Por: Redacción de PAM*

La viabilidad de la acuicultura depende de asegurar ácidos grasos omega-3 esenciales en la dieta acuícola. Ante la presión sobre el aceite de pescado convencional, alternativas como microalgas, subproductos pesqueros y semillas genéticamente modificadas emergen como soluciones estratégicas para la demanda mundial. Una lectura clave para diseñar programas de alimentación de precisión que optimicen los recursos marinos y mantengan la calidad de la biomasa.

Los ácidos grasos poliinsaturados omega-3 de cadena larga (LC-PUFA, por sus siglas en inglés), en particular el ácido docosahexaenoico (DHA) y el ácido eicosapentaenoico (EPA), son nutrientes esenciales tanto para la salud humana como para las especies acuáticas. A medida que se incrementa la producción acuícola a nivel mundial y crece la demanda de alimentos funcionales, se ha intensificado la presión sobre las fuentes tradicionales de omega-3.

En este artículo se puntualizan los aspectos más relevantes extraídos de un taller internacional celebrado en Escocia en 2023, en el que se examinó el suministro actual y futuro de EPA y DHA, sus funciones biológicas y su aplicación en la nutrición acuícola.

Fuentes actuales y emergentes de omega-3 LC-PUFA

La producción global de omega-3 continúa dependiendo significativamente de los aceites de pescado (FO, por sus siglas en inglés) derivados de pequeños peces pelágicos. Aunque la producción de FO se ha mantenido relativamente estable en las últimas décadas, el suministro de EPA y DHA experimenta fluctuaciones debido a factores medioambientales, como los fenómenos de El Niño.

La creciente demanda ha ocasionado un aumento en la volatilidad de los precios en los mercados del FO, lo que ha generado la necesidad de explorar fuentes alternativas. Entre las fuentes emergentes se incluyen: aceites derivados de microalgas, recursos de zooplancton, cultivos de semillas oleaginosas modificados genéticamente y subproductos de la pesca y la acuicultura.

Entre las opciones evaluadas, los aceites de algas representan actualmente la fuente no marina con mayor éxito comercial. Sin embargo, es pertinente mencionar que los volúmenes de producción siguen siendo mucho menores que los de los FO tradicionales.

Los ácidos grasos esenciales omega-3 de cadena larga son nutrientes críticos para el correcto desarrollo fisiológico, la salud inmunitaria y la supervivencia de las especies acuáticas cultivadas. Su presencia en las dietas comerciales garantiza que el pescado y los mariscos mantengan su alto valor nutricional para el consumidor humano.

Flujos globales y dinámica del suministro de omega-3 LC-PUFA

El análisis de los sistemas muestra claramente que se han producido pérdidas significativas de EPA y DHA a lo largo de las redes tróficas marinas. Si bien los océanos producen una cantidad significativa de biomasa que contiene ácidos grasos omega-3, una parte considerable de este recurso se disipa mediante procesos biológicos naturales y el desperdicio alimentario humano.

Como conclusión principal, es importante destacar que la acuicultura desempeña un papel significativo como productora neta de EPA y DHA. Aproximadamente 242,000 toneladas de EPA y DHA se incorporan a los alimentos acuícolas, lo que resulta en la retención de unas 300,000 toneladas en la biomasa de los peces de piscifactoría.

El estudio subraya el desperdicio de alimentos como una causa significativa de pérdida de nutrientes. Una mayor recuperación y aprovechamiento de los subproductos de la pesca y la acuicultura podría incrementar de manera significativa la disponibilidad global de EPA y DHA. Como se evidencia en las tendencias históricas (Figura 1), el FO ha experimentado una notable transformación, pasando de ser un producto industrial de bajo valor a convertirse en un ingrediente estratégico para los alimentos acuícolas y el consumo humano directo.

Búsqueda de nuevas fuentes de omega-3 LC-PUFA

La expansión de las fuentes marinas tradicionales se ve restringida por los límites de sostenibilidad de la pesca mundial. En consecuencia, las fuentes alternativas están cobrando cada vez más importancia. Los subproductos del procesamiento del pescado ofrecen un potencial considerable, ya que contienen niveles significativos de EPA y DHA y cuentan con buenas credenciales de sostenibilidad. Entre las principales innovaciones se incluyen:

• Microalgas, en particular Schizo-chytrium, que son ricas en DHA.
• Canola modificada genéticamente que contiene aproximadamente un 10% de DHA.
• Camelina modificada genéticamente, capaz de producir más del 25% de EPA y DHA.

De acuerdo con las investigaciones realizadas, estos aceites alternativos suelen ser bien aceptados por los peces y ofrecen un rendimiento nutricional comparable al de los aceites marinos convencionales.

Biosíntesis de omega-3

La síntesis de omega-3 está determinada por la acción de un conjunto de enzimas conocidas como desaturasas y elongasas. Estas enzimas efectúan la conversión de los ácidos grasos (FA, por sus siglas en inglés) de menor complejidad en compuestos de cadena más extensa, tales como el EPA y el DHA.

En términos generales, la mayoría de los animales carecen de las enzimas necesarias para sintetizar de nuevo omega-3. Por lo tanto, su dependencia de fuentes alimentarias es una realidad. Ciertas especies piscícolas presentan la capacidad de convertir FA de cadena más corta en LC-PUFA. Sin embargo, esta capacidad exhibe variaciones significativas entre las distintas especies, lo que contribuye a explicar las diferencias en las necesidades alimentarias.

Metabolismo de los ácidos grasos esenciales y su función fisiológica en peces

Los ácidos grasos esenciales (EFA, por sus siglas en inglés) desempeñan una amplia gama de funciones fisiológicas fundamentales en los peces.

Entre sus funciones más destacadas se encuentran el apoyo al desarrollo neural, el mantenimiento de la estructura de las membranas celulares, la regulación de los procesos endocrinos, la modulación de las respuestas inmunitarias, la contribución a la osmorregulación y la garantía de una reproducción satisfactoria. La relevancia relativa de dichas funciones fluctúa según las especies y los tejidos, lo que refleja disparidades en la fisiología, el hábitat y las estrategias de ciclo vital.

De acuerdo con las investigaciones realizadas, se ha comprobado que existe una variación considerable entre las distintas especies de peces en lo que respecta a su capacidad para sintetizar los omega-3 LC-PUFA, EPA y DHA. En términos generales, los peces de agua dulce exhiben una mayor capacidad de elongación y desaturación de los precursores de FA de cadena más corta, lo que les permite sintetizar de manera endógena una parte del EPA y el DHA. En contraste, los peces marinos exhiben una capacidad biosintética más limitada, lo que los hace dependientes en mayor medida de fuentes dietéticas directas de LC-PUFA.

Esencialidad y carencia de ácidos grasos

Es imperativo reconocer las carencias de EFA, ya que estas pueden tener graves consecuencias para la salud y el rendimiento de los peces. Entre los síntomas más comunes se encuentran: reducción de tasas de crecimiento, menor supervivencia, anomalías cardíacas, alteraciones del comportamiento y menor tolerancia al estrés ambiental y al manejo.

Es pertinente mencionar que las especies marinas tienden a ser más propensas a las deficiencias de EFA en comparación con las especies de agua dulce. Además, es notable como estos organismos a menudo exhiben síntomas de deficiencia de manera más rápida y pronunciada. Estas observaciones subrayan la relevancia de proporcionar fuentes alimenticias apropiadas de omega-3 para promover el funcionamiento fisiológico normal.

La oferta global de aceite de pescado rico en omega-3 es limitada y proviene principalmente de pesquerías de captura de pequeños pelágicos. El crecimiento acelerado de la acuicultura intensiva genera una presión constante sobre este recurso finito, obligando a un análisis riguroso de su distribución en el mercado global de alimentos.

Retención y distribución de ácidos grasos esenciales

En términos generales, la composición en FA de los tejidos de los peces refleja la composición de la dieta; sin embargo, algunos tejidos exhiben una retención selectiva de ciertos FA en función de su importancia fisiológica. El DHA, en particular, se acumula preferentemente en el cerebro, la retina, las branquias y otras estructuras del sistema nervioso. Esta retención selectiva indica que el DHA desempeña funciones biológicas fundamentales en dichos tejidos, sugiriendo que mantener concentraciones tisulares adecuadas resulta esencial para un desarrollo neural, sensorial y fisiológico adecuado.

En lo que respecta al papel de los EFA en la estructura y función celular, el DHA desempeña un papel crucial como componente estructural fundamental de las membranas celulares, especialmente en los tejidos neuronales y visuales. Su estructura molecular única proporciona un equilibrio óptimo entre la flexibilidad y la estabilidad de la membrana, lo cual es necesario para una transmisión neuronal eficiente, el procesamiento visual y la integridad de la membrana. De acuerdo con estudios realizados, es evidente que

las dietas deficientes en DHA pueden incidir en funciones conductuales complejas, tales como el comportamiento gregario y el rendimiento alimentario. Este hallazgo subraya la importancia de este FA para el desarrollo y el funcionamiento normales de los peces.

La demanda de ácidos grasos esenciales varía drásticamente según la especie acuícola y su hábito alimenticio. Los peces carnívoros marinos y los salmónidos exigen perfiles lipídicos más estrictos y concentrados en comparación con especies omnívoras o de agua dulce, liderando el consumo de los inventarios mundiales de omega-3.

El papel de los EFA en la señalización intercelular

Además de sus funciones estructurales, los LC-PUFA actúan como precursores de numerosas moléculas de señalización implicadas en la comunicación celular y la regulación fisiológica. Las variaciones en los niveles de DHA y EPA en la dieta pueden influir en la expresión génica, el metabolismo energético, la síntesis hormonal y múltiples vías celulares. Los LC-PUFA presentes en los fosfolípidos de las membranas celulares, desempeñan un papel importante como sustratos para la producción de diversas moléculas de señalización intercelular, entre las que se incluyen eicosanoides, prostaglandinas, leucotrienos y lipoxinas (Figura 2).

Estos FA también contribuyen a la producción de eicosanoides y otros compuestos reguladores que participan en procesos metabólicos e inflamatorios, lo que amplía su influencia más allá de sus funciones estructurales.

EFA y la función inmunitaria

La proporción entre los ácidos grasos omega-6 y omega-3 tiene una gran influencia en las funciones inmunitarias de los peces. Las investigaciones indican que unas proporciones elevadas de omega-6 respecto a omega-3 en la dieta pueden favorecer las respuestas inflamatorias, mientras que el EPA y el DHA suelen ayudar a regular y moderar la inflamación. Además, las diferentes proporciones entre DHA y EPA pueden dar lugar a resultados inmunológicos distintos. Diversos estudios han demostrado que unos niveles adecuados de EPA en la dieta mejoran la resistencia a infecciones virales, infestaciones parasitarias y otros problemas de salud que suelen darse en los sistemas de producción acuícola.

El desbalance proyectado entre la oferta tradicional y la demanda por especies impulsa la investigación de fuentes alternativas de omega-3 de cadena larga. El uso de aceites vegetales modificados, microalgas ricas en DHA y EPA, y subproductos pesqueros procesados busca sustituir de manera eficiente el aceite de pescado convencional.

EFA en la reproducción

Es preciso señalar la importancia de los omega-3 para garantizar una reproducción satisfactoria en los peces y otros organismos acuáticos. Durante el proceso de maduración gonadal, se produce un movimiento significativo de LC-PUFA hacia los óvulos y los tejidos reproductivos.

Estos nutrientes favorecen el desarrollo embrionario, el desarrollo neural, la formación del sistema visual y la supervivencia de las larvas. Se han observado efectos similares en los crustáceos, en los que unos niveles adecuados de EPA y ácido araquidónico (ARA, por sus siglas en inglés) en la dieta mejoran el rendimiento reproductivo y aumentan la calidad de la descendencia. Por consiguiente, los EFA son fundamentales no solo para la salud de los adultos, sino también para la producción satisfactoria de las generaciones futuras.

¿Qué podemos aprender de la nutrición de los mamíferos (humanos)?

La investigación sobre la nutrición humana y de los mamíferos ha aportado valiosos conocimientos sobre las funciones biológicas de los omega-3. De acuerdo con los resultados de diversos estudios, el EPA y el DHA han demostrado su eficacia en la promoción de la salud cardiovascular, la regulación de los procesos inflamatorios, la influencia en las respuestas inmunitarias y la afectación de una amplia gama de vías metabólicas. Un aspecto de suma importancia que se desprende de la investigación con mamíferos es la competencia metabólica entre los FA.

El uso y los efectos biológicos de un FA suelen depender de la presencia y la abundancia de otros, lo que indica que las necesidades nutricionales no pueden evaluarse de forma aislada. Además, los resultados de las pruebas apuntan a que el EPA y el DHA exhiben funciones biológicas divergentes, lo que subraya la importancia de las proporciones relativas en relación con la concentración total de estos compuestos en la dieta.

Factores que influyen en los requerimientos nutricionales de EFA

Es importante destacar que las necesidades dietéticas de omega-3 están determinadas por diversos factores biológicos y ambientales. Entre los factores a considerar se incluyen las diferencias entre especies, la etapa de desarrollo, las condiciones ambientales, la temperatura del agua, la composición de la dieta y el estado fisiológico. Teniendo en cuenta la variabilidad de los factores mencionados entre las distintas especies acuícolas y los diversos sistemas de producción, no es posible establecer un único valor de necesidad de forma universal. Por el contrario, las recomendaciones nutricionales deben adaptarse a las necesidades específicas de cada especie y contexto de producción.

La optimización en el uso de ácidos grasos esenciales es indispensable para mitigar los costos operativos, dado que las fuentes lipídicas representan una porción significativa del valor del alimento. Las estrategias de formulación de precisión permiten cubrir los requerimientos nutricionales exactos por etapa de vida, maximizando la rentabilidad.

Requerimientos nutricionales de salmónidos, peces marinos y camarones

El concepto de requerimiento nutricional abarca tanto una dimensión cualitativa como una cuantitativa. Existe una diferencia sustancial en las necesidades de EFA entre las especies acuícolas, lo que sugiere la importancia de una mayor investigación para comprender mejor estas diferencias. Los salmónidos suelen tolerar niveles más bajos de LC-PUFA en la dieta, ya que conservan cierta capacidad endógena para sintetizar estos compuestos a partir de precursores de cadena más corta.

En contraste, los peces marinos comúnmente requieren niveles dietéticos más elevados de LC-PUFA debido a su limitada capacidad biosintética. Es importante destacar que los camarones dependen en gran medida de las fuentes dietéticas de EPA, DHA y ARA para promover su crecimiento, supervivencia, rendimiento reproductivo y calidad larvaria. Estas discrepancias, inherentes a las características de cada especie, subrayan la importancia de implementar estrategias nutricionales adaptadas en el ámbito de la acuicultura.

Limitaciones del conocimiento actual sobre la necesidad de EFA

A pesar de décadas de investigación, aún persisten importantes brechas en el conocimiento sobre la nutrición basada en EFA. Con el fin de alcanzar una mayor claridad y precisión, es necesario abordar aspectos significativos relacionados con las funciones biológicas específicas del EPA y el DHA, los requerimientos nutricionales propios de cada etapa de la vida, las interacciones entre los FA y otros nutrientes, el rendimiento de nuevas fuentes de omega-3 y el desarrollo de modelos predictivos para el uso y retención de los FA. Resulta imperativo abordar estas deficiencias en el conocimiento con el fin de optimizar la nutrición en la acuicultura y garantizar el uso sostenible de los recursos de omega-3 en el futuro.

Conclusiones

La viabilidad futura de la acuicultura dependerá en gran medida de la obtención de fuentes fiables de EPA y DHA. Los aceites de pescado tradicionales continuarán siendo relevantes, pero las microalgas, los subproductos pesqueros y los cultivos de semillas oleaginosas modificadas genéticamente se perfilan como alternativas estratégicas para satisfacer la creciente demanda. Tras el análisis de la evidencia, se concluye que los omega-3 LC-PUFA son esenciales para el crecimiento, la función inmunitaria, la reproducción, el desarrollo neural y la salud general de peces y crustáceos. Asimismo, la mejora en la recuperación de subproductos ricos en omega-3 y el aumento de la eficiencia en el uso de nutrientes son oportunidades clave para potenciar la sostenibilidad de los sistemas acuícolas a nivel mundial.

Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “OMEGA-3 FUTURES IN AQUACULTURE: EXPLORING THE SUPPLY AND DEMANDS FOR LONG-CHAIN OMEGA-3 ESSENTIAL FATTY ACIDS BY AQUACULTURE SPECIES)” escrito por: GLENCROSS, B.D. – IFFO, the Marine Ingredients Organization, UK, and Institute of Aquaculture, University of Stirling, UK; BACHIS, E. – IFFO, the Marine Ingredients Organization, UK; BETANCOR, M. B. – Institute of Aquaculture, University of Stirling, UK; CALDER, P. – Faculty of Medicine, University of Southampton, UK; LILAND, N. – Institute for Marine Research, Norway; NEWTON, R. – Institute of Aquaculture, University of Stirling, UK; and RUYTER, B. – Fisheries and Aquaculture Research, NOFIMA, Norwegian Institute of Food, Ås, Norway. La versión original, incluyendo tablas y figuras, fue publicada en 2025 en REVIEWS IN FISHERIES SCIENCE & AQUACULTURE. Se puede acceder a la versión completa a través del DOI: https://doi.org/10.1080/23308249.2024.2388563