Progreso y desafíos en la formulación de dietas para una acuicultura sostenible

Lunes 16 Mayo - 2022 | Categoría Artículos, Noticias

Por Alejandro Villasante, Unidad de Alimentos, INTA – Universidad de Chile

Investigador responsable, Fondecyt Iniciación, ID 11220670

¿Cómo nos alimentaremos?” es una pregunta que ha acompañado al ser humano desde sus inicios como especie. De hecho, esta preocupación ha sido la fuerza impulsora para el desarrollo de toda civilización humana; por ejemplo, catalizando la transición de un modo de alimentación basado en la caza y la recolección a uno más sofisticado como es la agricultura y, en consecuencia, impulsando el paso de un estilo de vida nómade a uno sedentario en las poblaciones humanas. En este sentido, la acuicultura, entendiéndose como la práctica del cultivo de organismos acuáticos, ya se animal o vegetal, ha sido realizada de varias formas y con distintos grados de intensidad por más de 2500 años. De todas las especies de peces cultivadas por el hombre, la carpa (Cyrpinus carpio) es la más antigua de la que se tiene registro, remontándose al siglo V a.C. en China. En un principio, la acuicultura se realizó más bien de modo artesanal con bajo nivel tecnológico, donde el conocimiento fue traspasado de generación en generación y con la mayor parte de las mejoras obtenidas a partir de “ensayo y error”. Sin embargo, el rol de la acuicultura, como fuente generadora de alimento para el hombre, ha tomado relevancia desde 1960, siendo los últimos 35 años de este periodo los más destacados desde el punto de vista del incremento del grado de tecnificación de la industria acuícola. Sin ir más lejos, la acuicultura ha mostrado una extraordinaria tasa de expansión de 5,3% durante el periodo comprendido entre el año 2001 y 2018, destacándose como el sector productivo de alimentos de mayor crecimiento mundial. Lo anterior se debe, principalmente, a la urgente necesidad de cubrir los requerimientos nutricionales y energéticos de una población humana en constante crecimiento, que se espera alcance los 9,5 billones de habitantes en 2050, y con una disponibilidad limitada de recursos naturales, en particular tierra cultivable y agua dulce. Por esta razón, la maricultura o el cultivo de especies marinas es la que presenta el mayor potencial de expansión entre los distintos tipos de acuicultura (ver Tabla 1).

La alimentación y nutrición, al igual que para otras especies animales, es un pilar fundamental en el proceso productivo de peces en cultivo, en especial en sistemas de cultivo intensivo, donde el alimento representa alrededor de un 50-60% del costo total de producción y cuyo suministro depende totalmente del acuicultor. El progreso y desarrollo experimentado por la industria productora de alimentos para la acuicultura ha sido clave en dar sustento al desarrollo e intensificación de los cultivos de peces. Dicho progreso puede verse reflejado más claramente en dos áreas: la tecnología de producción de alimentos y la formulación de dietas. Con relación a la manufactura de alimentos, se ha logrado gran avance en la calidad de los alimentos por medio del uso de tecnologías que permiten un mejor proceso de molienda, mezcla y pelletizado (ej: extruido), alcanzado así una mayor estabilidad de los alimentos como, también, mantener sus componentes nutricionales durante el transporte, almacenamiento y su entrega directa al medio acuático. Por ejemplo, la tecnología de extrusión es la más recientemente desarrollada en la producción de pellets en la industria de alimentos para peces y crustáceos; por ejemplo, en el cultivo del bagre, salmónidos y camarón, entre otros. La extrusión de una mezcla de alimento húmedo (20-24%) seguida por una etapa de secado, reduciendo la humedad a un 10% o menos, permite obtener un pellet extruido seco, poroso, al final del proceso. Entre las ventajas de la extrusión se puede mencionar la regulación de la flotabilidad del pellet en alta, media o baja, según los requerimientos del acuicultor. Lo anterior, sobre la base de la regulación de las condiciones del proceso que afectarán el grado de gelatinización y expansión del almidón. Además, el pellet extruido contiene poros que permiten una mayor absorción de aceite (lípidos) por unidad de masa, permitiendo formular dietas con mayor densidad energética.

En el pasado, la investigación en nutrición de peces se enfocó mayormente en la determinación de los requerimientos nutricionales de especies de importancia o interés para la acuicultura. En la medida que dichos vacíos de conocimientos fueron resueltos, el interés de la investigación cambio de rumbo hacia la formulación de las dietas, obteniendo importantes avances en las últimas décadas. Al respecto, gran progreso se ha logrado en disminuir la dependencia de las dietas para peces del uso de ingredientes de origen marino, en particular harina y aceite de pescado. Esta tendencia se refleja en el interés por reducir la demanda del uso de dichos ingredientes de origen marino por parte de la acuicultura y, en consecuencia, contribuir a disminuir la presión que ejerce la pesca de captura sobre las poblaciones de peces marinos de los cuales se obtienen. Lo anterior queda plasmado al observar la fuerte caída en la relación existente entre kilogramos de pez marino requerido para producir un kilo de pez de cultivo, que hoy en día ronda los 0,60 – 0,63 kg comparado con 1,04 kg hace 30-35 años. Dicha reducción se debe principalmente al progreso obtenido en mejorar la eficiencia del uso de los alimentos en peces y en la sustitución de los ingredientes de origen marino por otros más convenientes, siguiendo un criterio costo-beneficio y medioambientalmente amigable.

Con relación a esto último, los ingredientes alternativos a la harina y aceite de pescado para ser viables en el tiempo deben cumplir con una serie de requisitos, como son adecuada disponibilidad en el mercado, precio competitivo, fácil manipulación, transporte, almacenamiento y uso en la producción de alimentos. Destacan, por ejemplo, las proteínas y aceites de origen vegetal terrestre, subproductos derivados de la industria animal terrestre y derivados de la industria procesadora de productos marinos. De estos ingredientes alternativos, las proteínas vegetales terrestre son los que más desarrollo han experimentado en el reemplazo de harina de pescado en la formulación de dietas para peces en la industria acuícola; en particular para especies carnívoras como son los salmónidos. Lo anterior dado que la principal fuente de energía dietaria para peces proviene de las proteínas de la dieta, lo que explica su elevado porcentaje de proteína (50-75% en base seca) comparado con las dietas para especies de producción animal terrestre.

En el caso de las fuentes de proteínas de origen vegetal terrestre utilizadas en el reemplazo parcial de la harina de pescado por la industria, deben cumplir con una serie de características nutricionales, como son un contenido proteico relativamente alto, adecuado perfil de aminoácidos, elevada digestibilidad de los nutrientes, palatabilidad aceptable, bajo nivel tanto de polisacáridos no solubles como de almidón y bajo o nulo contenido de factores anti-nutricionales. No obstante lo anterior, en peces carnívoros, el rendimiento del crecimiento suele ser inferior (10% o más) comparado con la contraparte alimentada con dietas a base de harina de pescado, a pesar de ser dietas equivalentes en concentración proteica y densidad energética. En este aspecto se requiere mucha investigación enfocada a mejorar estos aspectos para impactar en la sostenibilidad de la acuicultura. En este sentido, el  Laboratorio de Biotecnología del INTA, ha desarrollado y participado en diversas iniciativas de I+D que estudian el efecto de diferentes dietas, incluidos ingredientes vegetales, en el desempeño productivo de varias especies de peces de producción acuícola.

Tabla 1.- Producción de la pesca y acuicultura global en las últimas décadas.
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