por Jorge Dias, Gerente general, Sparos, Olhão, Portugal, Paulo Gavaia, Investigador, El Centro de Ciencias del Mar, Faraón, Portugal, y Andrew Spicer, CEO, Algenuidad, Stewartby, Reino Unido
Las fuentes de alimentos sostenibles son esenciales para una población mundial en constante crecimiento, ejerciendo presiones adicionales sobre una industria de la acuicultura en rápido crecimiento. La producción eficaz de especies de acuicultura saludables requiere alimentos acuícolas rentables y nutricionalmente equilibrados; la formulación de estos alimentos presenta muchos desafíos, y constantemente se buscan nuevas soluciones.
Este artículo analiza la idoneidad de las algas como materia prima sostenible en alimentos acuícolas, así como los beneficios para la salud que pueden agregar las algas modificadas genéticamente, como una mayor absorción nutricional, inmunoestimulación y salud y bienestar intestinal.
La industria de alimentos acuícolas está fuertemente impulsada por los costos. Las materias primas utilizadas en los piensos deben proporcionar todos los nutrientes esenciales requeridos por una especie en particular, pero esto debe equilibrarse con el costo. La disponibilidad de estas materias primas también es una consideración muy importante, ya que la producción de las fábricas para la producción de alimentos para peces puede estar en la región de 150 a 200 mil toneladas por año.
Los ingredientes que son de temporada o tienen una disponibilidad de mercado muy baja son, por lo tanto, es mejor evitarlo. No es sorprendente, los investigadores buscan continuamente soluciones de alimentación alternativas, y una de las más prometedoras son las microalgas.
Buscando nuevos alimentos acuícolas
Las microalgas se han utilizado como parte de la cadena de alimentos vivos en los criaderos de acuicultura durante algún tiempo. pero ahora hay un impulso para explotar estos organismos en alimentos formulados. Esta tecnología aún se encuentra en sus inicios y, en el presente, el uso de microalgas como ingredientes de piensos a granel aún está lejos, debido a los costos y las limitaciones de disponibilidad del producto.
Como resultado, el enfoque actual está en el uso de productos de algas como ingredientes funcionales para mejorar los alimentos tradicionales durante los períodos sensibles del ciclo de producción, o en situaciones específicas derivadas de prácticas agrícolas. Las microalgas tienen un gran potencial como fuente de ingredientes funcionales, ofreciendo beneficios complementarios junto con la nutrición básica, llenando un vacío notable en el sector de alimentos acuícolas.
Abriendo la puerta a nuevos enfoques en acuicultura
Una década atrás, los alimentos acuícolas contenían una gran cantidad de harina de pescado extraída del mar, pero este es un recurso limitado y una fuente alternativa de proteínas y lípidos, particularmente lípidos ricos en ácidos grasos poliinsaturados omega-3, como el ácido docosahexaenoico (DHA), sería muy beneficioso.
Cada vez más, los peces se crían con alimentos acuícolas que contienen altos niveles de proteínas vegetales o de soja, pero con frecuencia muestran algún grado de respuesta inflamatoria intestinal a estas dietas. A medida que se reduce la proporción de pescado consumido mundialmente atribuido a las capturas silvestres, y aumenta la intensidad relativa de las piscifactorías y la presión para producir más pescado por unidad de superficie, la importancia de la salud y el bienestar de los peces es cada vez más urgente y se está poniendo más énfasis en el desarrollo y la aplicación de estrategias preventivas para reducir las pérdidas debidas a enfermedades comunes.
Los inmunoestimulantes como la lactoferrina son potencialmente beneficiosos para la salud intestinal de los peces; la incorporación de lactoferrina en los alimentos para animales acuáticos sería un medio posible de minimizar los efectos negativos de otros componentes del alimento. La lactoferrina también puede actuar con una capacidad preventiva adicional, mejorar la capacidad inmunológica de los peces para responder a un evento de estrés o una enfermedad, y mejorar su resistencia a bacterias y virus, potencialmente modificando el microbioma intestinal.
Este enfoque está siendo dirigido por el especialista en algas con sede en el Reino Unido Algenuity, que ha establecido una tecnología para producir comercialmente relevantes, cepas de microalgas recombinantes que expresan una variedad de proteínas deseables, incluida la lactoferrina y otras, con el objetivo de incorporar las algas modificadas como posibles ingredientes funcionales de alimentos acuícolas.
Las microalgas modificadas ricas en lípidos y proteínas aportan valor nutricional, así como bioactividad específica y beneficios para la salud asociados, potencialmente tanto la reducción de pérdidas como el aumento de ganancias en términos de conversión alimenticia - una situación en la que todos ganan. En colaboración con Sparos, un desarrollador de productos novedosos para la industria de la acuicultura, y el Centro de Ciencias del Mar (CCMAR), ambos ubicados en Portugal, Se han realizado ensayos de prueba de concepto para explorar el uso y la eficacia de esta biomasa como ingrediente incorporado en los alimentos para la acuicultura.
Sparos tiene años de experiencia proporcionando a investigadores y empresas de acuicultura dietas experimentales, además de ofrecer instalaciones de prueba para analizar cualquier dieta determinada. En la actualidad, está produciendo pequeñas cantidades de pienso que contiene niveles bajos de algas enriquecidas con lactoferrina y evaluándolas para determinar la dosis más eficaz para incluir en los piensos, así como la mejor formulación.
Mejora del desarrollo óseo
Si bien las ganancias en el crecimiento general y la reducción de las pérdidas son beneficios clave, El valor y la salud general de los peces de piscifactoría también pueden depender de su desarrollo esquelético y su bienestar. Respectivamente, El equipo también ha examinado de cerca el efecto de las cepas que expresan lactoferrina en el desarrollo óseo de los peces. utilizando pez cebra, que se utilizan con frecuencia en la investigación biomédica, por ejemplo, para estudiar el cáncer, diabetes y enfermedades cardiovasculares, como especie modelo.
La gran ventaja del pez cebra es su velocidad de desarrollo; los resultados significativos están disponibles en días, en lugar de semanas, y puede transponerse fácilmente a otras especies. CCMAR está investigando el efecto de las microalgas en sí, con y sin lactoferrina, en lugar de la dieta, con resultados prometedores.
En los primeros experimentos, las larvas fueron expuestas al agua, Se evaluó extractos de etanol y dimetilsulfóxido (DMSO) de las microalgas durante tres días y el aumento en el desarrollo óseo del opérculo. Los extractos de DMSO y etanólico mostraron un mayor desarrollo óseo que oscila entre el 27 y el 43 por ciento, Indicando que, en el contexto de la biomedicina y los nutracéuticos, hay factores anabólicos asociados con las microalgas.
Se investigaron tanto microalgas nativas como genéticamente modificadas, con resultados positivos obtenidos incluso de la biomasa de tipo salvaje, mientras que la biomasa transgénica produjo un beneficio positivo mejorado, sugiriendo que los efectos observados se deben a una combinación de compuestos y / o proteínas.
Se han realizado más experimentos criando pez cebra con rotíferos alimentados con algas de tipo silvestre y genéticamente modificadas durante un mes. y se observaron diferencias en el desarrollo esquelético. Se sabe que la lactoferrina promueve el desarrollo osteoblástico en otros modelos, y esto también se observó en el pez cebra.
En 30 días, Fue posible realizar un análisis confiable de la expresión genética de los genes marcadores óseos responsables de las diferencias entre los dos tipos de microalgas. Con las algas manipuladas hubo un claro aumento tanto en el desarrollo como en la calidad del esqueleto, y los genes relacionados con el desarrollo del osteoblasto también fueron regulados positivamente, produciendo más hueso y células adicionales.
Conclusión
Las microalgas tienen un gran potencial como materia prima sostenible, no solo en acuicultura, pero en la alimentación animal en general. Hasta la fecha, el problema principal es la baja disponibilidad de mercado y el valor añadido percibido. Se ha logrado un progreso significativo para abordar este problema en los últimos años. El trabajo ha comenzado por ejemplo, en la creación de un modelo comercial eficiente y rentable para la producción a gran escala de alimentos acuícolas a base de algas.
Otros estudios sobre el pez cebra explorarán el efecto de las microalgas modificadas por Algenuity en los genes del sistema inmunológico. histología y crecimiento, antes de la transposición a otras especies de peces de interés comercial. El futuro de los ingredientes de alimentos acuícolas a base de microalgas parece muy prometedor.
