 ± 30,12 g respectivamente y la dieta T1 con 1210 ± 19,71 g, en todos los tratamientos la ingesta total de alimento (g) fue menor a lo reportado por INIA (^{Kajjak, 2015}) entidad que estandariza las líneas de cuyes en el Perú, el cual reporta un valor de 2153 g al cabo de 8 semanas, esto puede ser posible debido a que la evaluación realizada en la presente investigación fue hasta los cincuenta días de crecimiento.

El valor de la conversión alimenticia es relevante puesto que al no existir diferencias estadísticamente significativas en el Peso Corporal Final (g) el tratamiento óptimo será aquel que con un menor consumo permita una mayor conversión por ello la relación de conversión de alimento fue evaluado indicando que la mejor dieta alimenticia es la T1 con una relación de conversión de 2,50 ± 0,04 seguido de los demás tratamientos que no mostraron diferencias significativas entre sí con 3,14 ± 0,09; 3,18 ± 0,09 y 3,22 ± 0,07 para T0, T2 y T3 respectivamente.

La conversión alimenticia para cuy de raza Perú es de 3,03 (^{Kajjak, 2015}), con los tratamientos T0, T2 y T3 no se evidenciaron diferencias significativas entre los valores de conversión alimenticias con un promedio de 3,16 ± 0,05 por su parte el T1 si presento un valor menor respecto a los demás tratamientos con solo 2,50 ± 0,04. Con todo ello se puede afirmar que la mejor dieta fue la T1 puesto que con una inclusión del 16% de reemplazo proteico total requerido, lo que equivale a un 4,01% de la dieta total se obtuvieron conversiones alimenticias de 1,97 ± 0,08 lo cual implica que con un menor consumo de alimento es posible obtener pesos finales de 0,906 ± 0,05g que no muestran diferencias significativas respecto a los pesos finales de los otros tratamientos.

En diversas investigaciones revisadas (^{Faïhun et al., 2020}; ^{Sotelo et al., 2018}; ^{Mattos et al., 2003}), los sustitutos proteicos tuvieron un contenido proteico bajo, menor que la soja 41,1% (^{Zielińska et al., 2015}), por ello es probable que la conversión alimenticia supere el valor de 3,03 mencionado por INIA (^{Kajjak, 2015}) pues los animales Cavia porcellus requerirán mayor consumo para cubrir los requerimientos nutricionales. Esto sitúa a la harina de larva de Hermetia illucens como un excelente sustituto nitrogenado debido a su alto contenido proteico (42,16 ± 3,67%) de alta calidad que satisface los requerimientos nutricionales con menor cantidad de alimento tal y como se observó en T1.

En los últimos años, los insectos han recibido una atención creciente como ingrediente sostenible para la producción de alimentos acuícolas y animales (^{Henry et al., 2015}; ^{Makkar et al., 2014}; ^{Nesic y Zagon, 2019}) aunque la producción de insectos en volúmenes suficientes para competir con la harina de pescado y fuentes de proteínas vegetales aún no se han logrado (^{Sogari et al., 2019}). Las larvas de la mosca soldado negra no son económicamente competitivas con la harina de pescado, soja, entre otras; sin embargo es prometedor su estudio e investigación como fuente proteica y los productores están aumentando la producción de insectos para satisfacer la creciente demanda mundial de proteínas y reducir el costo de la producción de harina (^{Weththasinghe et al., 2020}).

Conclusiones

La harina de Hermetia ilucens debe ser considerada como un ingrediente con buen aporte Proteico (42,16 ± 3,67%MS), Extracto Etéreo (19,38 ± 3,45%MS) y de sales minerales para la nutrición animal siendo una fuente proteína de origen animal alternativa para el uso en remplazo de otras en la alimentación del cuy y animales productivos. La harina de larva de Hermetia illucens en reemplazo de soja no mostró diferencias estadísticamente significativas entre la ganancia de peso diaria y el peso corporal final entre las cuatro dietas alimenticias. El T3 presentó un mayor consumo diario (49,05 ± 0,69) y consumo total (1717 ± 24,32) lo cual dio como conversión alimenticia 3,22 ± 0,07, la dieta con incorporación harina de Hermetia illucens en concentración del 16% (T1) del requerimiento proteico total para alimentación de cuyes (Cavia porcellus) demostró una ingesta de alimento por día de 34,57 ± 0,56 y una conversión alimenticia de 2,50 ± 0,04 menor cantidad de alimento al estándar mencionado por INIA, lo cual sitúa a la harina de Hermetia illucens como un excelente complemento proteico para la alimentación de cuyes con ventajas competitivas en sistemas productivos pues supondrá menor consumo de alimento para obtener mayores pesos finales en menor tiempo.