Los carotenoides son esenciales en la acuicultura de crustáceos. No solo son responsables de la pigmentación, sino que también actúan como antioxidantes, mejoran la función inmune y definen la calidad sensorial del producto final. El problema es que camarones como el Penaeus vannamei no pueden sintetizarlos por sí mismos y deben obtenerlos de la dieta.
En cultivos intensivos, el acceso a pigmentos naturales es limitado, lo que obliga a la suplementación. Históricamente, la astaxantina ha sido el estándar de oro, pero su alto costo y la volatilidad del suministro son limitaciones conocidas.
Esto ha generado un interés creciente en alternativas como el betacaroteno (B-car) y la cantaxantina (Can). Sin embargo, la información sobre cómo estos tres carotenoides interactúan o cuál es la dosis óptima en una mezcla ha sido fragmentada… hasta ahora.
Un estudio reciente, publicado en Frontiers in Immunology por investigadores de la Building of China-ASEAN Belt and Road Joint Laboratory on Mariculture Technology, el Centre for Research on Environmental Ecology and Fish Nutrition, la Shanghai Ocean University, el Institute of Aquaculture de la University of Stirling y de la Ocean University of China, abordó este vacío con una evaluación integral y un análisis de optimización.
Conclusiones clave
- 1 Conclusiones clave
- 2 ¿Cómo se realizó el estudio?
- 3 Resultados de la comparación: la mezcla es superior
- 4 El sorprendente hallazgo sobre el betacaroteno
- 5 ¿Qué pasa con el color rojo (la pigmentación)?
- 6 La fórmula óptima: la receta precisa del éxito
- 7 Conclusión e implicaciones para los productores
- 8 Entradas relacionadas:
- La combinación de betacaroteno, cantaxantina y astaxantina produjo un mayor crecimiento y un mejor FCR que cualquier carotenoide usado individualmente.
- Suplementar con betacaroteno generó una mayor deposición de carotenoides totales y astaxantina en los tejidos que suplementar con astaxantina directamente.
- Todos los carotenoides mejoraron el estado antioxidante y aumentaron la «concentración de umami equivalente» (sabor) en el músculo del camarón.
- El análisis de optimización identificó una mezcla ideal de 368 mg/kg de betacaroteno, 204.5 mg/kg de cantaxantina y 219.2 mg/kg de astaxantina para un rendimiento biológico máximo.
- Aunque la pigmentación roja mejoró, se estabilizó rápidamente (plateau) porque el camarón deposita la mayoría de los carotenoides en el hepatopáncreas, no en el músculo.
¿Cómo se realizó el estudio?
Los investigadores llevaron a cabo un estudio de 56 días en P. vannamei utilizando dietas iso-nitrogenadas e iso-lipídicas para aislar los efectos de los carotenoides. El estudio se dividió en dos fases:
Fase 1: Comparación (Benchmark)
Se probaron cinco dietas: un control (sin carotenoides) y cuatro dietas suplementadas con dosis basadas en la literatura: betacaroteno (350~mg/kg), astaxantina (150~mg/kg), cantaxantina (200~mg/kg) y una mezcla de los tres. Se evaluó el crecimiento, FCR, enzimas digestivas, estado antioxidante, color y perfil de sabor.
Fase 2: Optimización (RSM)
Utilizando la Metodología de Superficie de Respuesta (RSM), se probaron rangos variables de los tres carotenoides (B-car 200-500, Can 100-300, Ast 50-250 mg/kg). Luego, se usó un análisis de decisión multicriterio (AHP-CRITIC-TOPSIS) para modelar las interacciones e identificar la «receta» globalmente óptima.
Resultados de la comparación: la mezcla es superior
Los resultados de la primera fase fueron claros: la suplementación con carotenoides funciona y la combinación funciona mejor.
Crecimiento y eficiencia del alimento (FCR)
Todos los camarones alimentados con dietas suplementadas con carotenoides mostraron un peso final significativamente mayor, una tasa de crecimiento específico (SGR) más alta y un Factor de Conversión Alimenticia (FCR) más bajo en comparación con el grupo de control.
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Sin embargo, la dieta Mixta produjo el mejor rendimiento, superando significativamente a todos los grupos de carotenoides individuales en peso final y FCR.
Salud: antioxidantes y enzimas digestivas
Los carotenoides son potentes antioxidantes. Todas las dietas suplementadas mejoraron el estado de salud del camarón, elevando la capacidad antioxidante total (T-AOC) y reduciendo el malondialdehído (MDA), un marcador de daño oxidativo.
La astaxantina fue el aditivo individual más eficiente para mejorar los antioxidantes. No obstante, la dieta mixta proporcionó ganancias adicionales, superando incluso a la astaxantina sola en T-AOC. Además, la suplementación con carotenoides también mejoró las actividades de las enzimas digestivas (lipasa, proteasa y amilasa).
Sabor y calidad: el impacto en el umami
Un aspecto crucial y a menudo subestimado de la nutrición es su impacto en la calidad sensorial. El estudio analizó los componentes del sabor en el músculo del camarón.
Los camarones alimentados con carotenoides mostraron niveles significativamente más altos de aminoácidos libres (como glutamato), nucleótidos (IMP, GMP) y ácido succínico, todos componentes clave del sabor umami. Esto resultó en una «concentración de umami equivalente» (EUC) significativamente mayor. La dieta mixta, una vez más, produjo los niveles más altos de EUC, indicando un mejor sabor.
El sorprendente hallazgo sobre el betacaroteno
El análisis de los tejidos del camarón reveló dos hallazgos fascinantes sobre la deposición de pigmento.
Primero, como se esperaba, la astaxantina fue el pigmento predominante en los tejidos (más del 80%) y el hepatopáncreas fue el principal sitio de almacenamiento (conteniendo niveles 10-100 veces mayores que el músculo).
Segundo, y más sorprendente, la dieta con betacaroteno (350~mg/kg) produjo niveles significativamente más altos de astaxantina total y carotenoides totales en el hepatopáncreas que la dieta con astaxantina (150~mg/kg).
Esto confirma no solo que P. vannamei puede bioconvertir el betacaroteno en astaxantina, sino que este precursor puede ser una vía altamente eficaz para la acumulación de pigmento.
¿Qué pasa con el color rojo (la pigmentación)?
Si bien los carotenoides mejoraron el color (valores de L* más bajos y valores de a* -rojo- más altos) en comparación con el control, hubo un efecto de meseta.
A pesar de que la dieta mixta resultó en la mayor acumulación de carotenoides totales en el cuerpo, no produjo un color rojo significativamente mayor en el camarón cocido en comparación con los carotenoides individuales.
La explicación del estudio es que esta discrepancia se debe a la distribución del pigmento. Dado que P. vannamei almacena la gran mayoría de los carotenoides en el hepatopáncreas en lugar del músculo, los aumentos adicionales de pigmento en la dieta Mixta no se tradujeron en una apariencia visual más roja.
La fórmula óptima: la receta precisa del éxito
La segunda fase del estudio utilizó modelos matemáticos avanzados (RSM) para responder a la pregunta clave: ¿Cuál es la proporción exacta de estos tres carotenoides que maximiza el rendimiento?
El análisis AHP-CRITIC-TOPSIS integró los resultados de deposición total de carotenoides (T-CAR), deposición total de astaxantina (T-AST) y capacidad antioxidante total (T-AOC).
El resultado fue una fórmula optimizada, identificada como la mejor solución compuesta:
- Betacaroteno: 368.0~mg/kg
- Cantaxantina: 204.5~mg/kg
- Astaxantina: 219.2~mg/kg
Esta mezcla específica (con un puntaje TOPSIS de 0.993) representa el equilibrio óptimo para maximizar los beneficios biológicos y de salud dentro de los rangos probados.
Conclusión e implicaciones para los productores
Este estudio proporciona una guía rigurosa para ir más allá de la simple suplementación con astaxantina. Demuestra que las mezclas de carotenoides son biológicamente superiores a los compuestos individuales, mejorando el crecimiento, la eficiencia alimenticia, el estado antioxidante y la calidad del sabor simultáneamente.
Además, destaca el papel crucial del betacaroteno como un precursor altamente eficaz para la deposición de astaxantina.
Si bien el estudio identifica una «receta» biológicamente óptima, los autores señalan una limitación importante: la optimización no impuso una restricción de costo. El siguiente paso para la industria será utilizar estos modelos para encontrar combinaciones de dosis mínimas eficaces que equilibren el rendimiento biológico con la viabilidad económica.
Referencia (acceso abierto)
Xue, Y., Han, B., Xue, Y., Yi, G., Wu, M., Moss, A. S., Huang, X., & Wang, W. (2025). Comprehensive evaluation of individual and combined dietary carotenoids in Penaeus vannamei and response surface analysis for optimizing combinations. Frontiers in Immunology, 16, 1688761. https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1688761
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.
