“Hoy día los alimentos vivos más costosos y tal vez menos comprendidos son las algas unicelulares” – Dhert y Sorgeloos 1995
Los alimentos vivos son siempre esenciales para las larvas de peces.
Los alimentos vivos han demostrado ser esenciales para muchas larvas de peces, especialmente para aquellas que nacen de pequeños huevos con limitadas reservas de yema y que a menudo presentan funciones digestivas inmaduras. Los alimentos vivos le brindan a las larvas de peces nutrientes esenciales que son naturalmente “microencapsulados ‘en pequeños paquetes; ellos incluyen una alta proporción de aminoácidos libres de fácil asimilación, ácidos grasos libres, así como enzimas digestivas y bacterias beneficiosas que ayudan a la microflora intestinal de las larvas. La actividad natatoria de las presas vivas también estimula la respuesta de alimentación de las larvas de peces, una preocupación vital ya que las larvas pequeñas con reservas metabólicas muy limitadas pueden morir de hambre con rapidez si no comienzan a alimentarse activamente.
Los alimentos vivos naturales de dichas larvas son por supuesto los microplanctons, ya sean los zooplancton (aunque a menudo no se aprecia) o los fitoplancton. Los conjuntos de zooplancton naturales son a menudo muy diversos y pueden incluir protozoos, rotíferos, gusanos flecha, microcrustáceos como los copépodos y los huevos y larvas de casi todos los grupos de animales marinos, como las esponjas, celentéreos, poliquetos, crustáceos, moluscos diversos, equinodermos e incluso peces.
Esta amplia gama de organismos presa abastecen de múltiples fuentes de nutrientes esenciales, pero puede ser muy difícil obtener suficiente plancton natural para satisfacer las necesidades de un criadero; además el plancton natural puede introducir predadores, parásitos y patógenos. Por lo tanto los alimentos naturales de las instalaciones de cultivo de peces son el único alimento práctico y seguro para muchas larvas de peces.
El uso de alimentos vivos en la acuicultura
Por mucho, el alimento vivo más utilizado en los criaderos son los rotíferos (Brachionus spp.) y la artemia (Artemia) (Conceição et al. 2010), con un cierto uso de copépodos como las especies de Acartia, Calanus, Tisbe y Parvocalanus. A pesar de que los copépodos generalmente proporcionan un mejor valor nutricional, su cultivo presenta tantas dificultades que no se utilizan comúnmente en los criaderos (Drillet et al. 2006, 2011).Los rotíferos pueden ser fácilmente cultivados a altas densidades y pueden duplicar su número en un día. Los rotíferos son más pequeños que las Artemias recién eclosionadas, las cuales pueden ser demasiado grandes para algunas larvas. La Artemia es más conveniente ya que sus huevos en reposo (quistes) se pueden comprar y encubar cuando se necesite, pero los nauplios de Artemia recién eclosionados no empieza a comer hasta después de la primera muda, por lo que su valor nutricional depende totalmente del ambiente nutricional de la generación anterior que produjo los huevos.
Un estudio descubrió que el contenido de los ácidos grasos omega-3 poliinsaturados (PUFA) EPA en los quistes de Artemia de la misma fuente pueden variar 44 veces (Dhert y Sorgeloos 1995). Estas variaciones significan que el contenido nutricional de las Artemias recién nacidas puede ser desconocido y sólo después de la primera muda se puede mejorar su valor nutricional mediante la alimentación.
Es importante comprender que ni los rotíferos Brachionus ni las Artemias son organismos verdaderamente marinos. Más bien se encuentran en hábitats “salinos”, que son en su mayoría ambientes interiores que presentan a menudo variaciones estacionales extremas de temperatura, salinidad, e incluso de disponibilidad de agua. La adaptación a las condiciones extremas han dotado a estas especies con características muy útiles para la acuicultura, como la tolerancia de una amplia gama de condiciones de cultivo, la rápida reproducción asexual por partenogénesis (Brachionus), y la formación de quistes de reposo resistentes (Brachionus y Artemia). También son relativamente omnívoros y no poseen requerimientos nutricionales severos, por lo que se pueden alimentar con alimentos de bajo costo como la levadura, el almidón, el salvado de arroz y la Spirulina seca (cianobacterias).
Puede que no sea una sorpresa que en la alimentación de las larvas sólo una o dos especies de alimentos vivos producidos en criaderos no proporcionen una adecuada nutrición. Pero la causa de dicha inadecuación nutricional suele ser la baja calidad de las fuentes de alimentos que se utilizan ??para producir el alimento vivo; por lo tanto, es necesario elegir cuidadosamente las fuentes de alimentos utilizados para la producción de alimentos vivos si queremos que estos proporcionen un soporte nutricional adecuado a las larvas de peces.
Limitaciones de los alimentos balanceados para la producción de alimentos vivos
Las dietas formuladas proporcionan un costo bastante bajo y conveniencia, pero presentan deficiencias fundamentales. El zooplancton, incluyendo a los rotíferos y la Artemia, se alimentan sólo de micro partículas de un tamaño adecuado (desde bacterias de 10 µm hasta Brachionus [Baer et al 2008, Vadstein et al 1993.] y de bacterias de 28 ?m, siendo el tamaño óptimo de entre 8-16 ?m para la Artemia [Makridis y Vadstein 1999, Fernández 2001]).Es difícil producir alimentos secos con partículas de tamaños uniformes, e incluso cuando estas son uniformes pueden estar sujetas a la formación de grumos cuando se dispersan en el agua durante la alimentación. Pero quizás la deficiencia más crítica de los alimentos secos es la rápida filtración de los nutrientes solubles en agua; mientras más pequeña sea la partícula, más rápido se filtran los nutrientes hacia el agua y ello puede causar la descomposición del agua.
Las emulsiones de lípidos de los aceites con alto contenido de PUFA se pueden utilizar para mejorar el perfil de ácidos grasos de los alimentos vivo. Aunque sus contenidos no están sujetos a la lixiviación, las gotas de lípidos tienden a adherirse a las superficies, incluyendo las paredes del tanque y a los propios organismos de alimento vivo. Los protocolos de enriquecimiento de lípidos a menudo deben incluir una etapa de limpieza de los rotíferos o de la Artemia para eliminar las gotas de lípidos que se adhieren las cuales pueden contaminar el tanque.
La alimentación a corto plazo con emulsiones de aceite da como resultado rotíferos enriquecidos con lípidos con altos niveles de DHA y EPA, pero son propensos a la rápida pérdida de su contenido intestinal y adquieren un lípido extremo: proteína (Dhert et al 2001.). Por otra parte, se ha demostrado que cuando se recolectan los rotíferos , y se enjuagan, este estrés mecánico puede provocar la expulsión de los contenidos estomacales nutritivos que fueron ingeridos durante la alimentación enriquecida (Romero-Romero & Yúfera 2012), derrotando el propósito del enriquecimiento.
Ventajas de las microalgas
Las microalgas son la base de la red trófica del plancton y su gran diversidad bioquímica es la fuente del gran valor nutricional del zooplancton natural. Como alimento natural del zooplancton, las microalgas ofrecen un número de ventajas sobre los alimentos formulados. Son partículas “microencapsuladas” naturales delimitadas por una membrana de la célula que conserva el contenido nutritivo.De forma natural ellos contienen una amplia gama de componentes nutricionales, como los aminoácidos esenciales, los PUFA, esteroles, vitaminas, y fitopigmentos. Las diferentes especies brindan una amplia gama de tamaños de células y factores nutricionales, así como componentes que mejoran la digestión y las funciones inmunes (Guedes y Malcata 2012). Se han encontrado algunas cepas que tienen efectos antibacterianos (Austin & Day 1990, Kokou et al. 2012, Regunathan y Wesley 2004).
Seleccionar la microalga correcta
Aunque cientos de cepas de microalgas se han probado como ingredientes para piensos acuícolas, menos de 20 son de uso generalizado (Guedes y Malcata 2012), ya que estas cepas tienen una gran variación en sus perfiles nutricionales. Se necesita una consideración cuidadosa para seleccionar las cepas más adecuadas nutricionalmente. Las algas como la Spirulina, la Chlorella, la Haematococcus y la Dunaliella se producen fácilmente ya que se pueden cultivar en estanques abiertos a bajo costo, pero carecen de los ácidos grasos omega-3 PUFAs EPA y DHA, que son esenciales para la producción de alimentos vivos que proporcionan la nutrición adecuada a los peces marinos. Las algas con altos contenidos de PUFA incluyen cepas de Nannochloropsis (Eustigmatophyceae), que favorecen la producción de rotíferos y greenwater; Tetraselmis (Prasinophyceae); Isochrysis y Pavlova (Prymnesiophyceae); Thalassiosira, Chaetoceros, Skeletonema (diatomeas), y Rhodomonas (Cryptophyceae).
Aunque el contenido de PUFA de muchas cepas han sido bien documentados, los perfiles de esteroles han sido más difícil de caracterizar debido a que la variación de la cepa-a-cepa es mucho más inestable, incluso entre cepas supuestamente de la misma especie, como se reveló en una reciente investigación de más de 100 cepas de diatomeas (Rampen et al. 2010). El contenido de proteína es menos variable según un estudio de 40 cepas de microalgas en siete clases de algas en el que se encontró un alto contenido de aminoácidos esenciales muy consistentes (Brown et al. 1997). Los contenidos e vitamina de las microalgas también parecen ser consistentemente altos (Brown y Miller, 1992, Brown et al. 1999, De Roeck-Holtzhauer et al. 1991).
A pesar de que diversos componentes nutricionales se han documentado correctamente en muchas cepas, sigue siendo difícil ensamblar los perfiles nutricionales completos de muchas cepas, de modo que la óptima combinación estas se puede seleccionar para un aplicación particular. Lamentablemente muchos estudios sobre el rendimiento nutricional de las microalgas han utilizado cepas unicelulares como único alimento, cuando debería ser obvio que ninguna cepa unicelular proporcione un perfil nutricional óptimo comparable a la que puede proporcionar un fitoplancton natural.
En la práctica se ha podido demostrar en muchas ocasiones que las microalgas mejoran drásticamente el contenido de PUFA de los rotíferos y la Artemia (Chakraborty et. Al 2007, Ferreira et al. 2008, Kjell et al. 1993, Lie et al. 1997, Øie et al. 1994, Reitan et. al 1997), que con frecuencia se traduce en un mejor desempeño larval. Sin embargo, es importante reconocer que la alta calidad nutricional de los alimentos vivos se puede mantener después de ser administrados dentro del tanque de larvas a través de la aplicación de técnicas ‘greenwater’. A no ser que las microalgas se añadan al agua del tanque larvario, los alimentos vivos comenzarán rápidamente a tener hambre y pueden metabolizar una fracción significativa de su biomasa antes de que sean consumidos por las larvas. Las células de algas en sí mismas también pueden funcionar como alimentos vivos ya que se ha demostrado que pueden ser consumidas y digeridas por las larvas (Reitan et al. 1997, Van Der Meeren et al. 2007), además que también pueden estimular la producción de enzimas digestivas (Cahu y ??col . 1998).
Producción de microalgas
A pesar de las muchas ventajas de las microalgas, su uso se ve obstaculizado por los problemas de cultivo, el almacenamiento y los altos costos. El cultivo de las microalgas puede consumir una parte importante de los recursos de un criadero, además que requiere de un equipamiento especial, mano de obra calificada y una gran asignación de espacio, el cual es improductivo durante las temporadas que no se necesitan los alimentos vivos.
Los métodos de cultivo en estanques abiertos de bajo costo presentan un alto riesgo de contaminación debido a la imposibilidad de controlar estrictamente las condiciones de cultivo y las variedades más apreciadas de alto contenido de PUFA, como la Isochrysis y la Pavlova, que requieren de un cultivo en instalaciones bajo techo.
Es muy difícil sincronizar la producción de microalgas con los requerimientos de los alimentos vivos para evitar la escasez de piensos o el despilfarro de la sobreproducción; además es difícil dosificar el cultivo de algas con precisión. Si las algas se cosechan y se concentran, las células pueden deteriorarse rápidamente en un almacenamiento refrigerado. Algunas microalgas se congelan o se secan por pulverización, pero las células secas están sujetas a desnaturalización de la proteína, y cuando se rehidratan la lixiviación de sustancias solubles en agua puede agotar rápidamente su valor nutricional, como sucede en otros alimentos secos.
Concentrados de microalgas
La mejor solución a estos problemas puede ser el uso de concentrados de algas refrigerados o congelados comercialmente disponible o “pastas” (Guedes y Malcata 2012, Shields y Lupatsch 2012). Estos productos, que en realidad son líquidos viscosos, han demostrado ser alimentos eficaces para los rotíferos, Artemia, crustáceos y otros organismos filtrantes, así como para aplicaciones de greenwater.
En productos formulados para proporcionar una larga vida útil, la microalga concentrada se suspenden en medios tampón que preservan la integridad celular y el valor nutricional, aunque las células no son viables. Cuando se utilizan concentrados con densidades de biomasa bien definidas, las algas se puede dosificar con precisión en los cultivos de alimento vivo con una bomba dosificadora y la inviabilidad confiere la ventaja de que los productos no representan un riesgo de introducción de cepas de algas exóticas.
Los productos refrigerados normalmente tienen una vida útil de 3-6 meses y los productos congelados varios años. Esto significa que un suministro fiable de algas está disponible en cualquier época del año o si surge una necesidad inesperada. Los costos de las algas se vuelven predecibles y con frecuencia han demostrado ser inferiores a los de producción.
Aunque los costos de los concentrados de líquidos de algas son más altos para las algas secas o alimentos balanceados, estos ofrecen todas las ventajas nutricionales de los cultivos vivos. La calidad nutricional de los alimentos vivos puede ser mejor que la de las fuentes de alimentos destinados a su elaboración. El éxito de las larvas en su primer estadío es tan crítico para el éxito de un criadero que incluso una mejora relativamente pequeña en la supervivencia o en la tasa de crecimiento puede producir grandes beneficios.
Perspectiva
Los alimentos vivos siguen siendo indispensables para la larvicultura de muchos peces. Aunque microalgas se encuentran entre las fuentes de alimentos más costosos utilizadas para producir alimentos vivo, sus diferentes y variadas ventajas justifican el costo de producción de los criaderos de peces de alto valor. La investigación continúa con el objetivo de caracterizar mejor las propiedades nutricionales de varias cepas de algas y optimizar las tecnologías de producción de algas. Podemos anticipar que la introducción de nuevas cepas de algas y combinaciones de cepas nutricionalmente optimizados, conjuntamente con los protocolos de alimentación, aseguraran que las microalgas siendo el alimento de elección para la producción de los alimentos vivos de alta calidad.
Autor: Eric C Henry PhD, científico investigador de Reed Mariculture Inc., USA
Fuente: International Aquafeed
