Producción dinámica de salmón a través de programación nutricional

La harina de pescado (FM) y el aceite de pescado (FO) son recursos finitos y la demanda de ellos está aumentando, con nuevas aplicaciones y el crecimiento en los mercados actuales que extienden estos valiosos productos. Por lo tanto, la expansión continua de la industria agrícola del salmón del Atlántico se ejecuta simultáneamente con el impulso continuo para reducir la inclusión de FM y FO en sus dietas, mientras que sigue produciendo pescado saludable de la manera más eficiente y sostenible posible utilizando ingredientes alternativos. Los ingredientes alternativos para piensos provienen de una variedad de fuentes, pero son ingredientes de origen vegetal los que la industria, particularmente en Europa, utiliza más como fuentes de proteínas y lípidos en los piensos para peces. Sin embargo, la alta inclusión de vegetales en los piensos de acuacultura conlleva sus propios problemas, incluyendo una mala absorción, digestión y utilización de los nutrientes de estas dietas, y un perfil nutricional sub-estándar, especialmente cuando consideramos su composición de omega-3.

Bioconversión de ácidos grasos omega-3 en salmón

Dentro de la industria acuícola, todos conocemos la importancia de los ácidos grasos omega-3 para la salud de los peces, en particular los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga n-3 (n-3 LC-PUFA), el ácido eicosapentaenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA). En consecuencia, el pescado, y especialmente el salmón del Atlántico, son una fuente crucial de omega-3 en la dieta humana. Tradicionalmente, el salmón obtuvo EPA y DHA de la FM y FO incluidos en su dieta, pero ninguno de los ácidos grasos está presente en niveles satisfactorios en fuentes vegetales. Por lo tanto, a medida que el contenido de FM y FO de la alimentación de salmón disminuye, en cierta medida, el contenido de EPA y DHA de los peces estará consumiendo esa alimentación. Sin embargo, muchos peces, incluido el salmón del Atlántico, tienen la capacidad de biosíntesis de su propio EPA y DHA con la ayuda de enzimas. Esta vía requiere el ácido alfa-linolénico omega-3 (ALA) como sustrato de partida, y se ha demostrado que el salmón puede ser un productor neto de DHA (Sanden et al. 2011). Afortunadamente, el ALA es un componente en la mayoría de los aceites vegetales. Sin embargo, la tasa de bioconversión suele ser bastante baja, lo que lleva a la necesidad de impulsar este mecanismo.

¿Qué es la programación nutricional?

La programación nutricional (NP) es una intervención o estímulo dietético, ya sea administrado maternalmente o directamente al animal objetivo, lo que puede conducir a varios cambios más adelante en el desarrollo. Cuando se administra directamente, esto será durante un período de alta plasticidad morfológica cuando el animal es capaz de cambiar en respuesta a estímulos externos, generalmente durante el desarrollo temprano. La nutrición es uno de los muchos desencadenantes externos, o exógenos, que pueden activar cambios en los organismos, incluyendo el flujo metabólico, cambios epigenéticos (que alteran la función génica en lugar de cambiar el gen en sí) y la microbiota cambiante asociada con ese organismo. Un poderoso ejemplo de programación nutricional proviene de las abejas. Las futuras reinas se alimentan de jalea real que desencadena su metamorfosis, mientras que las futuras trabajadoras comen beebread (néctar y polen) que contiene moléculas específicas para retardar su desarrollo y activar la esterilización (Zhu et al. 2017). Por lo tanto, en este caso, no es solo lo que comes, ¡sino lo que no comes tan bien!

¿Podemos aprovechar la programación nutricional en la acuacultura?

Mientras que la NP se ha estudiado en humanos y mamíferos durante décadas, solo se ha convertido en un área clave de investigación en nutrición acuícola más recientemente. Esto es predominantemente como parte del impulso para ayudar a varias especies a asimilar dietas con una alta inclusión vegetal de manera más eficiente. Recientemente, un grupo de la Universidad de Stirling demostró una respuesta de programación nutricional en salmón después de un estímulo a base de vegetales de 3 semanas (Clarkson et al 2017). En comparación con un grupo alimentado con una dieta estándar basada en el mar en la primera alimentación, los peces en la dieta experimental de estímulo bajo FM/FO mostraron un mayor crecimiento, eficiencia alimenticia y producción neta de EPA y DHA cuando se desafió con una dieta baja en FM/FO basada en vegetales más adelante en el desarrollo de agua dulce. Sin embargo, no se sabe cuál será la respuesta a largo plazo a la programación nutricional, específicamente si los efectos continuarán después de la transferencia de agua de mar. Colegas y yo de la Universidad de Aberdeen, Biomar y el Instituto de Acuicultura de la Universidad de Stirling estamos investigando esta cuestión para establecer si la programación nutricional es un mecanismo factible para optimizar el uso eficiente de nutrientes y la retención de n-3 LC-PUFA en el salmón del Atlántico a largo plazo.

Formato de ensayo y análisis

El ensayo experimental comenzó con un “estímulo” de tres semanas desde la primera alimentación, donde dos grupos de salmoneros atlánticos fueron alimentados con una dieta a base de vegetales (V) o una formulación marina