Nutrición

Microalgas, levaduras y bacterias: insumos para los piensos acuícolas

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By Milthon Lujan

Reino Unido – Una revisión científica destaca las tendencias en el uso de proteínas y aceites de microalgas, hongos (levaduras), bacterias y del biofloc en la alimentación de especies acuícolas.

Los investigadores del Institute of Aquaculture de la University of Stirling, de la University of Guelph (Canadá) y de la Wageningen University and Research (Países Bajos) publicaron una revisión científica sobre los organismos unicelulares secos y procesados que son usado como ingredientes potenciales para los piensos acuícolas. La revisión fue publicada en la revista Fishes.

“La revisión se focaliza en varios niveles de evaluación nutricional de un rango de productos de proteína unicelular y aceites unicelulares, incluida algunas de las aplicaciones del biofloc como ingredientes unicelulares” destacan los científicos.

Ingredientes unicelulares

Los ingredientes unicelulares provenientes de microorganismos unicelulares que incluyen una relativamente amplia clase de materiales que comprenden productos derivados o combinados de bacterias, levaduras y microalgas.

El uso de estos tipos de materiales como ingredientes de piensos no es nuevo, los estudio datan desde los años 70 en donde se reportan la aplicación en piensos de especies acuícolas. Sin embargo, el potencial actual de estos ingredientes es considerable y esta en crecimiento.

La evaluación de la utilidad de varios tipos de proteína unicelular y aceite unicelular sigue una lógica estandarizada basada en varios parámetros nutricionales. Los investigadores proponen una serie de siete pasos: (1) Caracterización; (2) Palatabilidad; (3) Digestibilidad; (4) Utilización; (5) inmunológica; (6) Efectos del procesamiento; y (7) Influencia de la calidad del producto.

En la aplicación de cada uno de estos siete pasos, un formulador puede hacer una apropiada elección del uso de un ingredientes en particular, y las restricciones que imponen su uso.

Caracterización

El punto inicial de cualquier caracterización está vinculado con la identificación del material. Esto necesidad se acompañado porque material es, la variabilidad en las características dentro de las especies, de donde proviene, quien es el productor y/o proveedor y que proceso se usó en la producción del ingrediente.

De los tres grupos taxonómicos examinados (microalgas, hongos y bacterias) existe un trabajo predominante con las microalgas. No obstante, a pesar del trabajo con microalgas, existe una considerable aplicación de levaduras y bacterias como fuentes de proteínas, lípidos o bioactivos.

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Microalgas

Los investigadores citan a varias revisiones científicas que tratan de la aplicación específica de los microalgas en los piensos para especies acuícolas. La producción de ingredientes unicelulares de microalgas no es un área nueva.

Los productos de las microalgas como Dunaliella y Haematococcus se encuentran entre los más exitosos en base a su contenido de carotenoides de alto valor. Nuevas especies de microalgas han atraído la atención en los últimos años, particularmente como fuentes de ácidos grasos poliinsaturados omega-3 (PUFA), con la finalidad de reducir el uso de pescados forraje en la alimentación de las especies acuícolas.

Los géneros de microalgas que vienen siendo cultivadas por su potencial de omega-3 incluyen Schizochytrium, Nannochloropsis y Crythecodnium.

A pesar del potencial de las microalgas, aún existen desafíos que superar para su aplicación en los piensos y el procesamiento requerido de las microalgas con la finalidad de mejorar su valor nutricional.

Hongos

Los recursos de proteínas unicelulares de hongos son clasificados en: unicelulares (levaduras) y hongos filamentosos, de las cuales las levaduras han sido las más usadas en la investigación acuícola y existen varias revisiones científicos.

Debido a la alta demanda de la producción de alimentos, la levadura del pan puede ser más cara en comparación a los productos de levaduras producidas de la industria de biocombustibles y de la cerveza.

De los cientos de especies de levaduras solo un pequeño puñado son usados en los piensos acuícolas, entre ellas tenemos a Saccharomyces cerevisiae, Candida utilis, Kluyveromyces marxianus, Phaffia rhodozyma y Wickerhamomyces anomalus, que actúan como fuentes de proteínas, lípidos, pigmentos y enzimas.

Las levaduras son usados como suplementos en los piensos de animales debido a su relativo alto contenido de proteína y aminoácidos, energía y micronutrientes, comparado con los granos comunes y semillas oleaginosas.

Una de las desventajas de las levaduras es que su pared celular puede resistir las enzimas digestivas y reducir la digestibilidad, numerosos estudios han experimentado en la remoción de las paredes celulares para incrementar la digestibilidad; no obstante, la desventaja es que las paredes celulares de las levaduras contienen altos niveles de oligosacáridos, beta-glucanos, quitina y nucleótidos que pueden actuar como fibras prebióticas e inmunoestimulantes para varias especies de peces.

Bacterias

Los ingredientes unicelulares de las bacterias tienden a ser incluidas en las categorías de proteína unicelular bacteriano (por ejemplo Methylococcus capsulatus) que son producidos para una compuesto bioactivo en particular como la astaxantina.

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Aquellos recursos bacterianos que son usados para producir proteínas, representan a tres géneros: Spirulina, Methylococcus o Methylophilus.

Digestibilidad

La digestibilidad de un grupo de recursos de proteína y aceites de origen unicelular han sido reportados por la literatura científica. Sin embargo, se han observado un grupo de problemas entre los recursos de ingredientes unicelulares en términos de sus digestibilidades.

En muchos recursos proteínas unicelulares de microalgas se han encontrado problemas con la digestibilidad, con varios estudios concentrándose en los diferentes métodos de procesamiento de las microalgas para mejorar la digestibilidad.

El contenido de proteína de los productos unicelulares de hongos y bacterias típicamente son más digeribles que sus contrapartes en las microalgas. De acuerdo a las evaluaciones de los productos examinados, las digestibilidades promedio de los productos de hongos (80%) y bacterias (86%) fueron consistentemente más altos que aquellos de los productos de microalgas (76%).

Para la proteína unicelular bacteriana hubieron pocas diferencias entre las diferentes especies acuícolas en términos de la digestibilidad de productores similares. La digestibilidad de la proteína celular de Methylococcus cuando se usó en la alimentación de truchas arcoiris o salmón del Atlántico resultó en digestibilidades de la proteína de 88%.

Utilización y palatabilidad

La utilización de varios recursos de proteína y aceite unicelulares por diferentes especies acuícolas se sustenta en la abundante información sobre la aplicación de estos materiales en el sector de la acuacultura.

Los investigadores presentan información sobre un grupo de estudios que examinan la palatabilidad y utilización de los ingredientes de microalgas, hongos, bacterias y bioflocs para especies acuícolas como salmónidos, camarones, tilapia, dorada y lubina.

Evaluaciones inmunológicas

Varios estudios han informado sobre los efectos positivos de los ingredientes unicelulares sobre las respuestas inmunológicas, microbioma e inflamatoria en diferentes especies que usan los productos microbianos. En particular, algunos productos microbianos son conocidos por contener relativamente altos niveles de ciertas moléculas inmunoestimuladoras como los nucleótidos, peptidoglucanos y B-glucanos.

Efectos del procesamiento

No existen muchos estudios que examinen la influencia del procesamiento sobre los ingredientes unicelulares. En este tipo de estudios, la investigación usualmente incluye diferentes formulaciones que han sido probado en los sistemas de procesamiento de extrusión o peletizado, con la subsecuente evaluación de las calidades de los pellets.

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Los investigadores han encontrado que la proteína unicelular de bacterias incrementan la densidad y dureza de los pellets pero reducen la durabilidad del pellet. Existen solo diferencia menores en los efectos de diferentes fuentes de proteína bacteriana.

Influencia de la calidad del producto

Uno de las principales aplicaciones de muchos recursos de aceites unicelulares ha sido mejorar la calidad nutricional de las especies objetivo con el incremento en el nivel de los omega-3. Como consecuencia existe una proliferación de estudios que evalúan aspectos que influyen la calidad del producto.

Perspectivas de los ingredientes unicelulares

Una de las claras ventajas de muchos ingredientes unicelulares microbianos sobre otros ingredientes es su naturaleza no competitiva con la utilización de muchos recursos limitados del planeta para su producción.

En el futuro es probable que se incremente la competencia entre los diferentes sectores de alimentación animal y la necesidad por proveer alimentos a los humanos, impulsando la capacidad de producir nuevas fuentes de nutrientes. {mprestriction ids=»*»}

Referencia (acceso abierto):
Brett D. Glencross, David Huyben and Johan W. Schrama. 2020. The Application of Single-Cell Ingredients in Aquaculture Feeds—A Review. Fishes 2020, 5(3), 22; https://doi.org/10.3390/fishes5030022 {/mprestriction}

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