Wing-Keong Ng, Ph.D.
Fish Nutrition Laboratory, School of Biological Sciences, Universiti Sains Malaysia, Penang 11800, Malaysia.
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Aquaculture XII(1): 39-42

Los aceites de pescados marinos son los mayores ingredientes usados en la formulación de alimentos comerciales para la acuicultura. Estas fuentes convencionales de aceites para los aquafeeds (alimentos para la acuicultura) son producidas de pequeños peces pelágicos que son un recurso pesquero finito.

 

De acuerdo a las estimaciones industriales, los aquafeeds corrientemente usan cerca del 70% del abastecimiento global del aceite de pescado y para el año 2010, se estima que el aceite de pescado usado en la acuicultura alcanzara cerca del 97% del abastecimiento mundial. Se estima que cerca del 75% de las capturas pesqueras mundiales están totalmente explotadas, sobre-explotadas o agotados.

Los biólogos pesqueros vienen expresando su preocupación acerca de la sostenibilidad de estas capturas pesqueras, especialmente los recursos que son usados para la producción de harina y aceite de pescado, y el perjuicio que la sobre-explotación puede acarrear al delicado balance ecológico de los océanos del mundo. El estancamiento en la producción mundial de aceite de pescado, unido con el incremento de la demanda por el uso de estos insumos en los alimentos de la acuicultura, contribuyen con el incremento de los precios del aceite de pescado.

La producción de aceite de pescado esta localizado en regiones especificas de clima templado, lo que resulta en un incremento del costo y la dificultad de obtener este insumo en muchos países tropicales que practican la acuicultura. El rápido crecimiento de la industria de la acuicultura en Asia y en otros lugares no puede continuar dependiendo de las poblaciones finitas de peces pelágicos marinos para el abastecimiento del aceite de pescado. Por consiguiente, hay una gran necesidad dentro de la industria productora de aquafeed, en encontrar alternativas sostenibles a los aceites de pescados marinos.

Un potencial sustituto para los aceites de pescados marinos en los aquafeeds son los aceites de la palmera tropical. El aceite de palmera es un nombre genérico que se da a un rango de productos derivados del procesamiento y el refinamiento del aceite de palmera crudo. La producción global de aceite de palmera ahora excede los 33.3 millones de toneladas y es actualmente el aceite vegetal más abundante producido en el mundo. Malasia es el principal productor y exportador de aceite de palmera, contribuyendo con cerca del 46% del abastecimiento global. Desde 1998, el Fish Nutrition Laboratory de la University Sains Malaysia viene embarcado en un programa de investigación para evaluar el uso potencial de los productos de aceite de palmera en los aquafeeds. El objetivo de este artículo es dar una visión general de algunos de los principales temas envueltos en el uso de aceite de palmera en las dietas de varias especies de peces.

Productos de aceite de palmera para los aquafeeds

El aceite de palmera crudo (CPO) es extraído del mesocarpio de la fruta del árbol palmera aceitera. El CPO tiene un profundo color naranja-rojo debido a su alto contenido de carotenos y es una rica fuente de vitamina E. Los betacarotenos y la vitamina E son potentes antioxidantes naturales. Durante el refinamiento de CPO, los carotenos presentes son termalmente destruidos y el aceite se blanquea para producir el color deseado para un aceite de palmera refinado, blanqueado, inodoro (RBD). Dos de los subproductos elaborados durante el refinamiento del CPO son la arcilla del blanqueamiento (SBC) y los ácidos grasos destilados de la palmera (PFAD). SBC y PFAD contienen cantidades significativas de nutrientes valiosos como lípidos y vitamina E. Para ampliar el rango de su uso, el RBD de aceite de palmera puede ser fraccionado por procesos termomecánicos para producir “olein” RBD de palmera (RBDPO) y “stearin” RBD de palmera. Más de 30 productos diferentes de aceite de palmera de varios grados de refinamiento, blanqueamiento, deorización e hidroginización, pueden ser producidos. Las propiedades físicas, químicas y nutricionales de varios productos del aceite de palmera son diferentes y tienen una variedad de usos comerciales.

La expansión del cultivo de la palmera aceitera en Malasia y otros países tropicales, ofrece la posibilidad de un incremento y la constante disponibilidad insumos para la formulación de los aquafeed. Nuevas fuentes de energía, lípidos, vitamina E y carotenoides de los productos y subproductos de la palmera aceitera podrían contribuir a desarrollar alimentos más económicos para la industria de la acuicultura.

Ventajas del uso del aceite de palmera en los aquafeeds

- Producción sostenible y a bajo costo

La industria del aceite de palmera se ha venido expandiendo rápidamente y hay actualmente más de cuatro millones de hectáreas de plantaciones de palmera aceitera, lo que representa más del 23% de la producción mundial de aceites y grasas, y es el aceite vegetal comercial más importante. El rápido incremento en la importancia del aceite de palmera en el mercado mundial del aceite se debe a varios factores, incluido el hecho de que el aceite de palma es la planta más prolifera en la producción de aceite. En Malasia, cerca de 3,800 kg de aceite de palmera/ha/año y 424 kg de aceite de palmera kernel/ha/año son producidos. A través de modernas técnicas de cultivo de tejidos, ahora es posible el incremento de la productividad de aceite de palmera hasta 8 toneladas por hectárea por año. El promedio de productividad de aceite del grano de soya es de 378 kg de aceite de soya/ha/año lo cual es muy bajo en comparación con la palmera aceitera. Siendo una plantación perenne, el cultivo se puede mantener en producción por cerca de 25 años, lo que garantiza la fiabilidad del abastecimiento de aceite y los bajos costos de producción en comparación con otras plantas de semillas oleaginosas, las cuales son mayormente anuales. El aceite de palmera es uno de los aceites vegetales más baratos en el mercado mundial. En el 2005, los costos del CPO fueron de casi US$422 por toneladas, comparado a los US$545 y US$669 por tonelada para el aceite de soya y para el aceite de semilla de colza, respectivamente. En el mismo año, el aceite de pescado marino costo US$750 por tonelada. Se predice que la producción de aceite de pescado disminuirá en el 2006 y los exportadores están esperando un incremento adicional en los precios. Es obvio, el ahorro en costos por el uso de aceite de palmera en los aquafeeds en vez de aceite de pescado.

- Reduce la rancidez de los alimentos y el escape del aceite

El uso tradicional de los aceites de pescado que contienen una alta proporción de ácidos grasos polinsaturados (PUFA) en los aquafeeds comerciales, hacen que estos alimentos se han altamente susceptibles a la oxidación y la subsiguiente rancidez. Esto es especialmente problemático para los alimentos de salmónidos que pueden contener hasta 40% de aceite en la dieta. La alimentación con aceites rancios provocan efectos perjudiciales de la peroxidación de los lípidos en las biomembranas celulares. CPO contiene cerca del 48% de ácidos grasos saturados y las bajas concentraciones de PUFA les dan una excepcional resistencia a la oxidación. Juntos con los efectos protectores de los potentes antioxidantes naturales (carotenoides y vitamina E) presentes en el aceite de palmera, la incidencia de la rancidez en el alimento podría ser sustancialmente reducido cuando el aceite de palmera es usado en las formulaciones de los aquafeeds. El uso de CPO en dietas de alto contenido de grasas es una vía práctica y más económica para producir dietas de alta energía, sin el alto riesgo de la rancidez del alimento. Estos alimentos podrían ser por consiguiente almacenados por largo tiempo, mientras que mantienen su frescura y palatabilidad. Nosotros también observamos que el incremento del nivel de CPO en la dieta, en alimentos extraídos de salmón, reduce la incidencia de la pérdida de aceites de aquellas dietas con altos lípidos. Esto se debe a que el CPO es semi-sólido a temperatura ambiente y tiene un más alto punto de fusión en comparación con los aceites de pescado. CPO puede ser usado para reducir la migración de los lípidos a la superficie del pellet, lo que a su vez genera la pérdida de nutrientes valiosos, y manchan los materiales de empaque y el equipo de alimentación.

- Perfomance de crecimiento de los peces comparables

A la fecha,  hemos demostrado que varios productos del aceite de palmera como CPO, RBDPO, PFAD y el aceite residual presente en el SBC pueden reemplazar efectivamente el aceite de pescado en las dietas de varios  catfish, carpas y tilapia sin comprometer la performance del crecimiento. Parece ser que para las especies de  peces de agua dulce, los cuales tienen bajos requerimientos de ácidos grasos n-3 (de aceite de pescado), el uso de aceite de palmera en las dietas de estos peces tiene un gran potencial. Aun para las especies marinas de peces, las investigaciones realizadas en colaboración con el Instituto de Acuicultura de la University of Stirling (Scotland), como salmón del Atlántico y trucha arco iris mostraron resultados esperanzadores, mientras que los peces son alimentados con dietas preparadas en base a harina de pescado. Esto hace posible el uso de dietas conteniendo CPO hasta un 100% de aceite sin efectos significativos en la tasa de crecimiento o la tasa de conversión del alimento del salmón del Atlántico. Recientes pruebas de alimentación realizadas con meros (en colaboración con Universiti Sabah Malaysia) también mostró resultados similares para este pez marino de alto valor.

Nuestras investigaciones parecen indicar que el CPO puede reemplazar hasta el 100% del aceite de pescado agregado sin algún efecto negativo en el crecimiento del pez, eficiencia de la utilización del alimento, supervivencia o parámetros de calidad del filete como el contenido de lípidos, textura y color. Al respecto, el aceite de palmera es similar a otros aceites vegetales que han sido reportados como capaces de reemplazar una parte significativa del aceite de pescado en las dietas de los peces.

- El aceite de palmera es una fuente superior de energía

El aceite de palmera es una fuente superior de energía en la dieta. Los estudios in Vitro realizados en la β-oxidación mitocondrial en peces sugiere que existe una preferencia del sustrato para los ácidos grasos saturados y monoinsaturados sobre los PUFA. A diferencias de los aceites vegetales de soya o semilla de colza, que contienen un alto contenido de PUFA, el aceite de palmera contiene un abundante abastecimiento de saturados (48%) y monoenes (42%). Estudios realizados en nuestro laboratorio han mostrado el parco efecto de la proteína del aceite de palmera en las dietas de catfish. Encontramos que el crecimiento y la eficiencia del alimento del catfish africano, respondió significativamente, en una forma positiva, a las adiciones de aceite de palmera de hasta 8% (en dietas isoenergéticas). Los parcos efectos de las proteínas resultantes en una mayor retención de la proteína en los peces alimentados con dietas suplementadas con RBDPO, fueron también observados.

- Deposición de la vitamina E en los tejidos de los peces

La vitamina E, es una descripción genérica dada a un grupo de compuestos de estructura relacionada solubles en lípidos, el cual se presenta naturalmente como tocoferoles y tocotrienoles. Mientras que la mayoría de aceites vegetales contiene casi exclusivamente tocoferoles, la palma aceitera es única debido a que los tocotrienoles representan cerca del 70-80% del contenido de vitamina E. Fuimos el primer grupo de investigadores que reportó la deposición de los tocotrienoles en los tejidos de los peces. Durante el refinamiento de CPO, la vitamina E es acumulada preferentemente en la fracción PFAD, lo que convierte a este en una fuente adecuada de energía y vitamina E para los aquafeeds. PFAD es cerca de 15% más barato en comparación al CPO. Nosotros observamos un incremento lineal en la concentración total de vitamina E en el filete de catfish africano, alimentado con dietas con altos niveles de PFAD a expensas del aceite de pescado. Luego fuimos capaces de mostrar que la deposición de la vitamina E de la palmera en los filetes de tilapia alimentada con fracción enriquecida de tocotrienol, extraída del aceite de la palmera transmitió una mayor estabilidad oxidativa, comparado a los filetes de peces alimentados con dietas suplementadas con niveles equivalentes de acetato α-tocoferol sintético, el estándar común en la suplementación con vitamina E en aquafeeds comerciales. El tejido perivisceral adiposo de tilapia fue el mayor deposito para la vitamina E, entre los varios tejidos examinados con tocotrienoles, alcanzando hasta un 50& del total de vitamina E depositado. A parte del incremento de las concentraciones de vitamina E, los filetes de los peces alimentados a niveles crecientes de productos de aceite de palmera, también mostraron un incremento en la reducción en la peroxidación de los productos de lípidos. Esto podría trasladar un mayor periodo de vida para los productos marinos. El nivel de vitamina E en los tejidos de los peces es conocido que influye en la frescura y las propiedades de almacenamiento por periodos de tiempo largos de los filetes de peces. El uso de aceite de palmera, y especialmente PFAD, en las dietas de los peces tiene un gran potencial como medio práctico y económico de agregar valor a la calidad de la carne de los productos de la acuicultura.

La deposición de los tocotrienoles en los filetes de pescado, también agrega valor al producto, especialmente si son consumidos como sashimi, entonces los beneficios potenciales a la salud de los tocotrienoles en la dieta humana pueden incluir los efectos benéficos sobre la prevención de enfermedades cardiovasculares, cáncer y apoplejía. Esto puede incrementar el valor comercial y la aceptación del consumidor de bistec de salmón, en el cual la pigmentación es un parámetro de calidad. La potencial acumulación de la vitamina E de palmera en la carne de salmón podría reducir la oxidación de estos pigmentos, manteniendo la coloración por largos periodos de tiempo.

- Beneficios a los peces y la salud de los consumidores

La alimentación a altos niveles de aceite de pescado y aceites vegetales, que contienen una alta proporción de PUFA que son altamente susceptibles a la oxidación, pueden también conducir a un estrés oxidativo para el pez, que puede resultar en condiciones patológicas. Una vía práctica y económica para producir dietas con altos niveles de lípidos sin los efectos perjudiciales del incremento de los radicales lipidicos, es el uso de una fuente de lípidos más saturados que contienen altos niveles de antioxidantes naturales como la vitamina E y carotenoides. Esto es hallado en el aceite de palmera.

Las dietas humanas modernas vienen incrementando el uso de los ácidos grasos n-6, alterando drásticamente las tasas de n-3 a n-6 en la dieta. Estas tasas varían de 1:2.5 para los esquimales en una dieta basada en pescado a 1:20 para dietas modernas ricas en aceites vegetales. Los esquimales quienes dependen de sus dietas tradicionales, están relativamente libres de enfermedades degenerativas, comunes a los pobladores urbanos. Es de conocimiento general que la composición de los ácidos grasos de los filetes de pescado refleja la composición de los ácidos grasos del aceite usado en la dieta. Similar influencia del CPO en dieta sobre la composición de los ácidos grasos de los filetes de pescado fueron observados en nuestros estudios. Debido a que las dietas humanas ya tienen mucho PUFA n-6, un buen sustituto del aceite de pescado podría limitar la deposición de estos ácidos grasos no deseados en los filetes de pescado. Esto hace superior al aceite de palmera en comparación a la mayoría de los aceites vegetales que contiene altas proporciones de PUFA n-6 que pueden ser depositados en los filetes cuando se alimentan con aquafeeds que contienen estos aceites.

Desventajas del uso de aceite de palmera en los aquafeeds

- Falta de ácidos grasos n-3 benéficos

El aceite de palmera no contiene ácidos grasos altamente insaturados n-3 (HUFA), los cuales son requeridos por algunos peces, especialmente las especies marinas. Consecuentemente, el aceite de palmera en las dietas de estos peces podría ser formulado en conjunción con las fuentes de HUFA, así como el aceite y harina de pescado para asegurar que se satisfagan los requerimientos mínimos de HUFA. A parte de no perjudicar la salud y el bienestar de pez, el uso de los productos del aceite de palmera en aquafeeds podría también no afectar la salud promoviendo los beneficios al consumidor. Los peces cultivados como el salmón del Atlántico tienen una alta calidad nutricional con una abundancia de HUFA n-3. Los efectos protectores de los lípidos en los peces, especialmente ácidos grasos n-3, ácido eicosapentaenoico [20:5(n-3); EPA] y ácido docosahexaenoico [22:6(n-3); DHA], contra las enfermedades cardiovasculares y otras enfermedades degenerativas están bien documentados.

Evidentemente, los productores y consumidores de salmón quieren minimizar alguna reducción en la calidad, en términos de sus beneficios a la salud en las dietas de humanos, que surgen de la sustitución del aceite de pescado con aceite de palmera. Como mencionamos anteriormente, los peces alimentados con dietas que contienen aceite de palmera generalmente muestras un perfil de ácidos grasos similares al perfil presente en su dieta. El uso de altos niveles de aceite de palmera podrían disminuir las concentraciones de HUFA n-3 benéficos en los filetes de pescado destinados al consumo humano. Consecuentemente, el aceite de palmera en las dietas de peces podría ser formulado en conjunto con las fuentes de HUFA provenientes de la harina y aceite de pescado. Otra estrategia que puede ser usada para normalizar los niveles en la carne de los HUFA n-3 beneficiosos, es para  revertir a una dieta final basada en aceite de pescado, por un tiempo apropiado antes de la cosecha.  Esta estrategia de alimentación  podría permitir el uso de altos niveles de aceite de palmera en dietas de peces para la mayor parte de la fase de crecimiento, permitiendo ahorros en los costos de alimentación sin alterar significativamente los beneficios para la salud de los filetes de pescados resultantes en la dieta humana. Nosotros fuimos capaces de mostrar que las concentraciones  de n-3 en los filetes de tilapia fueron sustancialmente restaurados cuando se alimento a un pez con una dieta basada en aceite de pescado, después de alimentarlo con dietas basados en aceite de palmera durante su etapa de crecimiento.

- Baja digestibilidad de los nutrientes en las aguas frías

El alto punto de fusión del CPO debido a su contenido de ácidos grasos altamente saturados puede reducir la digestibilidad de los ácidos grasos y la subsecuente disponibilidad de energía, especialmente cuando las dietas basadas en CPO son usadas para alimentar a especies de peces de agua fría durante la estación de invierno cuando las temperaturas son bajas. En un estudio a escala piloto realizado en Noruega, observamos que la disminución de la temperatura del agua (11 a 6 oC) no afecta marcadamente la aparente digestibilidad de la proteína, lípidos o energía de las dietas con 10 0 25% de CPO (como % de aceite agregado). Sin embargo, la digestibilidad de la materia seca disminuye significativamente en peces alimentados con un CPO de 25% de aceite agregado a la dieta. Con la excepción de la digestibilidad de la proteína, significativamente se reduce la digestibilidad de los nutrientes en el salmón del Atlántico alimentado con una dieta de CPO 50%.  Incrementando los niveles de CPO en la dieta y disminuyendo la temperatura del agua, significativamente reduce la digestibilidad aparente (AD) de los ácidos grasos saturados. El AD de los monoenes y PUFA fueron solo afectados en salmón alimentado con una dieta de CPO 50%. Los resultados de este estudio mostraron que la inclusión de CPO hasta cerca de 10% (peso húmedo/peso húmedo) (25% de aceite agregado) en alimentos de salmón del Atlántico resultaron en diferencias en la digestibilidad de los nutrientes y ácidos grasos que no afectan la perfomance del crecimiento de los peces para un rango de temperaturas del agua generalmente encontradas en la fase de crecimiento. En otro estudio conducido con trucha arco iris, hallamos que el incremento del nivel de CPO en la dieta y la disminución de la temperatura del agua, incrementan significativamente el contenido de triglicéridos en los lípidos de las heces de trucha, con saturados constituyendo más del 60% de la composición de ácidos grasos. La reducción en la digestibilidad aparente de los ácidos grasos saturados se debió al incremento en la resistencia de los triglicéridos, ricos en los ácidos grasos saturados para la digestión. Se necesita de investigación adicional en dietas basada en el aceite de la palmera para permitir que los formuladores calculen mejor la energía disponible en la dieta y optimicen el uso de CPO en dietas de peces de agua fría acorde a las temperaturas ambientales.

Conclusión

La información sobre el uso de los productos de aceite de palmera en dietas de peces esta actualmente limitada a pocas especies. Algunas especies de peces parecen ser capaces de utilizar efectivamente altos niveles de aceite de palmera en sus dietas como fuente de energía y ácidos grasos, sin efectos adversos en el crecimiento y la utilización eficiente del alimento.  Debido a que los peces tienen diferentes capacidades para utilizar varios lípidos en la dieta, se requiere de mayor investigación para explotar totalmente el uso del aceite de palmera en dietas de peces. Considerando las ventajas económicas, la fiabilidad del abastecimiento y los beneficios agregados del aceite de palmera con respecto a otros aceites vegetales, se constituye en una alternativa fuente de lípidos para la dieta en aquafeed, lo que justifica la investigación adicional. El incremento del uso del aceite de palmera en los aquafeeds podría disminuir los costos del alimento por medio de la reducción de la demanda por aceite de pescado, lo que de alguna forma aliviara la presión pesquera sobre muchas especies. Esto tendrá un impacto positivo en la acuicultura mundial y en la industria de la producción de alimentos, así como en la industria del aceite de palmera.

 


Lecturas adicionales

Ng, W.K., Lim, P.K. and Boey, P.L. (2003). Dietary lipid and palm oil source effects growth, fatty acid composition and muscle α-tocopherol concentration of African catfi sh, Clarias gariepinus. Aquaculture 215: 229-243.

Ng, W.K., Campbell, P.J., Dick, J.R. and Bell, J.G. (2003). Interactive effects of dietary palm oil concentration and water temperature on lipid digestibility in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. Lipids 38: 1031-1038.

Ng, W.K., Sigholt, T. and Bell, J.G. (2004). The influence of environmental temperature on the apparent nutrient and fatty acid digestibility in Atlantic salmon (Salmo salar L.) fed finishing diets containing different blends of fish oil, rapeseed oil and palm oil. Aquaculture Research 35: 1228-1237.

Ng, W.K., Wang, Y. and Yuen, K.H. (2004). Replacement of dietary fi sh oil with palm fatty acid distillate elevates tocopherol and tocotrienol concentrations and increases oxidative stability in the muscles of African catfish, Clarias gariepinus. Aquaculture 233: 423-437.

Ng W.K., Koh C.B. & Zubir B.D. (2006). Palm oil-laden spent bleaching clay as a substitute for marine fish oil in the diets of Nile tilapia, Oreochromis niloticus. Aquaculture Nutrition 12: 459-468.