Ante el cambio climático, la acuicultura sustentable se ha convertido en una preocupación urgente. Un desafío importante radica en desarrollar fuentes de alimento alternativas para peces carnívoros, como la trucha arcoíris, que puedan reducir la dependencia de ingredientes marinos.
Para mitigar el impacto ambiental de esta dependencia, los investigadores de la West Virginia State University (EEUU), de la Abernathy Fish Technology Center Longview (EEUU), de USDA ARS Bozeman Fish Technology Center y de la Cornell University investigaron los efectos de las dietas alternativas basadas en plantas y las temperaturas variables del agua en el crecimiento, la fisiología y la expresión genética de la trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss). Un aspecto central de la investigación publicada en la revista Aquaculture es el papel de las mitocondrias, las centrales energéticas de las células, en la influencia del crecimiento, la utilización de nutrientes y la salud general de los peces.
Función mitocondrial y sostenibilidad de la acuicultura
Las mitocondrias son esenciales para la producción de energía a través de la fosforilación oxidativa (OXPHOS). Su actividad está influenciada por varios factores, incluida la composición nutricional y las condiciones ambientales. Los ingredientes de la dieta, en particular las fuentes de proteínas y lípidos, pueden afectar significativamente la expresión de los genes mitocondriales y la actividad enzimática. Los estudios han demostrado que se pueden incorporar alternativas vegetales a la harina y el aceite de pescado en las dietas de la trucha arcoíris sin comprometer el rendimiento del crecimiento.
La temperatura del agua también juega un papel crucial en la función mitocondrial. La trucha arcoíris es una especie de agua fría y las temperaturas elevadas pueden afectar negativamente sus procesos metabólicos, su crecimiento y su tolerancia al estrés. Comprender cómo interactúan los factores dietéticos y la temperatura del agua para influir en la función mitocondrial es vital para optimizar las prácticas de acuicultura.
El experimento: un enfoque multifacético
Los investigadores llevaron a cabo un experimento integral con 432 truchas arcoíris. Los peces se dividieron en grupos y se alimentaron con cuatro dietas diferentes, cada una de las cuales variaba en la fuente de proteína (de origen animal o vegetal) y la composición del aceite. También se manipularon las temperaturas del agua para simular diferentes condiciones ambientales.
Hallazgos clave: la temperatura y la dieta son importantes
- La temperatura importa: Las temperaturas del agua más cálidas (18 °C y 20 °C) afectaron negativamente el rendimiento del crecimiento, la eficiencia alimentaria y el consumo de alimento en comparación con las condiciones más frías (14 °C).
- Impacto dietético: Las dietas de peces alimentados con proteínas de origen animal y aceite de pescado generalmente exhibieron un crecimiento y una eficiencia alimentaria superiores a los alimentados con alternativas basadas en plantas. Sin embargo, la composición específica de las dietas basadas en plantas también influyó en los resultados.
- Interacciones entre temperatura y dieta: Los efectos combinados de la temperatura y la dieta fueron significativos para ciertos parámetros fisiológicos, como la composición corporal y la función mitocondrial.
Más allá del crecimiento: salud y metabolismo
El estudio también exploró los efectos sobre la composición proximal de los peces (proteína, humedad y contenido de lípidos) y la función mitocondrial. Si bien la temperatura influyó principalmente en la composición general, la interacción entre la temperatura y la dieta jugó un papel crucial al afectar los niveles específicos de proteínas, lípidos y energía.
Las actividades enzimáticas mitocondriales, esenciales para la producción de energía, también se vieron afectadas por la temperatura y los factores dietéticos. El hígado, los músculos y el intestino mostraron respuestas distintas a estas variables, lo que resalta la compleja interacción entre las condiciones ambientales y las necesidades nutricionales.
Expresión genética: una perspectiva molecular
Para comprender mejor los mecanismos subyacentes, los investigadores examinaron los patrones de expresión genética en diferentes tejidos. Los genes implicados en la función mitocondrial y el metabolismo energético se vieron significativamente influenciados tanto por la temperatura como por la composición de la dieta.
Implicaciones para la piscicultura de la trucha
Los hallazgos de este estudio brindan información valiosa para desarrollar prácticas de acuicultura sostenible. Al considerar cuidadosamente tanto la temperatura del agua como la composición de la dieta, es posible optimizar el crecimiento y la productividad de la trucha arcoíris y, al mismo tiempo, minimizar los impactos ambientales.
Conclusión
Este estudio aporta información valiosa sobre la compleja relación entre la dieta y la temperatura en la acuicultura de la trucha arcoíris. Al comprender estas interacciones, podemos desarrollar sistemas de producción más sostenibles y resilientes que puedan satisfacer la creciente demanda de proteínas de alta calidad y, al mismo tiempo, minimizar los impactos ambientales.
Se necesitan más investigaciones para explorar los efectos a largo plazo de estos factores en la salud de los peces, el rendimiento reproductivo y la sostenibilidad general. Además, la investigación de otros posibles ingredientes alternativos para los alimentos y sus interacciones con las condiciones ambientales será crucial para avanzar en las prácticas de acuicultura sostenible.
El estudio fue financiado por National Institute of Food and Agriculture (NIFA)/ United States Department of Agriculture (USDA).
Referencia
Idenyi, J. N., Abdallah, H., Adeyemi, A. D., Huber, D. H., Gannam, A., Sealey, W., Igwe, D. O., & Eya, J. C. (2024). Optimizing growth and mitochondrial function in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss through eco-friendly dietary and changes in water temperature regimen strategies. Aquaculture, 741591. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2024.741591
