La producción acuícola ha crecido significativamente en las últimas décadas y se espera que siga aumentando para satisfacer la creciente demanda de productos pesqueros seguros, saludables y convenientes. La necesidad de preservar los recursos marinos y mejorar la sostenibilidad de los piensos ha llevado a una sustitución progresiva de la harina y el aceite de pescado por otras materias primas. Los subproductos de las industrias de cereales y oleaginosas se utilizan como fuentes más sostenibles de proteínas y energía, lo que permite a la acuicultura desvincularse de los recursos marinos finitos.
Sin embargo, los altos niveles de inclusión de fuentes de proteínas vegetales pueden reducir el rendimiento del crecimiento y la eficiencia alimentaria de los peces, así como modificar la composición de la microbiota intestinal y la respuesta inmunitaria. Estos factores pueden afectar negativamente a la rentabilidad de la acuicultura de la trucha. Por lo tanto, es prioritario identificar soluciones naturales para mitigar estos efectos y garantizar el rendimiento de la trucha.
Los aditivos funcionales para piensos han demostrado su potencial para ayudar a la industria de los piensos acuáticos a desarrollar nuevas formulaciones que mantengan el rendimiento y la salud de los peces, al tiempo que reducen el impacto medioambiental. Los extractos vegetales se encuentran entre los aditivos que, según se ha demostrado, favorecen el rendimiento de los peces, gracias a beneficios como la mejora de la eficiencia alimentaria, el crecimiento, la respuesta inmunitaria y la resistencia a las enfermedades.
miXscience (Francia) ha desarrollado una solución alimentaria específica basada en fitogenéticos. Este ensayo tenía como objetivo evaluar sus efectos sobre el rendimiento del crecimiento de la trucha, la digestibilidad de los nutrientes y la salud intestinal en un modelo de inflamación intestinal inducida químicamente utilizando sulfato de dextrano sódico (DSS). El estudio complementa trabajos anteriores realizados en dorada utilizando la misma solución (Frouel, International Aquafeed, junio de 2024).
Diseño y metodología del ensayo
Se compararon cinco tratamientos dietéticos (Tabla 1). La dieta de control positivo (PC) se formuló para satisfacer las necesidades nutricionales de la trucha y contenía un 43 % de proteína bruta, un 23 % de grasa bruta y 22,7 MJ/kg de energía bruta. La dieta de control negativo (CN) tenía un perfil nutricional similar, con niveles ligeramente reducidos de proteína digestible (-0,9 %) y energía digestible (-0,4 MJ/kg). Esto se logró sustituyendo la harina de pescado y otras materias primas altamente digestibles por fuentes de proteínas de origen vegetal, como harina de sangre, harina de gluten de maíz, harina de guar y harina de girasol. Todos los demás nutrientes (lisina, metionina, fósforo y EPA [ácido eicosapentaenoico] + DHA [ácido docosahexaenoico]) se equilibraron para garantizar la comparabilidad.
Las otras tres dietas se basaron en la formulación NC y se complementaron con el aditivo fitogénico probado (MIX) a 50 g/tonelada (NC MIX50), 100 g/tonelada (NC MIX100) y 200 g/tonelada (NC MIX200). Todas las dietas eran isonitrogenadas, isolipídicas e isoenergéticas (Tabla 2).
Antes de iniciar el periodo de alimentación, todos los peces fueron sometidos a 10 días de alimentación con la dieta PC complementada con un 1 % de DSS para inducir inflamación intestinal. Las dietas se fabricaron utilizando una extrusora de doble husillo con husillos co-rotativos en una línea de extrusión de piensos a escala piloto. Todos los ingredientes se mezclaron en un mezclador de doble hélice y, a continuación, se molieron hasta obtener un tamaño de partícula inferior a 400 µm. La temperatura del cabezal de extrusión era de 117-120 °C. Los gránulos extruidos se secaron en un secador de lecho fluido vibratorio.
El ensayo se llevó a cabo en interiores en Portugal con truchas arcoíris (Oncorhynchus mykiss). No se observó mortalidad ni signos de enfermedad durante el transporte. Antes del ensayo, los peces fueron alimentados con una dieta comercial estándar. Durante el periodo experimental, se alimentaron a mano dos veces al día con un 2 % de biomasa/día.
El estudio se dividió en tres fases experimentales (Figura 1). La fase I consistió en un pretratamiento con DSS de 10 días para inducir la inflamación intestinal. La fase II consistió en un periodo de alimentación de 86 días con las cinco dietas de ensayo, para evaluar la capacidad de recuperación intestinal. En la fase III se midieron los parámetros de digestibilidad.
Se monitorizaron una amplia gama de parámetros de rendimiento, salud y fisiológicos (Tabla 3). Entre ellos se incluyeron el peso corporal, el índice de conversión alimentaria (ICA), la tasa de crecimiento específico (TCS), el índice de eficiencia proteica (IEP) y el consumo de alimento, junto con los coeficientes de digestibilidad aparente (CDA) de los nutrientes y la energía. Se evaluaron marcadores bioquímicos plasmáticos como proteínas, albúmina, urea, actividades enzimáticas y niveles de lípidos, así como los niveles fecales de calprotectina y mucinas, que indican inflamación intestinal y función de barrera, respectivamente. El análisis histológico se centró en la altura y anchura de las vellosidades y el número de células caliciformes. También se midieron los niveles de expresión de genes relacionados con la respuesta inmunitaria, la integridad epitelial y la homeostasis.
Resultados clave
La suplementación con DSS indujo con éxito un estado controlado de inflamación intestinal, caracterizado por una alteración de la función intestinal y un desequilibrio metabólico sistémico. En comparación con los peces alimentados con la dieta PC, los que siguieron la dieta NC mostraron una menor digestibilidad de los nutrientes y un menor rendimiento de crecimiento. Estos efectos se asociaron con un aumento de los marcadores inflamatorios y de estrés y con una alteración de la morfología intestinal y de la expresión de los genes inmunitarios, lo que indica una alteración de la homeostasis.
El análisis bioquímico del plasma mostró que los peces alimentados con las dietas suplementadas con MIX tenían niveles más bajos de proteína total, globulina, urea y alanina aminotransferasa que los alimentados con la dieta NC, lo que sugiere que la solución ayudó a reducir la inflamación sistémica que afectaba al hígado, los riñones y la sangre (Tabla 4).
Los niveles de calprotectina fecal fueron significativamente más altos en los peces alimentados con la dieta NC que en los alimentados con las dietas PC, NC MIX100 o NC MIX200 (Figura 2). Esto confirmó la eficacia de la solución para reducir la inflamación intestinal. Los niveles de mucina fecal también fueron significativamente más altos en los peces alimentados con las dietas PC, NC MIX100 o NC MIX200 que en los alimentados con la dieta NC, lo que indica una mejor protección intestinal. Estos efectos se vieron respaldados por el aumento del número de células caliciformes y la regulación al alza de la expresión del gen de la mucina intestinal (iMuc) (Tabla 5; Figura 3b).
El análisis histomorfológico intestinal no mostró diferencias significativas en la altura o anchura de las vellosidades entre los tratamientos. Sin embargo, la densidad de células caliciformes fue significativamente mayor en los peces alimentados con las dietas PC y NC MIX200 que en los alimentados con la dieta NC. Además, la proporción de mucinas indiferenciadas (tipo mixto) fue significativamente menor en los grupos NC MIX100 y MIX200, lo que concuerda con una mejor diferenciación y función epitelial.
Expresión génica intestinal
En cuanto a la expresión génica, los niveles de interleucina no fueron significativamente diferentes entre los grupos (Figura 3a). Sin embargo, la expresión de la inmunoglobulina tau (IgT), un marcador de inflamación de la mucosa, fue significativamente menor en los peces alimentados con las dietas PC y NC MIX200 que en los alimentados con la dieta NC. Esto sugiere que estas dietas condujeron a condiciones mucosas más estables. Por otra parte, la expresión de la inmunoglobulina M (IgM) unida a la membrana aumentó en los peces alimentados con las dietas suplementadas con MIX, lo que indica una mayor capacidad de defensa inmunitaria.
Los peces alimentados con las dietas PC y MIX también presentaron una mayor expresión de la proteína de unión estrecha 1 (TJP1) y la ocludina, que son esenciales para mantener la función de barrera epitelial. Al mismo tiempo, se redujo la expresión de claudina-12 y de la proteína intestinal de unión a ácidos grasos (iFABP), lo que indica un menor estrés epitelial. La expresión de iMuc, que apoya la capa mucosa protectora, se reguló al alza de forma significativa (Figura 3b).
Aunque no fue estadísticamente significativo, la expresión de la caspasa-6, un gen proapoptótico, fue menor en los peces alimentados con las dietas PC y NC MIX que en los alimentados con la dieta NC. La expresión de E-cadherina, un marcador del estrés de las células epiteliales, también se redujo en estos grupos (Figura 3c).
La tasa de supervivencia fue alta y no se vio afectada por la dieta (99,8 %). Los peces alimentados con la dieta PC obtuvieron el mejor rendimiento global, con un aumento de 4,8 veces el peso corporal en 86 días. Por el contrario, los peces alimentados con la dieta NC tuvieron un crecimiento y una eficiencia alimentaria significativamente peores debido al estrés metabólico inducido por la inflamación y a una menor utilización de los nutrientes (Tablas 6-8).
Sin embargo, la suplementación de la dieta NC con la solución fitogénica a 100 g/tonelada y 200 g/tonelada condujo a una mejora significativa en el rendimiento del crecimiento, el FCR y el PER. Estos valores se acercaron a los de la dieta PC. Los peces alimentados con la dieta NC MIX200 también mostraron una mejora significativa en el ADC y los coeficientes de retención de proteínas, grasas y energía, lo que refleja una absorción y un uso más eficientes de los nutrientes.
Conclusión
La sustitución de la harina de pescado por fuentes de proteínas vegetales en las dietas de la trucha puede alterar la homeostasis intestinal y el rendimiento, especialmente bajo estrés adicional, como la inflamación inducida químicamente. Este estudio confirmó que una solución alimentaria fitogénica específica desarrollada por miXscience puede mitigar estos efectos negativos. A dosis de 100 g/tonelada y 200 g/tonelada, el producto mejoró la función intestinal al reducir la inflamación y el estrés sistémico, promover la integridad de la mucosa, mejorar la reparación epitelial y mejorar la regulación inmunitaria. La digestibilidad, la retención de nutrientes y la eficiencia de conversión alimentaria mejoraron significativamente, especialmente con la dosis de 200 g/tonelada. Estos hallazgos concuerdan con los resultados previos obtenidos en la dorada, lo que respalda la eficacia entre especies de esta solución fitogénica.
Los resultados sugieren que esta solución ofrece una estrategia prometedora para favorecer la salud intestinal y la eficiencia nutricional en truchas alimentadas con dietas bajas en harina de pescado en condiciones de estrés. Las dosis de 100 g/tonelada y 200 g/tonelada fueron eficaces, mientras que la dosis de 50 g/tonelada fue insuficiente para producir beneficios consistentes.
by Stéphane Frouel, Aquaculture Project Manager, miXscience, France
