Cómo la fermentación en estado sólido mejora la nutrición en la acuicultura

La acuicultura moderna enfrenta una presión constante: cómo crecer de manera sostenible. Durante décadas, la industria ha dependido de la harina de pescado y la harina de soja como las principales fuentes de proteína. Sin embargo, esta dependencia es cada vez más problemática debido a los crecientes costos, la disponibilidad limitada y los problemas de sostenibilidad.

La respuesta obvia ha sido mirar hacia alternativas, principalmente ingredientes de origen vegetal más baratos. Pero estos traen su propio dolor de cabeza: los factores antinutricionales (ANF). Compuestos como el ácido fítico, los taninos y los inhibidores de tripsina interfieren con la digestión y absorción de nutrientes en peces y camarones.

Aquí es donde la biotecnología ofrece una solución prometedora: la fermentación en estado sólido (SSF). Un reciente artículo de revisión publicado en Frontiers in Marine Science por científicos de la Tamil Nadu Dr. J. Jayalalithaa Fisheries University, de la Guru Angad Dev Veterinary and Animal Sciences University, de la Maharashtra Animal and Fishery Science University, del Indian Council of Agriculture and Research (ICAR), de la Andhra Pradesh Fisheries University y de la Central Agricultural University explora cómo esta tecnología podría ser la clave para desbloquear el verdadero potencial de los ingredientes alternativos y construir un futuro más sostenible para los aquafeeds.

Conclusiones clave

• La fermentación en estado sólido (SSF) utiliza microbios para descomponer eficazmente los factores antinutricionales (ANF) en ingredientes vegetales, como el ácido fítico y los taninos.
• El proceso incrementa la digestibilidad, el contenido de proteína (a través de la biomasa microbiana) y la biodisponibilidad de nutrientes en subproductos de bajo valor.
• La SSF enriquece el alimento con compuestos bioactivos, ácidos orgánicos y enzimas que promueven una microbiota intestinal saludable y mejoran la respuesta inmune de los peces.
• A diferencia de otros métodos, la SSF requiere menos energía, genera mínimos residuos líquidos y valoriza subproductos agroindustriales, alineándose con la bioeconomía circular.
• A pesar de sus ventajas, el escalado industrial, el control preciso del calor y la humedad, y el riesgo de pérdida de nutrientes (como ciertos aminoácidos) siguen siendo obstáculos clave.

¿Qué es exactamente la fermentación en estado sólido (SSF)?

A diferencia de la fermentación sumergida (SMF), que ocurre en un medio líquido, la SSF es un proceso que cultiva microorganismos sobre un sustrato sólido en condiciones de baja humedad, generalmente entre 40% y 60%.

En esencia, la SSF imita el proceso de descomposición natural. Se toman subproductos agroindustriales de bajo valor —como salvado de arroz, cáscara de yuca, harinillas o bagazo— y se inoculan con microorganismos específicos.

Estos microbios, que pueden ser hongos (como Aspergillus niger o Rhizopus oligosporus), levaduras (Saccharomyces cerevisiae) o bacterias (Bacillus subtilis o Lactobacillus spp.), hacen el trabajo pesado. Crecen sobre el sustrato, consumiendo carbohidratos complejos y, en el proceso, transforman el material en un ingrediente de alto valor nutricional.

Los beneficios clave de la SSF para la nutrición acuícola

El análisis destaca que la SSF no es solo una forma de usar desechos; es un proceso de «actualización» nutricional con múltiples beneficios para el animal.

El «súper poder» contra los factores antinutricionales (ANF)

Este es quizás el beneficio más crítico de la SSF. Los microbios utilizados secretan un potente cóctel de enzimas extracelulares.

Por ejemplo, producen fitasas que degradan el ácido fítico (mejorando la absorción de minerales), tanasas que neutralizan los taninos y proteasas que descomponen los inhibidores de tripsina. Al reducir drásticamente estos ANF, la SSF convierte ingredientes vegetales, que antes eran problemáticos, en alimentos altamente digestibles.

Mejora del perfil nutricional y la digestibilidad

La SSF enriquece los ingredientes de varias maneras:

• Aumento de proteína: A medida que los microbios (hongos, levaduras) crecen, su propia biomasa, que es rica en proteínas, se suma al sustrato, aumentando el contenido de proteína cruda total.
• Descomposición de fibra: Enzimas como la celulasa y la xilanasa, producidas por los hongos, descomponen la fibra cruda y los polisacáridos no amiláceos (PNA), liberando nutrientes que antes estaban «atrapados» dentro de las paredes celulares de las plantas.
• Mejora de Aminoácidos: Aunque depende de la cepa, la SSF puede aumentar la disponibilidad de aminoácidos esenciales.

Un impulsor para la salud intestinal y la inmunidad

Los beneficios de la SSF van más allá de la simple nutrición; actúan como un factor funcional para la salud del pez.

El proceso no solo reduce los ANF, sino que también genera compuestos bioactivos beneficiosos, como ácidos orgánicos, péptidos y antioxidantes. Estos metabolitos, junto con los propios microbios (usados como probióticos), tienen un impacto directo en el intestino del animal.

Estudios citados en la revisión muestran que los alimentos fermentados pueden:

• Modular la microbiota: Promueve el crecimiento de bacterias beneficiosas, como las bacterias ácido-lácticas (BAL), y reduce la presencia de patógenos.
• Mejorar la morfología intestinal: Se ha observado que las dietas con SSF aumentan la altura de las vellosidades intestinales, lo que significa una mayor área de superficie para la absorción de nutrientes.
• Potenciar la inmunidad: Los ingredientes fermentados pueden estimular la respuesta inmune no específica, mejorando la resistencia a enfermedades.

SSF vs. fermentación sumergida (SMF): la ventaja sostenible

La revisión también compara la SSF con la fermentación sumergida (SMF), el método más tradicional que utiliza sustratos líquidos.

La SSF demuestra ventajas significativas en sostenibilidad y costos:

• Menos agua: Al operar con baja humedad, el uso de agua es mínimo y, crucialmente, produce muy poca o ninguna agua residual.
• Menos energía: Requiere menos energía para su operación y para el procesamiento posterior (como el secado), en comparación con el gran volumen de líquido de la SMF.
• Menor contaminación: El bajo contenido de agua hace que el sustrato sea menos propenso a la contaminación bacteriana.
• Mayor rendimiento: A menudo se obtienen concentraciones de producto más altas.

Por estas razones, la SSF se considera una tecnología más robusta, eco-amigable y rentable para la industria de alimentos balanceados.

Desafíos y limitaciones: no todo es perfecto

A pesar de su enorme potencial, la SSF no está exenta de desafíos, y la revisión es clara sobre los obstáculos que impiden su adopción masiva.

• Control del proceso: La naturaleza sólida del sustrato hace que sea difícil controlar parámetros clave de manera uniforme. El calor generado por los microbios puede acumularse en el centro, inhibiendo el crecimiento. Mantener la humedad y el pH óptimos en todo el lote es complejo.
• Escalabilidad: Lo que funciona bien en un laboratorio es logísticamente complicado de replicar a escala industrial. El diseño de biorreactores grandes y eficientes que permitan una mezcla y aireación adecuadas sigue siendo el principal desafío de ingeniería.
• Seguridad: Si no se maneja adecuadamente, existe el riesgo de que crezcan los microbios incorrectos. Específicamente, algunos hongos filamentosos pueden producir micotoxinas peligrosas.
• Pérdida de nutrientes: Este es un contrapunto importante. Si bien la SSF a menudo enriquece la proteína, algunos estudios han reportado que ciertos microbios pueden consumir aminoácidos esenciales (como lisina, metionina y cisteína) o lípidos durante el proceso, disminuyendo el valor nutricional. La selección de la cepa y las condiciones de fermentación son cruciales para evitar esto.

Conclusión: el veredicto sobre la SSF

La fermentación en estado sólido emerge como una poderosa herramienta biotecnológica para la acuicultura. Es mucho más que una simple técnica de manejo de residuos; es un proceso de valorización que transforma subproductos agroindustriales de bajo costo en ingredientes funcionales y de alta nutrición.

Al abordar directamente el problema de los ANF, la SSF abre la puerta para que la industria reduzca su dependencia de la harina de pescado y soja, mejorando la sostenibilidad y rentabilidad. Sus beneficios comprobados sobre la digestibilidad, la salud intestinal y la inmunidad la posicionan como una tecnología clave para el futuro de los aquafeeds.

Sin embargo, para que este futuro se materialice, la investigación debe centrarse en superar los desafíos de escalabilidad e ingeniería, optimizar las cepas microbianas (quizás mediante ingeniería genética) y estandarizar los protocolos de seguridad para garantizar un producto final consistente y seguro.

Contacto
Pandi Kalaiselvan
Dr. MGR Fisheries College and Research Institute, Tamil Nadu Dr. J. Jayalalithaa Fisheries University
Thalainayeru, Tamil Nadu, India
Email: kalaiprs1641@gmail.com

Referencia (acceso abierto)
Kalaiselvan, P., Devi, N. C., Deepti, M., Devi, A. A., Akamad, K., Dheeran, P., Debbarma, S., Vadivel, D., & Rajesh, D. (2025). Solid-state fermentation—A sustainable future technology in aquafeeds? Frontiers in Marine Science, 12, 1669719. https://doi.org/10.3389/fmars.2025.1669719

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.