Nutrición

Beneficios de la investigación nutricional acuícola para enfrentar los desafíos del siglo XXI

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By Milthon Lujan

Producción estimada de piensos para todo el sector de especies acuícolas alimentadas desde 1975 hasta 2020, con uso simultáneo de ingredientes marinos en todo el sector acuícola. Fuente: Glencross et al., (2023)
Producción estimada de piensos para todo el sector de especies acuícolas alimentadas desde 1975 hasta 2020, con uso simultáneo de ingredientes marinos en todo el sector acuícola. Fuente: Glencross et al., (2023)

Investigadores del Institute of Aquaculture de la University of Stirling, de la Universidade Federal de Santa Catarina, de la James Cook University, de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, de la Ocean University of China, de la Norwegian University of Life Sciences, entre otras organizaciones académicas internacionales publicaron una revisión científica en donde examina tres temas clave que sustentan la formulación de piensos y el proceso de alimentación (requisitos/ingredientes/gestión) y enmarcaron el documento en términos del pasado-presente-futuro.

Requerimientos nutricionales

Pasado (previo a 2010)

“El requerimiento real de nutrientes de un animal se basa más en la necesidad real de un nutriente en particular requerido en un determinado peso corporal metabólico y para una duración definida (por ejemplo, mg de proteína/kg0.7/día), y para funciones fisiológicas definidas como el mantenimiento, el crecimiento máximo o la salud óptima”, reportan.

Asimismo, los investigadores describen que el proceso para establecer los requisitos nutricionales (niveles dietéticos óptimos) para las especies acuícolas ha sido un gran desafío.

“Los requisitos pueden depender aún más del sistema de cultivo utilizado y la región. En muchos casos, la producción de especies acuícolas clave (carpas, tilapia, bagres, salmón, truchas y camarones) se realizaba y aún se realiza en sistemas extensivos, semi-intensivos y policultivos integrados, lo que significa que se tuvo que utilizar un enfoque de sistemas holísticos para la nutrición en lugar de un enfoque de monocultivo”, reportan.

De acuerdo con el estudio, la definición de los requisitos de nutrientes para muchas especies condujo a grandes ganancias en la eficiencia alimenticia, con mejoras en los valores del factor de conversión alimenticia para muchas especies acuícolas.

Estado actual (2010 – 2020)

Desde el año 2010, se han realizado pequeñas mejoras en la eficiencia del alimento, con típicos cambios en la conversión alimenticia para algunas especies. Estas ganancias fueron consecuencia del incremento del conocimiento sobre los requerimientos nutricionales, pero también por las mejores prácticas de gestión como consecuencia de la intensificación de los sistemas de cultivo.

Un incremento en el nivel de reemplazo de la harina de pescado con proteínas de origen vegetal en las dietas comerciales acuícolas demandó un mejor conocimiento de los requerimientos de aminoácidos.

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Esto fue especialmente importante para especies carnívoras, que tienen una mayor demanda por aminoácidos, pero que también es importante para omnívoros como la tilapia y los camarones, donde el alto costo de la harina de pescado limitó su uso en piensos comerciales.

Emergió un interés por conocer el rol del microbioma en el suministro/utilización de los nutrientes.

Asimismo, la creciente necesidad de dietas que mejoren el sistema inmunológico se remonta a problemas de mala definición del suministro de micronutrientes en las condiciones predominantes relacionadas con el reemplazo de ingredientes marinos a gran escala sin abordar todos los problemas necesarios de manera integral.

En consecuencia, se están desarrollando alimentos funcionales para mejorar la salud animal.

Futuro (2020 y más allá)

El análisis de los cambios en los valores del factor de conversión alimenticia para la mayoría de las especies principales demuestra que las mejoras se han estabilizado durante algún tiempo y ahora solo se están logrando ganancias menores, lo que lleva a un punto de rendimiento decreciente para muchas especies.

Cualquier trabajo futuro sobre la definición de requisitos debe centrarse con mayor precisión en refinar las estimaciones con una mayor consideración de las interacciones de los nutrientes y el uso de formas de entrega nuevas y más estables, que ayuden a reducir el desperdicio de nutrientes y aumentar la eficiencia.

En las próximas décadas, la sostenibilidad de la acuicultura seguirá siendo una preocupación importante.

Existe una necesidad creciente de prescribir los niveles requeridos de nutrientes esenciales en la dieta con mayor precisión en función de la edad, el genotipo, el historial nutricional, el medio ambiente, el sistema de cultivo y el estado inmunológico, y la calidad del pescado para brindar un enfoque de “nutrición de precisión”.

Esto requerirá el uso de varios enfoques de modelado (utilizando big data), internet de las cosas (IoT), y la inteligencia artificial (IA) para apoyar la producción acuícola y la gestión de especificaciones de alimentos.

Ingredientes para los alimentos acuícolas

Ha habido cambios marcados en el uso de ingredientes para alimentos acuícolas en las últimas décadas. En esta sección, los investigadores revisan las prácticas del pasado y del presente para predecir tendencias y necesidades futuras.

Si bien no toda la acuicultura utiliza alimentos compuestos producidos industrialmente, este es el sector de alimentos de más rápido crecimiento en el mundo y los indicadores sugieren que cada vez más la producción acuícola se intensifica y depende del suministro de insumos de alimentos externos.

Gestión y fabricación de alimentos

Pasado (antes de 2020)

Los sistemas de racionamiento de alimentos y la gestión de la cantidad y el momento en que se entregaba el alimento al animal se basaban en gran medida en la experiencia previa o en la demanda, y dependían de que el animal proporcionara retroalimentación a la persona que lo alimentaba.

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La mayor parte de la alimentación era manual, utilizando la mano, el soplador u otros sistemas de entrega simples; por lo tanto era demandante de mano de obra.

Los regímenes de alimentación tradicionales se basaban en la experiencia de los operadores, considerando factores como el clima, el color del agua, la estación y el comportamiento animal, entre otros. La dieta se seleccionaba según el precio y/o las recomendaciones del fabricante del alimento.

Presente (2010 – 2020)

En la actualidad, los sistemas de gestión de alimentos en sectores tecnológicamente avanzados se están informatizando cada vez más en la acuicultura moderna del mundo desarrollado.

Los sistemas de alimentación neumática centralizados automatizados que utilizan cámaras en jaulas, acústica y herramientas de toma de decisiones basadas en computadora están muy extendidos, lo que resulta en un nivel reducido de mano de obra.

Sin embargo, en el mundo en desarrollo, donde todavía se lleva a cabo la mayor parte de la acuicultura, la alimentación sigue siendo en gran medida un proceso controlado y gestionado manualmente con importantes demandas de mano de obra y sigue siendo un importante empleador rural.

Mientras que la fabricación de piensos en el mundo desarrollado se basa principalmente en tecnologías modernas de extrusión; en el mundo en desarrollo, todavía existe un uso generalizado de alimentos para peces peletizados, triturados y residuos.

Futuro (después de 2020)

Al reducir la tasa de conversión alimenticia, los acuicultores tendrán menos desperdicio y pérdida de nutrientes en el agua en la que cultivan, y tenderán a reducir su huella de carbono general.

Para lograr esto, necesitamos una mejor comprensión del consumo de alimento y sus puntos fisiológicos de regulación y cómo esto se ve afectado por el sistema de producción (por ejemplo, RAS, estanque o jaula) y una variedad de otros factores abióticos.

En el futuro, pronostican los autores del estudio, veremos un uso creciente de la alimentación mecanizada y automatizada en el mundo en desarrollo, igualando el que ya se está realizando en gran parte del mundo desarrollado.

El uso de alimentación mecanizada y automatizada ayudará a mejorar la eficiencia de la producción (a través de menos desperdicio) y las tasas de crecimiento animal (a través de un mayor consumo) y la calidad comercial (alcanzando los requisitos del mercado) al permitir una mejor alineación de la alimentación con la demanda y las necesidades de los animales que se crían, pero esto reducirá en consecuencia la demanda de mano de obra y el empleo en el sector.

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El uso de la Inteligencia Artificial en los sistemas de alimentación está surgiendo. El uso cada vez mayor de sistemas de alimentación centralizados controlados por computadora y sensores y cámaras en jaulas/en estanques hará que un sistema de control de internet de las cosas sea cada vez más factible para la alimentación de especies acuícolas.

El uso de la automatización y la IA conducirá a que la acuicultura inteligente y de precisión se convierta cada vez más en un foco de atención. El uso de aplicaciones de macrodatos puede desempeñar un papel importante en la mejora de la eficiencia de toda la cadena de suministro, centrándose en la seguridad alimentaria, la inocuidad y la sostenibilidad.

Conclusión

“Muchos de los avances en la comprensión nutricional de las especies acuícolas en los últimos 20 años provienen de un intenso enfoque en unas pocas especies. Sin embargo, debe reconocerse claramente que parte del desafío de la nutrición acuícola es la diversidad de especies involucradas y que sus requisitos pueden ser igualmente diversos”, reportan los investigadores.

Ellos destacan que existe una necesidad creciente de adoptar un enfoque de «nutrición de precisión» para el suministro de nutrientes esenciales y diversos aditivos en la dieta en función de la edad, el genotipo, el medio ambiente y el estado inmunitario.

Contacto
Brett Glencross
Institute of Aquaculture, University of Stirling
Stirling, UK.
Email: b.d.glencross@stir.ac.uk

Referencia (acceso libre)
Glencross, B., Fracalossi, D. M., Hua, K., Izquierdo, M., Ma, K., Øverland, M., Robb, D., Roubach, R., Schrama, J., Small, B., Tacon, A., Valente, L. M. P., Viana, M.-T., Xie, S., & Yakupityage, A. (2023). Harvesting the benefits of nutritional research to address global challenges in the 21st century. Journal of the World Aquaculture Society, 1– 21. https://doi.org/10.1111/jwas.12948

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