Nutrición

Nuevos ingredientes de origen marino para los alimentos acuícolas

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By Milthon Lujan

La acuicultura depende fuertemente de recursos marinos como la harina y el aceite de pescado. Estos son ingredientes estratégicos en los piensos acuícolas debido a que su suministro no puede satisfacer la demanda.

Evaluación cualitativa de los organismos potenciales considerados en la acuicultura circular, junto con el contenido nutricional, el conocimiento científico, la aplicación práctica y la viabilidad/costo de producción. Fuente: Eroldoğan, et al. (2022).
Evaluación cualitativa de los organismos potenciales considerados en la acuicultura circular, junto con el contenido nutricional, el conocimiento científico, la aplicación práctica y la viabilidad/costo de producción. Fuente: Eroldoğan, et al. (2022).

Aún cuando se han realizado considerables esfuerzos para reemplazar la harina y el aceite de pescado, muchas especies acuícolas mantienen varios desafíos.

Investigadores de Cukurova University, University of Stirling, Scottish Association for Marine Science, NOVA University of Lisbon, entre otras organizaciones científicas y universidades, publicaron una revisión científica donde evalúan las tendencias actuales en el uso de organismos marinos, desde microorganismos (hongos, thraustochytrids, microalgas y bacterias) a macroalgas y macroinvertebrados como recursos biológicamente viables para los piensos acuícolas.

La revisión se enfoca en la tendencia del uso circular de los recursos y el desarrollo de nuevas cadenas de valor. En este sentido, los autores del estudio presentan una perspectiva de promoción de las nuevas cadenas de valor de economía circular.

Evolución de los aquafeeds

Tradicionalmente, los alimentos acuícolas dependieron del uso de recursos marinos como ingredientes (proteínas y aceites provenientes de las pesquerías – Aquafeed v1.0).

Sin embargo, el reconocimiento de los desafíos en el suministro de harina y aceite de pescado condujo a avances significativos en el desarrollos de ingredientes alternativos para los piensos acuícolas, principalmente derivados de fuentes de animales y vegetales terrestres (Aquafeed v2.0).

Recientemente los esfuerzos se han enfocado en el desarrollo de ingredientes circulares y regenerativos (Aquafeed v3.0) que valoricen los subproductos de otros sectores o que remedien la descarga de nutrientes, por ejemplo, fuentes de proteínas de macroalgas y microbios.

Bieconomía azul

La Unión Europea considera a la bioeconomía azul como una actividad económica asociada con el uso de recursos biológicos acuáticos renovables para elaborar productos. Esto incluye todas las actividades que involucran el cultivo, la extracción, el procesamiento y la transformación de materias primas.

La contribución de la acuicultura a la bioeconomía azul está totalmente integrada en Aquafeed v3.0, ya sea mediante la selección de nuevos recursos de alimentación de organismos acuáticos, por la valorización de la captura incidental o los descartes de la pesca y la acuacultura que se acumulan durante la captura y el procesamiento.

La revalorización de los descartes se puede realizar a través de una biorefinería, un proceso que recolecta, valoriza y reutiliza biomasa para la producción de productos y procesos de base biológica con valor agregado a través de cadenas de valor adicionales.

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Esta circularidad de los recursos biológicos, minimiza y reutiliza los desechos, y puede generar resiliencia en la pesca y la acuicultura.

Microorganismos como ingredientes

Los microorganismos como microalgas, levaduras, bacterias, entre otros, representan ingredientes sostenibles y renovables enriquecidos con proteínas de ingredientes unicelulares, con una amplia gama de usos en el sector de la acuicultura.

Estos organismos pueden utilizar los nutrientes derivados de diferentes flujos de desechos y otros subproductos industriales y el tiempo de rotación es corto y, por lo tanto, muestra una alta productividad. Por lo tanto, la materia prima basada en microbios se puede producir de manera más sostenible y circular.

Microalgas

Una mayor conciencia de la bioeconomía circular afectó la utilización intensiva de microalgas como fuente de alimentación alternativa para la acuicultura sostenible.

Los recursos de microalgas se consideran fuentes sostenibles de nutrientes y compuestos de alto valor agregado, como ficobiliproteínas/ficobilinas, ácidos grasos, carotenoides y antioxidantes.

El concepto de bioeconomía revela importantes oportunidades para que las microalgas participen en la reducción de la huella ambiental, la contaminación del agua y los efectos ecológicos nocivos, pero al final crean dietas renovables y saludables para la acuacultura y las personas.

En su revisión, los investigadores se concentran en los recursos de microalgas como nutrientes esenciales, pigmentos y antioxidantes, junto con sus efectos biocirculares en los alimentos acuícolas.

Hongos (filamentosos y levaduras)

La biomasa fúngica se considera cada vez más como una fuente potencial de alimentos debido a su contenido nutricional que incluye proteínas, aminoácidos esenciales, PUFA, fibras, minerales y vitaminas.

La utilización de hongos como fuente alternativa de proteínas en los alimentos no es un concepto nuevo. En la mayoría de los casos, los datos se refieren a hongos de origen terrestre, que, sin embargo, desde el punto de vista nutricional, no presentan diferencias significativas respecto a los de origen marino.

La creciente disponibilidad de cepas de hongos de origen marino y el desarrollo de nuevas cadenas de producción en la bioeconomía azul pronto llenarán este vacío.

Numerosos estudios reportan la eficacia de los subproductos de la producción de hongos como sustitutos de la harina de pescado. Las biomasas fúngicas o sus derivados se han utilizado como prebióticos, con efectos beneficiosos demostrados en varias especies de peces y camarones.

Thraustochytrids

Los Thraustochytrids son protistas eucariotas heterótrofos, con una amplia distribución geográfica desde las regiones polares hasta los trópicos,distribuidos ubicuamente en todos los hábitats de aguas someras y profundas como saprofitos, detritívoros, parásitos, patógenos y bacterivoros.

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Durante más de cuatro décadas, la investigación sobre Thraustochytrids se centró en la producción de valiosas fuentes de nutrición. Sin embargo, recientemente las investigaciones revelaron la importancia de estos organismos unicelulares en las economías circulares.

Dentro de los Thraustochytrids, el género Schizochytrium es el más utilizado en acuicultura. Se han desarrollado comercialmente varios productos de Schizochytrium que contienen altas concentraciones de DHA. Además, el producto seco de Schizochytrium es muy eficaz cuando se incluye en las dietas del bagre de canal, Ictalurus punctatus, y la lubina asiática, Lates calcarifer.

Dado que el DHA dietético es un nutriente esencial para el crecimiento y desarrollo óptimos de muchas especies de peces, los Thraustochytrids se han considerado una nueva fuente alternativa de n − 3 LC PUFA. Thraustochytrium striatum puede producir un alto contenido de DHA, que oscila entre 5,18 y 83,63 mg g−1 de biomasa, cuando se utilizan monosacáridos como glucosa, d-fructosa, d-xilosa, entre otros, como fuentes de carbono.

Bacterias marinas

En la acuicultura, las fuentes de proteína unicelular, como las bacterias, han ido cobrando interés debido a que representan un enfoque eficaz para gestionar los gastos de producción, no solo al mantener el rendimiento del alimento, sino también al beneficiar la salud de los peces de acuicultura.

Además de las vitaminas, los fosfolípidos y otros compuestos, las bacterias pueden producir altos valores de proteína cruda, aminoácidos esenciales y metabolitos secundarios bioactivos.

Macroorganismos como ingredientes

Macroalgas

Además de su valor nutricional, las macroalgas contienen varios compuestos y metabolitos secundarios que pueden beneficiar a los peces de cultivo. En particular, varios extractos de macroalgas exhiben propiedades que indican que pueden ser usados como agentes profilácticos y/o terapéuticos en la acuicultura.

En los últimos años, diversas investigaciones han evaluado el potencial de las macroalgas como una fuente de proteína para las dietas de los peces.

Con la tecnología actual, la producción de proteínas para alimentos para peces utilizando biomasa de algas marinas no es ni económica ni ambientalmente sin innovaciones técnicas para superar varios cuellos de botellas existentes (volumen disponible de biomasa de macroalgas, contenido de proteínas y tecnología de conservación de biomasa).

Invertebrados

La mayor parte de las larvas de peces dependen del alimento vivo durante las primeras etapas de su vida. Este tipo de producción exige personal capacitado e inversiones en infraestructura para mantener los criaderos u optimizar las cadenas de suministro para garantizar la estabilidad del suministro de alimento vivo.

La Artemia, los rotíferos (Brachionus plicatilis y B. rotundiformis) y los copépodos son los principales invertebrados utilizados en la larvicultura de peces y camarones.

Subproductos de la pesca y acuicultura

En cuanto a las fuentes alternativas de acuicultura, han surgido dos niveles de circularidad: indirecta y directa.

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Circularidad Indirecta

Con respecto al nivel de circularidad “indirecta”, la acuicultura genera cantidades significativas de desechos, que se investigan como posibles fuentes sostenibles de biomoléculas en diversas industrias, como la cosmética, la farmacéutica, el envasado de alimento, la energía, la acuicultura o alimentación del ganado.

La producción de ensilado de pescado es una excelente manera de valorizar estos subproductos como alimento para la acuicultura y la agricultura, especialmente relevante para los países con pesca artesanal. La calidad nutricional depende de la frescura y la composición de la materia prima.

Circularidad Directa

En cuanto al segundo nivel de circularidad, “directa”, se propuso el concepto de acuicultura multitrófica integrada (IMTA), haciendo una contribución revolucionaria a la sostenibilidad de la acuicultura.

El IMTA combina el cultivo de especies alimentadas (peces o camarones) con especies extractivas, que utilizan los nutrientes inorgánicos (algas marinas) y orgánicos (filtradores), y mostró una solución más sostenible que el monocultivo, creado como una estrategia de biomitigación.

Perspectivas

Al igual que otras industrias, la acuicultura está transitando de los modelos lineales a circulares, que incluye la valorización de un amplio rango de recursos del ambiente marino. Estos recursos biológicos pueden ser usados de forma total (alimento vivo o biomasa) o a través de la valorización de sus compuestos bioactivos.

Sin embargo, los investigadores recomiendan una mayor investigación para conocer la producción de compuestos bioactivos en los organismos y su impacto en las especies acuícolas objetivo.

Contacto
Orhan Tufan Eroldoğan
Faculty of Fisheries, Department of Aquaculture, Cukurova University, 01330 Adana, Turkey.
Email: mtufan@cu.edu.tr

Referencia (acceso libre)
Eroldoğan, OT, Glencross, B, Novoveska, L, et al. From the sea to aquafeed: A perspective overview. Rev Aquac. 2022; 1- 30. doi:10.1111/raq.12740

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