ABSTRACT In the Southeast of Mexico, there are many native cichlids with commercial interest such as redhead cichlid (Vieja melanurus) and twoband cichlid (V. bifasciata), which have a great local demand and excellent meat quality. However, it is necessary to implement their culture based on nutrition studies and digestive biochemistry. This study’s objective was to characterize these two cichlids’ digestive proteases (pH, temperature, and inhibitors) through biochemistry techniques. Results showed that V. melanurus and V. bifasciata have a digestive capacity analogous to other omnivore fishes, where the optimal pH values of stomach proteases (4 and 2, respectively) and intestinal proteases (6 and 12, respectively), the optimal temperature of acid (35°C and 55°C, respectively) and alkaline proteases (45°C and 55°C, respectively) are quite similar. Both species presented high thermal and pH stabilities. Inhibition showed that V. melanurus is more sensitive to specific inhibitors for alkaline proteases than V. bifasciata. In conclusion, V. bisfasciata and V. melanurus have different digestive protease patterns. Both species can hydrolyze different protein ingredients to formulate a specific diet. Nevertheless, V. bifasciata is more resistant to the presence of inhibitors, which allow it to include vegetable proteins in its diet.

RESUMEN En el sureste de México, existen muchas especies de cíclidos nativos de interés comercial como el cíclido rojo (Vieja melanurus) y el cíclido de dos bandas (V. bifasciata), los cuales tienen una gran demanda local y tienen una excelente calidad de carne; sin embargo, es necesario implementar su cultivo con base en estudios de nutrición y bioquímica digestiva. El objetivo de este estudio fue caracterizar las proteasas digestivas (pH, temperatura e inhibidores) de estos dos cíclidos nativos mediante técnicas bioquímicas. Los resultados mostraron que V. melanurus y V. bifasciata tienen una capacidad digestiva similar a otros peces omnívoros, donde los valores óptimos de pH de proteasas estomacales (4 y 2, respectivamente) e intestinales (6 y 12, respectivamente), la temperatura óptima de proteasas ácidas (35°C y 55°C, respectivamente) y alcalinas (45°C y 55°C, respectivamente) son muy parecidas. Ambas especies presentaron alta estabilidad térmica y de pH. La inhibición mostró que V. melanurus es más sensible a inhibidores específicos de proteasas alcalinas que V. bifasciata. En conclusión, V. bisfasciata y V. melanurus tienen diferentes patrones de proteasas digestivas, pero ambas especies pueden hidrolizar diversos ingredientes proteicos para formular dietas específicas; sin embargo, V. bifasciata es más resistente a la presencia de inhibidores, lo que permitiría incluir proteínas vegetales en su dieta.

ABSTRACT Wolf cichlid, Parachromis dovii, is a species with a high potential for aquaculture in Central America; however, the knowledge of the digestive physiology in larvae period is limited. For these reason, this study evaluated the changes on digestive enzymes (alkaline and acid proteases, trypsin, chymotrypsin, aminopeptidase, carboxypeptidase, lipases, amylases, and phosphatases) during early ontogeny by biochemical analysis. All digestive enzymes were detected at first feeding (6 days after hatching, DAH, 9.49 mm, 168 degree-days DD). Afterwards all enzymes reached two main peaks in activity at 14 or 22 DAH (15.10 mm, 364 DD and 20.83 mm, 550 DD, respectively). Later, there was a gradual decrease in activity for trypsin and acid and alkaline phosphatases until reach the lowest values at 41 DAH. In the case of acid proteases, chymotrypsin, aminopeptidase, carboxypeptidase, lipase and amylase, all activities reached their maximum values at the end of the larval period, except for alkaline proteases, which showed the maximum value at 14 DAH (15.10 mm, 364 DD). Parachromis dovii larvae have an early capability to hydrolyze exogenous food, agreeing with other carnivorous neotropical cichlid species, for this reason we proposed that the weaning process could begin at 14 DAH.

RESUMEN El guapote lagunero (Parachromis dovii) es una especie con un alto potencial para la acuicultura en la región de América Central; sin embargo, existe un conocimiento limitado sobre la capacidad digestiva en el periodo larval. Por este motivo, este estudio evaluó los cambios de las enzimas digestivas (proteasas alcalinas y ácidas, tripsina, quimotripsina, aminopeptidasa, carboxipeptidasa, lipasas, amilasas y fosfatasas) durante la ontogenia temprana mediante análisis bioquímico. Todas las enzimas digestivas analizadas se detectaron en la primera alimentación (6 días después de la eclosión, DAH, 9.49 mm, 168 día-grados DD). Después, todas las enzimas alcanzaron dos picos máximos a los 14 o 22 DAH (15.10 mm, 364 DD and 20.83 mm, 550 DD, respectivamente). Después las actividades tripsina, fosfatasas ácidas y alcalina disminuyeron a sus valores más bajos a los 41 DAH. En el caso de las proteasas ácidas y alcalinas, quimotripsina, aminopeptidasa, carboxipeptidasa, lipasa y amilasa, los niveles de actividad aumentaron y alcanzaron su máximo valor al final del período larvario, excepto las proteasas alcalinas, que mostraron su máximo valor a los 14 DAH (15.10 mm, 364 DD). Las larvas de P. dovii tienen una capacidad temprana para hidrolizar alimentos exógenos, lo que concuerda con otras especies de cíclidos neotropicales carnívoros, por lo que proponemos que el proceso de destete inicie a los 14 DAH.

Resumen El pejelagarto es una especie importante para la acuicultura en el sureste de México. Se han realizado varios estudios sobre nutrición y fisiología digestiva; sin embargo, el uso de microcápsulas para la alimentación de larvas que permitan mejorar el crecimiento y la supervivencia no ha sido realizado. En este sentido, se evaluaron cuatro alimentos microencapsulados en el crecimiento y supervivencia de larvas de pejelagarto (Atractosteus tropicus). Los tratamientos consistieron en cuatro dietas experimentales y un control: 1) Microcápsula con base en harina de pescado (DP), 2) Microcápsula con base en una combinación de harina de cerdo y pollo (Re), 3) Microcápsula con base en Nannochloropsis gaditana (Ng), 4) Microcápsula con base en un preparado enzimático, pancreatina (PE) el tratamiento control 5) Nauplios de Artemia (Na). Los resultados de las dietas indican que las larvas alimentadas con Nauplios (Na) tuvieron el mayor crecimiento y supervivencia (3.93 cm, 0.19 g y 82 % respectivamente). Mientras que en el caso de las larvas alimentadas con las dietas microencapsuladas, los mejores valores de supervivencia se observaron con las dietas Nannochloropsis gaditana (Ng) y preparado enzimático (PE) (20.0 y 19.2 % respectivamente). Nuestros resultados demuestran que el uso de microencapsulados para la alimentación de larvas de A. tropicus es factible, aunque se requieren más investigaciones para optimizar su diseño y elaboración para mejorar el crecimiento y supervivencia de los organismos.

Abstract Tropical gar is an important species for aquaculture purposes in Southeast Mexico. Several studies regarding nutrition and digestive physiology have been done; however, the use of microcapsules for larvae feeding to improve growth and survival has not been conducted. In this sense, four microencapsulated diets were evaluated with respect to the growth and survival of tropical gar Atractosteus tropicus larvae. The treatments consisted of four experimental diets and one control diet 1) fish meal, 2) a combination of pork and poultry meals, 3) Nannochloropsis gaditana meal, 4) enzyme preparation and the control treatment 5) Artemia nauplii. The evaluation indicated that the larvae fed the Artemia nauplii obtained the greatest growth and survival (3.93 cm, 0.19 g y 82 % respectively), which justifies a correct culture system operation. While larvae fed microencapsulated diets best values in survival were observed with diets Nannochloropsis gaditana and enzyme preparation (20.0 and 19.2 %). Our results showed that microencapsulated could be used to feed A. tropicus in feasibly form. However, more information concerning to optimize the design and manufacturing are required to improve the growth and survival of organisms. Rev. Biol. Trop. 66(3): 1298-1313. Epub 2018 September 01.

The commercial culture of Cichlasoma urophthalmus has not been developed, because there is not any commercial balanced food available with the ingredients required for the species. This study determined the degree of hydrolysis (GH,%) of 29 animal and plant protein ingredients using the pH STAT system, and calculated the total free amino acid content (ALT, µg ml-1) using multienzymatic extracts obtained from the stomach and intestine of C. urophthalmus juveniles. Of all the tested ingredients, the optimum acid/alkaline GH values were those of the poultry-by products and meat (9.6 ± 1.8 / 22.7 ± 4.3), pork meal (22.0 ± 0.52/31.6 ± 2.2) and coconut paste (10.4 ± 1.5/21.6 ± 5.2), and they were significantly greater (p < 0.05) than the acid/alkaline GH values of the reference ingredients hemoglobin/casein (6.9 ± 1.8 / 2.2 ± 0.5). Concurrently, the acid/alkaline ALT values for these same ingredients were statistically equal (p > 0.05) (793.9 ± 21.1/1587.8 ±13.0, 310.5 ±33.0/1013.2 ± 20.3, 591.9 ± 4.1/574.6 ± 11.9 respectively) to those of the acid/alkaline reference ingredients (hemoglobin 1293.1 ± 24.1 and ± casein 943.3 ± 14.7). It is concluded that the test ingredients may constitute strong sources of proteins, as the base of a standard formula for C. urophthalmus culture.

El cultivo de Cichlasoma urophthalmus ha observado un lento desarrollo, ya que actualmente no dispone de un alimento balanceado que contenga los ingredientes apropiados para su crecimiento. En este estudio se determinó el grado de hidrólisis (GH,%) de 29 ingredientes proteínicos animales y vegetales, mediante el sistema pH STAT, además de calcular la liberación de aminoácidos totales (ALT, µg ml-1), utilizando extractos multienzimáticos de estómago e intestino de juveniles de C. urophthalmus. De todos los ingredientes probados, los valores GH ácido / alcalino óptimos fueron los de la carne y vísceras de pollo (9.6 ± 1.8 / 22.7 ± 4.3), carne de cerdo (22.0 ± 0.52 / 31.6 ± 2.2) y pasta de coco (10.4 ± 1.5 / 21.6 ± 5.2), siendo significativamente mayores (p < 0.05) con respecto a los GH ácido/alcalino de ingredientes de referencia, hemoglobina/caseína (6.9 ± 1.8 / 2.2 ± 0.5). Paralelamente, los valores ALT ácido/alcalino de estos mismos ingredientes fueron estadísticamente iguales (p > 0.05) (793.9 ± 21.1/1587.8 ± 13.0, 310.5 ± 33.0/1013.2 ± 20.3, 591.9 ± 4.1 / 574.6 ± 11.9 respectivamente) a los de los ingredientes ácido / alcalino de referencia (hemoglobina 1293.1 ± 24.1 y caseína 943.3 ± 14.7). Se concluye que los ingredientes de prueba mencionados pueden ser fuentes potenciales de proteína, como base de una fórmula estándar en el cultivo de C. urophthalmus.