Uno de los principales desafíos de la industria de la acuicultura es proporcionar suficientes ácidos grasos omega-3, cruciales tanto para la salud de los peces como para la nutrición humana, de una manera sostenible y rentable. Las fuentes tradicionales de estos nutrientes vitales, principalmente el aceite de pescado, son cada vez más escasas y caras. Esto ha llevado a una creciente dependencia de los aceites de origen vegetal en los alimentos para peces.
Si bien los aceites de origen vegetal ofrecen una alternativa viable para la energía, carecen de los ácidos grasos omega-3 esenciales, el ácido eicosapentaenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA), que los peces y, en última instancia, los consumidores necesitan.
Un estudio publicado por investigadores del ARS-USDA, de la University of California, de la University of Idaho y de la Columbia River Intertribal Fish Commission exploró los mecanismos genéticos detrás de la producción de EPA y DHA en la trucha arcoíris, ofreciendo vías prometedoras para mejorar su capacidad natural para convertir los omega-3 de origen vegetal en estos valiosos compuestos.
El enigma del omega-3: equilibrio entre sostenibilidad y nutrición
El aceite de pescado, la principal fuente de EPA y DHA en los alimentos para la acuicultura, es un recurso finito. De acuerdo con reporte de FAO (2022), más del 65 % de la producción de harina de pescado y el 75 % de la de aceite de pescado se utiliza en la acuicultura.
Los aceites vegetales, ricos en ácido alfa-linolénico (ALA), ofrecen una posible solución. Los peces pueden convertir el ALA en EPA y DHA, pero su tasa de conversión natural es limitada. Esta limitación da como resultado que los peces de cultivo tengan niveles significativamente más bajos de EPA y DHA en comparación con sus contrapartes silvestres, lo que afecta su valor nutricional para el consumo humano.
Un enfoque genético para mejorar la producción de omega-3
Las investigaciones recientes se han centrado en identificar los factores genéticos que influyen en la producción de EPA y DHA en la trucha arcoíris. El estudio publicado en la revista Aquaculture Reports involucró a tres generaciones de familias de truchas criadas selectivamente investigó los mecanismos fisiológicos responsables de convertir los lípidos de origen vegetal en ácidos grasos omega-3 (específicamente EPA y DHA) y almacenarlos en el tejido muscular.
Los investigadores examinaron 450 peces de 30 familias e identificaron individuos con distintos niveles de EPA y DHA en su tejido muscular. Luego, estos peces se clasificaron en grupos de rendimiento bajo, promedio y alto según sus niveles de EPA y DHA. El grupo de alto rendimiento exhibió proporciones de ácidos grasos musculares EPA + DHA significativamente más altas (8,86 %) en comparación con los grupos de rendimiento promedio (6,33 %) y bajo (4,84 %).
Descifrando los mecanismos: transcriptómica y proteómica
Para comprender los procesos biológicos subyacentes responsables de estas diferencias, los investigadores emplearon técnicas avanzadas llamadas transcriptómica y proteómica. La transcriptómica analiza el conjunto completo de moléculas de ARN en una célula o tejido, lo que proporciona información sobre la expresión genética. La proteómica, por otro lado, estudia el conjunto completo de proteínas, revelando los componentes funcionales de las células.
Al analizar el tejido muscular y hepático de los tres grupos de rendimiento, los investigadores buscaron identificar genes y proteínas que se expresaban de manera diferencial en los peces de alto rendimiento, lo que indica su posible papel en la producción y el almacenamiento de EPA y DHA.
Hallazgos clave y direcciones futuras
Aún cuando los investigadores no encontraron vínculos directos entre los genes o las proteínas en el tejido muscular y la síntesis/deposición de lípidos, el hígado resultó ser un área de investigación más prometedora. Si bien se detectaron algunos genes asociados con la síntesis de lípidos, ninguna proteína directamente vinculada con el procesamiento de lípidos se reguló al alza de manera significativa en el grupo de alto rendimiento en todas las comparaciones.
Curiosamente, de acuerdo con el estudio, los niveles de proteínas de unión a ácidos grasos (FABP) mostraron variaciones significativas y consistentes en los grupos de tratamiento. Esto sugiere que las FABP podrían servir como un marcador valioso para la mejora genética de la bioconversión y el almacenamiento de lípidos en la trucha arcoíris.
Implicaciones para la piscicultura de trucha arcoíris
Las principales implicaciones para la piscicultura de trucha del estudio son:
Reducción del uso de aceite de pescado
El estudio demuestra que es posible reducir o reemplazar completamente el aceite de pescado en los piensos para trucha arcoíris con aceites vegetales sin afectar sustancialmente el crecimiento o la salud de los peces. Esto es importante porque el aceite de pescado es un recurso limitado y costoso.
Selección genética para mejorar la bioconversión
Existe variación en la capacidad de la trucha arcoíris para bioconvertir el ácido alfa-linolénico (ALA) de aceites vegetales en los ácidos grasos omega-3 EPA y DHA. La selección genética tiene el potencial de producir trucha arcoíris con una mayor capacidad de conversión, lo que permitiría mantener los niveles de estos importantes ácidos grasos en los peces alimentados con dietas a base de plantas.
Manejo de la composición de ácidos grasos
Cuando se reemplaza el aceite de pescado con aceites vegetales, cambia la composición de ácidos grasos en el pescado, disminuyendo los niveles de EPA y DHA. Si bien las dietas de acabado con aceite de pescado pueden restaurar parcialmente estos niveles, no se logra una recuperación completa. Por lo tanto, es importante considerar estrategias para mantener niveles adecuados de omega-3 en los peces, ya sea mediante la selección genética, la suplementación con algas ricas en DHA u otras fuentes, o la modificación genética de plantas para expresar niveles más altos de EPA y DHA.
Salud intestinal
Los peces seleccionados en este estudio parecen haberse adaptado lo suficiente para manejar metabólicamente la dieta basada en harina de soya sin desarrollar enteritis. Esto sugiere que la selección genética también puede mejorar la salud intestinal de los peces alimentados con dietas a base de plantas.
Interés en la sostenibilidad
Debido al aumento del costo y la reducción de la disponibilidad del aceite de pescado, los investigadores y productores de acuicultura están muy interesados en la capacidad de los peces para convertir y depositar ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga n-3 y su heredabilidad para este rasgo.
Conclusión
Los hallazgos del estudio ofrecen un paso crucial hacia el desarrollo de prácticas de acuicultura sostenibles. Al identificar marcadores genéticos asociados con una mayor producción de omega-3, los criadores pueden seleccionar y cultivar peces con una mayor capacidad para convertir ALA de origen vegetal en EPA y DHA. Esto podría dar lugar a peces de cultivo con perfiles nutricionales más cercanos a los de los peces silvestres, lo que garantiza una fuente saludable y sostenible de ácidos grasos omega-3 para los consumidores.
Se necesitan más investigaciones para dilucidar por completo la compleja interacción de genes y proteínas implicadas en la biosíntesis de omega-3 en la trucha arcoíris. Sin embargo, los conocimientos adquiridos a partir de este estudio proporcionan una base sólida para futuros esfuerzos por mejorar la eficiencia de la producción de EPA y DHA en peces de cultivo, allanando el camino para una industria de la acuicultura más sostenible y nutritiva.
Contacto
Ken Overturf
ARS-USDA, Hagerman Fish Culture Experiment Station 3059-F National Fish Hatchery Road
Hagerman, ID 83332, USA
Email: Ken.Overturf@usda.gov
Referencia (acceso abierto)
Overturf, K., Abernathy, J., Kültz, D., Bledsoe, J., Narum, S., & Welker, T. (2025). Potential physiological mechanisms behind variation in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) to biosynthesize EPA and DHA when reared on plant oil replacement feeds. Aquaculture Reports, 41, 102655. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2025.102655
