Fuentes de proteína animal como sustituto de la harina de pescado en las dietas de acuicultura: Una revisión sistemática y meta-análisis

Por: Rendani Luthada-Raswiswi, Samson Mukaratirwa y Gordon O´Brien

El aumento de los precios de la harina de pescado ha hecho que la investigación orientada a la búsqueda de alternativas para su sustitución sea una prioridad a nivel mundial. A través de tales estudios se han identificado algunas limitaciones; sin embargo, el uso de fuentes de proteína animal en remplazo de la harina de pescado en las dietas de los peces, ha tenido un impacto positivo en el índice de conversión alimenticia, la tasa de crecimiento variable, el peso final y la tasa de supervivencia de distintos tipos de especies de peces de diferentes grupos de tamaño.

En general, se sabe que la calidad del ingrediente proteico utilizado en la formulación de los alimentos acuícolas tiene efectos sobre el valor nutricional de las dietas para los peces producidos. La demanda de recursos alimenticios para estos alimentos ha aumentado, en particular de harina de pescado con proteínas de primera calidad, debido al crecimiento de la oferta mundial de pescado y la producción acuícola.

Para poder considerar un ingrediente como candidato alternativo viable a la harina de pescado en los alimentos acuícola, este debe poseer algunas características económicas, logísticas y, obviamente, nutricionales, entre las cuales se pueden mencionar: precio competitivo, disponibilidad, facilidad de manipulación, envío, almacenamiento y uso en la producción de piensos, además de contar con alto contenido en proteínas, perfil de aminoácidos favorable, alta digestibilidad de los nutrientes y bajos niveles de fibra, almidón y carbohidratos no solubles.

La harina de pescado, con un mayor costo, ha sido sustituida de forma parcial o total por varias fuentes de proteína vegetal, proteína unicelular y proteína animal. Comúnmente, las fuentes de proteína animal se han considerado ideales como fuentes proteicas sustitutivas de la harina de pescado en la formulación de las dietas para peces, debido a su mayor contenido en proteínas y lípidos, a la superioridad de los aminoácidos esenciales y a su excelente palatabilidad.

Materiales y métodos

Se realizó una búsqueda sistemática de la literatura publicada en Google Scholar y EBSCOhost desde 1999 hasta 2019, utilizando los siguientes términos o frases: sustitución de la harina de pescado en los alimentos para peces, alternativas a la harina de pescado en las dietas para peces, fuentes de proteína animal en la acuicultura, insectos en los alimentos para peces, subproducto terrestre y subproductos de la pesca.

Posteriormente, se depuró la información hasta determinar los artículos a incluir en el meta-análisis, el cual se realizó considerando las variables peso final, la tasa de crecimiento específica, el índice de conversión alimenticia y la tasa de supervivencia.

El objetivo de este estudio fue realizar una revisión sistemática de los artículos publicados sobre las fuentes de proteína animal utilizadas en acuicultura y evaluar los resultados de las dietas recomendadas frente a la dieta de control.

Resultados

Se identificaron en total 1.030 artículos en los motores de búsqueda y registros adicionales obtenidos a través de otras fuentes. Se evaluó la elegibilidad de 217 artículos, de los cuales se seleccionaron los 18 que se incluyeron en la revisión sistemática y el meta-análisis (Figura 1).

Especies de pescado utilizadas y niveles recomendados de fuentes de proteína animal.

Los resultados de la revisión de los artículos mostraron que las fuentes de proteína animal que sustituyen a la harina de pescado, van desde los insectos (gusanos de Mopane (Imbrasia belina), saltamontes (Zonocerus variegatus), grillos de campo (Gryllus bimaculatus), gusanos de mosca (Chrysomya megacephala), la mosca soldado negra (Hermetia illucens) y el supergusano (Zophobas morio), pasando por los subproductos de animales terrestres (harina de plumas fermentada, harina de plumas, subproductos avícolas, harina de carne y huesos y harina de sangre) y los subproductos de la pesca (ensilado de pescado, harina de cabeza de camarón y harina de krill).

Además, también se ha utilizado una variedad de especies de peces como Oreochromis mossambicus, Clarias gariepinus, Oreochromis niloticus, Sparus aurata, Dicentrarchus labrax, Scophthamus maeotinus, Lutjanus guttatus, Ophiocephalus argus, tilapia roja (O. mossambicus × O. niloticus × Oreochromis aureus), y Acipenser glueldenstaedtii.

Asimismo, se evidenció que los niveles recomendados de fuentes de proteína animal en los alimentos fueron: el 20% de harina de plumas y de cabeza de camarón para C. gariepinus, el 20% de harina de carne y huesos para Op. argus, el 25% de harina de supergusanos, subproductos avícolas y saltamontes para L. guttatus y C. gariepinus respectivamente, el 30% de harina de krill para A. glueldenstaedtii, 20-50% de harina de plumas fermentadas para O. niloticus, 50% de subproductos avícolas y ensilado de pescado para O. niloticus y tilapia roja (O. mossambicus × O. niloticus × O. aureus) respectivamente, 60% de harina de lombriz mopana para O. mossambicus y 100% de harina de grillo de campo para C. gariepinus.

Valores de peso final, tasa de crecimiento específica, índice de conversión alimenticia y tasa de supervivencia

El índice de crecimiento específico osciló entre el 0,56% y el 7,89%. Las tazas de conversión alimenticia fueron de 1,25, 1,51 y 2,20 para O. mossambicus, C. gariepinus y C. gariepinus, alimentados con harina de insectos (I. belina, Z. variegatus y G. bimaculatus, respectivamente). Al emplear subproductos terrestres, se obtuvieron índices de conversión alimenticia de 1,73, 1,34, 1,20, 1,40 y 1,24 para O. niloticus, C. gariepinus, L. guttatus, O. niloticus y Op. argus, respectivamente.

En cuanto a los índices de conversión alimenticia, se detectaron valores de 1,35, 2,50 y 1,10 en tilapia roja, C. gariepinus y A. glueldenstaedtii alimentados con productos de la pesca.

La tasa de supervivencia osciló entre el 83% y el 100%, excepto en el caso de la tilapia y el C. gariepinus, que fueron alimentados con ensilado de pescado y harina de cabeza de camarón, donde no fue posible su determinación debido a la ausencia de este dato en el reporte de los estudios correspondientes.

Meta-análisis

Para el meta-análisis, los datos de los estudios incluidos se agruparon según peso final, tasa de crecimiento específico, índice de conversión alimenticia y tasa de supervivencia. Las muestras analizadas fueron 1.335, 1.430, 1.450 y 1.307 para el peso final, el índice de crecimiento específico, el índice de conversión alimenticia y la tasa de supervivencia en cada caso.

Los resultados mostraron un efecto global de 9015, 10, 10 y 546, y un nivel de heterogeneidad observado de I 2 = 99,70%, I 2 = -17,73%, I 2 = -25,79% e I 2 = 101,08% para el peso final, el índice de crecimiento específico, el índice de conversión alimenticia y la tasa de supervivencia respectivamente.

Discusión

El rendimiento del crecimiento medido por el peso final y la tasa específica de crecimiento mostró que el excedente de proteína no podría ser utilizado eficientemente para el crecimiento de los peces, debido al aumento en la energía de crecimiento necesaria para la desaminación y excreción de los aminoácidos absorbidos en exceso. Al fin y al cabo, cada especie de pez tiene un límite proteico específico. Cuando los niveles de proteína en la dieta aumentan, el índice de conversión alimenticia disminuye.

Los resultados de esta revisión demuestran que no ha sido exitosa la sustitución total de la harina de pescado por los niveles recomendados de harina de insectos. Las principales limitaciones para el uso de insectos incluyen: (i) la variabilidad de su valor nutricional, el cual depende de la especie, la etapa de desarrollo y el sustrato utilizado para alimentar al insecto, (ii) la baja concentración de aminoácidos que contienen azufre, y (iii) la ausencia de los ácidos eicosapentaenoico y docosahexaenoico.

Las harinas de plumas fermentadas, las harinas de sangre, los subproductos avícolas y las harinas de carne y huesos son algunos de los subproductos de animales terrestres destinados a las dietas acuícolas.

Sin embargo, el uso de la harina de plumas en los piensos de acuicultura está limitado por el hecho de que los peces no pueden digerirla.

Los subproductos de la pesca son generados por las industrias pesqueras, entre los que se encuentran la piel, las aletas, las escamas, las cabezas, las espinas, las vísceras y los recortes musculares. Su utilización en remplazo de la harina de pescado está limitada por factores como el costo de la recolección de los residuos de pescado, el procesamiento oportuno y el control de calidad.

“Además, estos varían mucho en cuanto a su naturaleza física, composición y disponibilidad (por ejemplo, los residuos procedentes del marisco, sólo están disponibles durante la temporada de pesca).“

Los resultados relativos al peso final, la tasa de crecimiento específica, el índice de conversión alimenticia y la tasa de supervivencia, muestran que existe una diferencia estadísticamente significativa entre los estudios. El nivel de heterogeneidad fue muy alto tanto para el peso final (99,98) como para la tasa de supervivencia (101,08).

“Los subproductos de animales terrestres tienen un gran potencial como sustituto de la harina de pescado, ya que son fuentes de proteínas económicas, fácilmente disponibles y cuentan con perfiles de aminoácidos más completos que las proteínas vegetales.“

El peso final, la tasa de crecimiento específica, el índice de conversión alimenticia y la tasa de supervivencia de los peces en el experimento o en la cría en general se ven afectados por muchos factores, como la edad de los peces, la especie de peces, la densidad de población, el nivel y la frecuencia de alimentación, la fuente de proteínas y los parámetros de calidad del agua (como la temperatura del agua, el oxígeno disuelto y el pH).

Conclusiones

A pesar de la heterogeneidad observada y de las limitaciones en el uso de insectos, subproductos terrestres y subproductos de la pesca en sustitución de la harina de pescado, estas fuentes de proteína animal han mostrado efectos positivos en el índice de conversión alimenticia, la tasa de crecimiento específica, el peso final y la supervivencia de diferentes especies de peces de diferentes grupos de tamaño.

Sin embargo, se recomienda orientar futuras investigaciones a (i) identificar un sustituto de la harina de pescado que no tenga limitaciones y (ii) evaluar la viabilidad de utilizar la carne o los subproductos animales fácilmente disponibles como sustituto de la harina de pescado.

Este artículo es patrocinado por NRA

Más información en: https://nara.org/

Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “Animal Protein Sources as a Substitute for Fishmeal in Aquaculture Diets: A Systematic Review and Meta-Analysis” escrito por Rendani Luthada-Raswiswi, Samson Mukaratirwa y Gordon O´Brien. La versión original fue publicada en abril de 2021 a través Applied Sciences.