Cómo la genética puede recortar el mayor costo de la industria acuícola: el alimento

Puntos clave

1. El alimento representa entre el 50 % y el 70 % de los costos de producción acuícola a nivel global. Optimizar la tasa de conversión alimenticia (FCR) constituye, por ende, la palanca de rentabilidad más determinante del sector.
2. Investigaciones en tilapia, salmón, camarón blanco, rodaballo y abalón demuestran la existencia de variación genética aprovechable, supeditada a la especie, la formulación de la dieta y la metodología de medición.
3. Tras diez generaciones de selección fenotípica, la trucha arcoíris redujo su FCR entre un 17 % y un 20 %; paralelamente, la cepa GIANT de tilapia registró en granjas egipcias un FCR 15,7 % más eficiente que las líneas comerciales estándar.
4. En tilapia, la genómica incrementó hasta en un 34 % la precisión predictiva respecto al pedigrí tradicional, al tiempo que los paneles de ADN de bajo costo democratizan esta herramienta para especies emergentes.
5. Aunque la edición génica exhibe avances prometedores en pargo japonés, bagre de canal y pez cebra, aún requiere validación en entornos comerciales y enfrenta marcos regulatorios dispares a nivel global.

Antes del amanecer, en algún rincón del planeta, comienza la rutina de alimentación. Sucede en una granja de tilapia a orillas del Nilo, en un estanque camaronero del sudeste asiático o del Pacífico americano, o en una jaula marina de salmón en un fiordo noruego. El gesto resulta idéntico: abrir el saco, dispersar el pellet y, al cierre de la semana, calcular el balance inevitable: cuántos kilogramos de alimento ingresaron al sistema frente a cuántos kilogramos de biomasa saldrán al mercado.

Invariablemente, el cálculo genera fricción. Las cotizaciones de las dietas se incrementan, la harina de pescado escasea y una fracción del capital invertido se disipa en el fondo del estanque o en la columna de agua como descargas de nitrógeno y fósforo. Los acuicultores han explorado prácticamente todas las variables operativas: calibrar tablas de alimentación, alternar proveedores, ajustar turnos y modernizar comederos automáticos. Si bien cada maniobra suma eficiencia, el margen de mejora parece haber alcanzado un techo.

Sin embargo, surge una interrogante crucial que rara vez se debate al borde del agua: ¿y si una porción sustancial del dilema reside en la fisiología intrínseca del animal? ¿Es viable que ciertos peces y crustáceos posean una ventaja biológica innata para transformar insumos en tejido muscular?

Esta premisa articula la revisión científica publicada en la revista Biology, desarrollada por investigadores del Wuxi Fisheries College (Nanjing Agricultural University) y del Freshwater Fisheries Research Center de la Chinese Academy of Fishery Sciences. El equipo de trabajo, liderado por Usman Abdullahi y bajo la corresponsalía de Yongkai Tang y Yongfeng Zhao, examinó más de un centenar de publicaciones para responder a una inquietud transversal a cualquier centro de cultivo: ¿es factible seleccionar, generación tras generación, reproductores que demanden menos alimento para sostener el mismo rendimiento productivo?

La evidencia confirma que sí. No obstante, la transición operativa exige rigor: existen soluciones plenamente consolidadas en campo, otras confinadas al ámbito experimental, y un factor determinante vinculado a la interacción genotipo-ambiente que explica por qué un linaje sobresaliente en un entorno puede fracasar en otro.

Por qué el alimento representa el talón de Aquiles de la acuicultura moderna

La acuicultura suministra actualmente más de la mitad de los organismos acuáticos consumidos a escala global: alcanzó el 52,8 % en 2024 frente al 51,2 % registrado en 2022, de acuerdo con las estadísticas de la FAO citadas en la revisión científica. Ante el estancamiento estructural de las capturas pesqueras, la seguridad alimentaria dependerá exclusivamente de los centros de cultivo. Y la viabilidad de estas granjas gravita sobre un insumo crítico: el alimento balanceado.

El impacto económico de las dietas varía conforme a la especie, el modelo productivo y la geografía. En Nigeria, v. gr., la alimentación concentra entre el 60 % y el 70 % de los costos operativos totales; en China, supera el 50 % en la engorda de perca mandarín. A este escenario se añade la continua presión sobre la harina y el aceite de pescado, materias primas sometidas a una volatilidad y demanda sin precedentes.

El salmón del Atlántico evidencia la magnitud del desafío: según los investigadores, un incremento de apenas 2 % a 5 % en la eficiencia de conversión generaría ahorros anuales de entre 8 y 20 millones de euros únicamente en Noruega, país que consume alrededor de 600 000 toneladas de pienso al año. A la par, surge un dividendo ambiental determinante: un pez metabólicamente más eficiente disminuye la excreción de nitrógeno y fósforo, mitigando la eutrofización en cuerpos de agua dulce y franjas costeras.

Durante décadas, el sector abordó este reto mediante la formulación nutricional y el manejo de comederos. Aunque estas prácticas resultaron efectivas, representan costos operativos recurrentes que deben asumirse ciclo tras ciclo. La selección genética, por el contrario, responde a una dinámica transformadora: su progreso es acumulativo y permanente, transmitiendo cada ganancia biológica a las siguientes generaciones.

FCR, RFI y métricas clave: cómo se evalúa la eficiencia alimenticia en acuicultura

Cualquier acuicultor está familiarizado con el FCR (Feed Conversion Ratio o factor de conversión alimenticia): los kilogramos de alimento suministrados divididos entre la ganancia en peso del lote. La regla básica es invariable: cuanto menor sea el valor, mayor será la eficiencia.

Sin embargo, los genetistas priorizan progresivamente otro indicador: el RFI (Residual Feed Intake o consumo residual de alimento). Su principio se ilustra con claridad: dos camiones que transportan idéntica carga por una misma ruta deberían consumir un volumen de combustible similar; aquel que gaste sustancialmente menos de lo proyectado demuestra una mayor eficiencia energética. El RFI traslada esta premisa a la biología acuática: compara la ingesta real de cada pez o camarón frente a lo que teóricamente debió consumir según su talla y ritmo de crecimiento. Por lo tanto, un RFI bajo o negativo individualiza a los ejemplares capaces de rendir más con menor aporte nutricional.

Los autores de la revisión introducen una salvedad metodológica determinante: calcular el RFI de manera matemáticamente independiente del crecimiento no garantiza su disociación a nivel genómico. Mientras que en el camarón blanco y en el rodaballo la selección por RFI apenas altera la tasa de crecimiento, en la tilapia un RFI más eficiente coincidió con una ganancia de peso superior. Por ello, esta correlación genética debe validarse empíricamente en cada especie y población.

¿La eficiencia alimenticia se hereda? La evidencia científica

Para determinar la viabilidad de seleccionar un rasgo productivo, los genetistas calculan su heredabilidad ($h^2$): la proporción de la variación fenotípica atribuible a factores genéticos transferibles a la progenie, medida en una escala de 0 a 1. Los datos compilados en la revisión abarcan un rango que va de moderado a alto:

• Tilapia del Nilo: 0,32 para el FCR, evaluado mediante análisis de video en ejemplares cultivados en grupo.
• Salmón del Atlántico: entre 0,08 y 0,23 para el FCR (según la fase de desarrollo), empleando radiografía digital (rayos X) para cuantificar la ingesta individual.
• Camarón blanco (Litopenaeus vannamei): 0,74 para el RFI con formulaciones 100 % vegetales; no obstante, los autores recomiendan cautela, pues el ensayo no logró aislar el efecto del ambiente compartido.
• Rodaballo: 0,43 para el RFI.
• Abalón del Pacífico: entre 0,32 y 0,40 en dos períodos consecutivos de evaluación.

El balance resulta prometedor: existe suficiente variabilidad genética para implementar programas de mejora. Sin embargo, los investigadores enfatizan que contrastar estos valores de forma directa resulta impreciso, dado que cada investigación empleó metodologías de muestreo, dietas, tamaños poblacionales y sistemas de cultivo heterogéneos.

Paralelamente, surge un hallazgo favorable para los planes de cría enfocados en biomasa. En tilapia, la correlación genética entre el FCR y la ganancia diaria de peso alcanzó −0,69: los individuos genéticamente predispuestos a un crecimiento acelerado tienden a manifestar una conversión más eficiente. Pese a ello, esta sinergia no es universal entre especies, por lo que priorizar exclusivamente la ganancia de peso no garantiza alcanzar la máxima eficiencia metabólica.

Por qué la línea genética de mejor rendimiento en una granja puede fallar en otra

Este constituye, probablemente, el hallazgo más aplicable de la revisión científica y el que con mayor frecuencia se pasa por alto: el entorno productivo redefine cuáles son las familias sobresalientes. En genética cuantitativa, este fenómeno se denomina interacción genotipo-ambiente ($G \times E$).

En el camarón blanco, la correlación genética del RFI entre una formulación vegetal y otra sustentada en harina de pescado se situó en 0,646. En términos operativos, la jerarquía de las familias con mayor eficiencia alimenticia guarda similitud entre ambos regímenes, pero no coincide plenamente. En consecuencia, un linaje seleccionado bajo dietas convencionales corre el riesgo de subrendir si la unidad de engorde transita hacia insumos vegetales, harinas de insecto o biomasa microbiana.

El gradiente térmico ejerce un efecto análogo. En la corvina amarilla, los científicos evaluaron los mismos lotes a 15, 19 y 24 °C, identificando marcadores genéticos asociados a la eficiencia metabólica diferenciados para cada temperatura. Por ende, seleccionar reproductores a 24 °C no garantiza un desempeño óptimo a 15 °C, factor decisivo para zonas con estacionalidad acusada o para operaciones que adquieren genética de otras latitudes climáticas.

La infraestructura de cultivo incide con idéntica magnitud. En camarón, la heredabilidad del peso corporal alcanzó 0,68 en estanques frente a 0,37 en tanques, con correlaciones genéticas apenas moderadas (0,60–0,65) entre ambos sistemas.

La conclusión técnica es categórica: los programas de mejoramiento deben validar a sus candidatos en escenarios productivos estrechamente alineados con las condiciones comerciales y bajo las mismas fórmulas nutricionales que se suministrarán en campo.

Selección tradicional: resultados zootécnicos consolidados en campo

La metodología con mayor respaldo empírico en la industria continúa siendo la selección clásica basada en familias. Debido a que cuantificar el consumo individual de alimento resulta complejo y costoso, los programas de cría recurren habitualmente a medias familiares o a caracteres correlacionados de registro directo, tales como el depósito de grasa visceral. En trucha arcoíris, a modo de ejemplo, la presión de selección contra la acumulación de tejido adiposo visceral optimizó de manera indirecta el factor de conversión alimenticia (FCR).

Las evaluaciones a largo plazo reflejan avances significativos. Tras diez generaciones de selección multirrasgo en trucha arcoíris, el FCR experimentó una reducción acumulada de entre 17 % y 20 %. En Egipto, la línea mejorada de tilapia GIANT exhibió una tasa de crecimiento cerca de 28 % más rápida frente a las estirpes comerciales en ensayos experimentales; además, su posterior validación en centros de cultivo comerciales evidenció un FCR 15,7 % más eficiente en comparación con las cepas convencionales.

Selección genómica: descifrar el ADN para optimizar la elección de reproductores

La selección genómica introduce un salto cualitativo en precisión. En lugar de limitarse a los registros del pedigrí o árbol genealógico, esta biotecnología analiza miles de marcadores moleculares distribuidos a lo largo del genoma de cada candidato. La metodología opera en dos etapas consecutivas: primero se fenotipa y genotipa en profundidad una «población de referencia»; posteriormente, a partir de ese modelo predictivo, se estima el mérito genético de individuos emparentados que no fueron evaluados de forma individual. El principio equivale a calibrar un instrumento con patrones contrastados para medir muestras desconocidas con rigurosa exactitud. No obstante, este enfoque exige continuidad: la población de referencia debe reevaluarse periódicamente para evitar la pérdida paulatina de precisión en las estimaciones a lo largo de las generaciones.

En tilapia del Nilo, la modelación genómica elevó la exactitud de las predicciones hasta en un 34 % frente a las estimaciones sustentadas exclusivamente en genealogías, en función del rasgo analizado. En la lubina europea (Dicentrarchus labrax), la confiabilidad de los valores genéticos estimados se incrementó entre un 10 % y un 125 %, habiéndose documentado ya la respuesta fenotípica real de una cohorte sometida a selección genómica por eficiencia alimenticia individual.

Frente a la recurrente interrogante sobre si existen «genes maestros de la eficiencia», la evidencia compilada en la revisión es categórica: no se identifican genes individuales con efectos determinantes. Una investigación conducida en 700 ejemplares de salmón del Atlántico detectó nueve regiones cromosómicas asociadas a la tasa de ingesta y a la conversión, todas con magnitudes de efecto marginales. La eficiencia metabólica obedece a una arquitectura genética estrictamente cuantitativa y poligénica: miles de loci aportan pequeñas fracciones de variabilidad fenotípica, semejante a un lago abastecido por cientos de afluentes menores en lugar de un único caudal. Por esta razón, la selección genómica —al evaluar de forma simultánea la totalidad del mapa genético— supera con creces el rastreo aislado de marcadores o QTL individuales.

Para aquellas especies con menor financiamiento o volumen de mercado, el horizonte técnico radica en los paneles SNP de baja densidad: microarreglos de 1000 a 5000 marcadores que, articulados con algoritmos de imputación genotípica, reducen drásticamente los costos analíticos. Esta solución se ha validado con éxito en salmón, rodaballo, carpa común y ostra del Pacífico. Asimismo, ya se cuenta con un panel de 1000 marcadores ensayado en el tambaquí (Colossoma macropomum), pez neotropical de relevancia estratégica para la piscicultura continental. Esta democratización biotecnológica abre el camino para que la genómica deje de ser una ventaja exclusiva de un selecto grupo de especies acuícolas.

CRISPR y el potencial de la edición génica para transformar la eficiencia alimenticia

La edición génica constituye la frontera biotecnológica más disruptiva; no obstante, los investigadores abordan sus alcances con cautela. En el pargo japonés, el silenciamiento del gen de la miostatina —inhibidor biológico del desarrollo muscular— incrementó la eficiencia de conversión cerca de un 9 % en estadios iniciales. En el bagre de canal, la alteración del gen mc4r, vinculado a la regulación de la saciedad, se asoció con un FCR de 1,18 frente a 1,57 en los testigos, si bien la variación no alcanzó significancia estadística debido a un diseño limitado a dos réplicas. En pez cebra (Danio rerio), el noqueo del gen pomc estimuló la ganancia de biomasa y optimizó el FCR.

Dichos ensayos representan pruebas de concepto que distan de constituir líneas listas para su explotación comercial. Su adopción productiva estará condicionada por la divergencia regulatoria internacional: Japón ya autorizó la comercialización de especies editadas; Argentina y Brasil han clasificado ciertas modificaciones como no transgénicas; la Unión Europea sostiene un criterio precautorio restrictivo; Estados Unidos aplica una supervisión basada en riesgos, mientras que China consolida sus marcos normativos. A estos condicionamientos se suman la percepción del mercado y el imperativo de mitigar riesgos de bioseguridad ante eventuales fugas e hibridación con cohortes silvestres.

Brechas científicas y limitaciones metodológicas: lo que la genética aún debe resolver

Gran parte de la solidez de esta revisión radica en su capacidad de transparentar los vacíos de conocimiento actuales. La mayoría de los genes candidatos identificados se fundamentan en correlaciones estadísticas, careciendo aún de validación funcional directa de causa y efecto. Asimismo, el fenotipado del consumo alimenticio individual continúa siendo costoso y logísticamente demandante, si bien herramientas como la espectroscopía de infrarrojo cercano (NIRS) y la radiografía digital abren la puerta a evaluaciones a mayor escala. En paralelo, numerosas especies comerciales aún carecen de ensamblajes genómicos de referencia, mientras que una presión de selección desmedida por eficiencia metabólica amenaza con elevar la consanguinidad si no se gestiona la variabilidad genética del plantel de reproductores.

Los propios investigadores reconocen las limitaciones metodológicas de su revisión sistemática: la selección bibliográfica fue ejecutada por un único revisor, se restringió a literatura en inglés y se prescindió de un metaanálisis formal. Tras un cribado inicial de 468 registros, el corpus final compiló 107 fuentes de evidencia empírica. Dicho ejercicio de rigor científico permite calibrar las conclusiones del estudio con el respaldo y la ponderación metodológica adecuados.

Del laboratorio al estanque: aplicaciones prácticas para la toma de decisiones acuícolas

Retomemos la escena inicial: el acuicultor que, en cualquier latitud, calcula semanalmente la relación entre el alimento suministrado y la biomasa cosechada. La revisión científica no promete un organismo milagroso para la siguiente campaña; aporta, en cambio, una base empírica contundente: una fracción sustancial de ese índice de conversión está codificada en el genoma de sus lotes y es susceptible de optimización selectiva.

Este principio desencadena implicaciones operativas inmediatas. Al momento de adquirir alevines o postlarvas, resulta indispensable auditar si proceden de esquemas formales de mejoramiento genético y bajo qué parámetros ambientales fueron seleccionados: formulación dietética, rango térmico y tipología de cultivo (estanques de tierra frente a sistemas de tanques). Un linaje sobresaliente evaluado en condiciones dispares a las locales difícilmente replicará su rendimiento en campo. Para cooperativas, gremios productivos y centros de I+D abocados a especies emergentes, los paneles SNP de bajo costo democratizan la implementación de programas propios, eliminando la barrera económica que confinaba la genómica a los grandes conglomerados industriales.

El progreso zootécnico, concluyen los autores, no provendrá de una solución aislada, sino de la convergencia estratégica entre fenotipado riguroso, genética cuantitativa, herramientas genómicas y validación comercial adaptada a cada especie y modelo productivo. Se trata de una labor acumulativa que madura ciclo tras ciclo; no obstante, a largo plazo, constituye la vía más certera para que el balance económico incline la balanza a favor del productor que inicia su jornada antes del amanecer.

Referencia (acceso abierto)
Abdullahi, U.; Kandeh, I.; Li, J.; Xu, Y.; Tang, Y.; Zhao, Y. Genetic Improvement Strategies for Enhancing Feed Efficiency in Aquaculture. Biology 2026, 15, 1849. https://doi.org/10.3390/biology15201849

Milthon Lujan

Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.