Aun siendo un tema en exploración, el área de Investigación y Desarrollo de Skretting Ecuador está comprometida con la innovación y la búsqueda de materias primas para la producción de dietas acuícolas más sostenibles, apoyando a la industria del camarón y su potencial para contribuir al logro de los objetivos de la ONU en cuanto a seguridad alimentaria, reducción del hambre y protección de la vida en la tierra y en el mar.
La acuicultura es el sector de producción con el mayor crecimiento a nivel mundial. Únicamente la producción de camarones Litopenaeus vannamei ha logrado superar los 6 millones de toneladas, el equivalente al 51.7% del total de crustáceos provenientes de la acuicultura (FAO, 2022).
Por este motivo, es considerado uno de sectores más valiosos que prometen cumplir los objetivos para el desarrollo sostenible de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), manteniendo la seguridad alimentaria y los beneficios económicos de una industria en constante desarrollo.
“Al ser uno de los sectores con mayor crecimiento, la industria camaronera constantemente se enfrenta a desafíos relacionados con la sostenibilidad, y el bienestar animal y ambiental (Sampantamit et al., 2020; Thilsted et al., 2016). Además, es una de las mayores demandantes de harina de pescado (HP) como fuente de proteína en el sector acuícola (Balasubramanian et al., 2022; Naylor et al., 2009; Shepherd y Jackson, 2013).”
Este ingrediente, considerado finito e insostenible, es incorporado a las dietas comerciales por el alto requerimiento de proteína para la producción de camarón (Molina-Poveda, 2016), siendo el foco de atención de muchos estudios de investigación para el uso de fuentes de proteínas alternativas (Froehlich et al., 2018; Naylor et al., 2009; Pelletier et al., 2018), lo que ha permitido a las fábricas de alimento acuícola reducir el contenido de HP en sus dietas comerciales y, con ello, el desarrollo de la industria.
Esta sustitución es considerada ambientalmente sostenible, ya que, reduce de manera significativa la dependencia de los recursos marinos finitos (Gatlin et al., 2007; Naylor et al., 2009).
Sin embargo, los requerimientos nutricionales de las especies cultivadas son la principal limitante en el porcentaje de sustitución, debido a la variabilidad o disponibilidad de nutrientes esenciales en los ingredientes vegetales terrestres (FAO, 2009; Gatlin et al., 2007), como son los aminoácidos, ácidos grasos esenciales, minerales y vitaminas necesarias para asegurar el máximo crecimiento y una buena salud del organismo (Dawson et al., 2018).
Actualmente, la preocupación por la sostenibilidad de la materias primas llega también a las fuentes vegetales debido al traslado de la demanda de los recursos oceánicos a la tierra, lo que podría influir y generar competencia con otros sectores de producción de alimentos basados en fuentes de origen terrestre (Boissy et al., 2011; Pahlow et al., 2015), presionando el medio ambiente, la biodiversidad, y la disponibilidad y los precios de cultivos (Blanchard et al., 2017; Malcorps et al., 2019; Pelletier et al., 2018; Troell et al., 2014).
“Estos potenciales efectos no contribuirían al desarrollo de dietas sostenible según la definición de la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO), y afectaría el cumplimiento de los objetivos de la ONU en cuanto a seguridad alimentaria, reducción del hambre y protección de la vida en la tierra y en el mar.”
En este contexto, considerando los requerimientos nutricionales del alimento para camarón y la importancia de mantener la sostenibilidad de la acuicultura como soporte en la rápida intensificación del cultivo, la nutrición animal y la alimentación deben superar los siguientes problemas para alcanzar la sostenibilidad, i.e.:
(1) disponibilidad y costos de los ingredientes para el desarrollo de los alimentos,
(2) incremento de la competencia de la materia prima con otros sectores, y
(3) previsión de la oferta y la demanda del mercado local y global junto con el mantenimiento de la calidad ambiental, la aceptabilidad social y el crecimiento económico de los sistemas acuícolas (Caruso, 2015; Hasan, 2000).
Así, nace la necesidad de la búsqueda y el uso de nuevos ingredientes llamados ingredientes novedosos, entre los cuales se encuentran insectos y lombrices de tierra, microalgas y proteínas de origen bacteriano y fúngico, como alternativa para suplir los requerimientos nutricionales de los cultivos de camarón de una manera más sostenible.
En esta primera parte, se presentan los beneficios del uso de insectos, lombrices de tierra y microalgas para la producción de dietas acuícolas; mientras que, en la próxima parte de este artículo se abordarán las demás fuentes mencionadas y los resultados de uno de los estudios que en esta materia ha realizado el equipo de Investigación y Desarrollo de Skretting Ecuador.
Insectos y lombrices de tierra
La disponibilidad de la HP, cada vez más limitada ante el crecimiento constante de la producción acuícola, y sus crecientes costos han impulsado alternativas de alimentación sostenibles para la acuicultura. Los insectos forman parte de la dieta natural de varias especies acuícolas en estado silvestre, por lo tanto, pueden ser una alternativa para sustituir parcial o totalmente la HP.
La producción de insectos requiere de cantidades mínimas de tierra y agua, tienen ciclos de vida cortos y pueden criarse con biorresiduos de alta productividad con buenos coeficientes de conversión alimenticia (Makkar et al., 2014). En cuanto a las características nutricionales, la composición de sus nutrientes cambia según la etapa de vida, las condiciones de crecimiento y la alimentación.
“Una dieta de pescado de buena calidad puede tener hasta un 73% de proteína, mientras que la harina de soya puede alcanzar hasta el 50% de proteína; según la especie de insecto y el método de procesamiento, el contenido de proteínas de la harina oscila entre el 50 – 82% (Gasco et al., 2020; Manzano-Agugliaro et al., 2012).”
Los perfiles de aminoácidos de un insecto dependen también del taxón. Varios insectos presentan perfiles comparables a los de la HP, y otros se asemejan a la harina de soya con ciertas deficiencias de aminoácidos como la lisina y metionina (Barroso et al., 2014). Muchos otros tienen una gran cantidad de taurina (26 mol/g), un aminoácido con efectos positivos sobre la resistencia a estrés ambiental en el camarón (Sowa y Keeley, 1996; Yue et al., 2013; Zhou et al., 2017).
Los valores nutricionales de los insectos pueden ser fuertemente influenciados por la dieta, empleando fuentes de nutrientes como vitaminas y minerales pueden ayudar a mejorar el valor nutricional de la harina producida (Figura 1). Por ejemplo, la adición de calcio y fósforo durante la cría de insectos podrían mejorar las concentraciones de estos minerales una vez producida la harina (Makkar et al., 2014; Rumpold y Schlüter, 2013).
Otra fuente alternativa de proteína sostenible es el uso de lombrices de tierra, las cuales pueden crecer de forma eficiente en sustratos que son desperdicios o subproductos con un valor económico muy bajo o nulo (Parolini et al., 2020). La harina de lombrices puede contener entre el 55 – 70% de proteína cruda y una variedad de vitaminas, como niacina y vitamina B12, con un mayor contenido de aminoácidos, principalmente la lisina y metionina, en comparación con la HP (Mohanta et al., 2016).
Los estudios en camarón han reportado el reemplazo exitoso de hasta el 50% de HP por harina de insectos con resultados que han aumentado la ganancia de peso, la digestibilidad y disminuyendo el factor de conversión de alimentos (FCR, por sus siglas en inglés) (Choi et al., 2018; Cummins et al., 2017; Motte et al., 2019; Panini et al., 2017).
“Por otro lado, a pesar de que los estudios del uso de harina de lombrices en dietas para camarón son escasos y no concluyentes referente al efecto sobre el rendimiento del camarón, Chiu et al. (2016) mostraron que es posible reemplazar un 80% de HP en dietas para juveniles L. vannamei usando una mezcla de soya fermentada y harina de lombrices.”
En peces, los porcentajes de sustitución usando únicamente harina de lombrices han mostrado ser exitosos y variables dependiendo de la especie (Ghosh, 2004; Mohanta et al., 2016; Vodounnou et al., 2016).
Por esta razón, dadas las características nutricionales, facilidad de crianza y la producción de biomasa, los insectos y lombrices son los mejores candidatos como fuentes ambientalmente amigables de nutrientes, de acuerdo con el Objetivo 14 de la ONU, apoyando
también la sostenibilidad del crecimiento de la industria acuícola (Hodar et al., 2020).
Microalgas
Actualmente, el 30% de la producción global de algas es usada en la alimentación animal. El uso de microalgas como un aditivo en la acuicultura ha ganado considerable atención por sus ventajas, incluido la ganancia del peso, aumento de niveles de triglicéridos y el contenido proteico en el cuerpo, incremento de la resistencia a enfermedades, reducción de liberación de nitrógeno en el ambiente y mejor digestibilidad (Balasubramanian et al., 2022).
Varias microalgas han sido usadas como alimento en estadios larvarios de bivalvos, camarones y algunas especies de peces en sistemas de monocultivo intensivo, que pueden ser ingeridas ya sea directamente por el organismo (alimento vivo), de manera indirecta por medio de otros organismos (Artemia) o formar parte de un alimento comercial para larvas (Liu et al., 2020).
“Al igual que la mayoría de las fuentes descritas en este artículo, la síntesis de proteínas en las microalgas se ve afectada por las condiciones de cultivo y el medio.”
El contenido de proteína de la biomasa seca ronda entre el 26.5 y 53.3%. Adicionalmente, la biomasa de microalgas contiene altas concentraciones de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA, por sus siglas en inglés) que, en circunstancias inusuales, tales como bajas temperaturas, apoyan el crecimiento y supervivencia del camarón (Araújo et al., 2019; Maisashvili et al., 2015; Priyadarshani et al., 2012; Sangha et al., 2000).
Las microalgas con altos contenido PUFA ofrecen un potencial mucho mejor para la acuicultura que la soya y el maní, usadas ampliamente como materia prima para la manufactura de alimentos. De allí que, las microalgas pueden ser consideradas una fuente efectiva y de bajo costo de PUFA para la acuicultura (Li et al., 2014; Walker y Berlinsky, 2011).
Estudios usando una combinación de biomasa microbiana y microalgas ha sido extensamente probada en camarón Penaeus monodon para superar las desventajas en el crecimiento cuando la HP o el aceite de pescado son removidos de la dieta, mientras que otro trabajo describió un mejoramiento en las tasas de crecimiento cuando se incluyó proteína microbiana al 10% en dietas bajas en HP (Arnold et al., 2016; Glencross et al., 2014).
Por la información aquí presentada, las nuevas alternativas son variadas y los resultados bastante prometedores, pero sin duda el lograr la sostenibilidad de la industria depende de cada uno de los eslabones del sector camaronero. En la próxima parte de este artículo, se continuará profundizando en este tema y en las contribuciones del equipo de Investigación y Desarrollo de Skretting Ecuador.
Este artículo es patrocinado por SKRETTING
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