Nutrición Acuícola

Microbiota intestinal vs fuentes proteicas vegetales para la alimentación peces carnívoros

La formulación de piensos balanceados es uno de los aspectos más importantes en la acuacultura debido a que son la fuente de nutrientes para el crecimiento, mantener el metabolismo energético, así como para mantener la salud y el desempeño fisiológico. Al inicio, los piensos formulados para alimentar a los peces carnívoros estaban elaborados a base de proteína animal, más en específico de harina de pescado. Con el paso de los años, el crecimiento de la acuacultura en el mundo y la disminución de las especies pelágicas de donde se obtiene la harina de pescado (sardina, anchoveta, entre otras), han generado que disminuya la disponibilidad de estas harinas. Es por ello que surge la necesidad de buscar fuentes proteicas alternas que ayuden a mantener la producción de alimento a través de la acuacultura.

La búsqueda de fuentes de proteína alternativa ha abierto una puerta muy interesante para la investigación. Una de las fuentes proteicas alternativas más estudiadas en el mundo es la harina de soya debidos a su alto contenido proteico y a su alta disponibilidad. Sin embargo, pese a que la harina de soya ha mostrado algunos resultados interesantes, en la mayoría de los casos generan inflamación intestinal en los peces carnívoros. Esto se debe a que la harina de soya, y en general muchas de las harinas vegetales, contiene elementos anti nutricionales que afectan la fisiología digestiva de los peces carnívoros. Estos elementos anti nutricionales son pequeños carbohidratos que se adhieren al epitelio intestinal, a sitios específicos de las enzimas digestivas o se adhieren a las proteínas dietéticas lo que dificulta que sean absorbidas en el intestino. Pese a esto, en diferentes peces carnívoros se ha estudiado la posibilidad de ser alimentados con harina de soya en sustitución parcial de la harina de pescado. Estos estudios indican las proporciones adecuada de sustitución de harina animal por harina de soja y los efectos en la fisiología digestiva y el crecimiento de los peces carnívoros.

Imagen 1. Totoaba macdonaldi, pez carnívoro en el que se han desarrollado estudios de nutrición en la Universidad Autónoma de Baja California (UABC). https://www.uniradioinforma.com/noticias/bajacalifornia/666516/destaca-esfuerzo-cientifico-de-uabc-para-preservar-la-totoaba-sepesca.html

¿Será posible que los microorganismos intestinales puedan ayudar a la digestión de harinas vegetales?

Se sabe que en el intestino de muchos organismos eucariotas (mamíferos, aves, peces, etc.), los microorganismos ayudan a solubilizar los componentes de las dietas lo que facilita su absorción y asimilación. Existe una gran diversidad de microorganismos intestinales y cada uno de estos grupos o gremios microbianos tienen diferentes capacidades metabólicas. Es decir, existen grupos bacterianos que pueden solubilizar los diferentes elementos de las dietas (proteínas, carbohidratos, lípidos), existen otros grupos bacterianos que tienen la capacidad de sintetizar vitaminas, mientras que otros ayudan a la obtención de minerales. La relación entre la microbiota intestinal y su hospedero es tan fuerte que se estima que debió haber existido un proceso de coevolución para que estos microorganismos tengan tanto éxito en los intestinos de los vertebrados. De esta manera, los microorganismos intestinales se consideran hoy día con un elemento más del sistema digestivo. Sin embargo, ¿Es posible que esta microbiota intestinal pueda ayudar a un organismo carnívoro a aprovechar mejor su dieta con una proporción de harina vegetal?, ¿Es posible modificar esta microbiota intestinal a conveniencia de los acuicultores? y ¿Qué consecuencias sufrirán los organismos de cultivo al modificar esta microbiota intestinal?

Imagen 2. Microbiota de branquias e intestino de peces. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/core/lw/2.0/html/tileshop_pmc/tileshop_pmc_inline.html?title=Click%20on%20image%20to%20zoom&p=PMC3&id=6176000_fnut-05-00090-g0001.jpg

Actualmente existen estudios que se han realizado en diferentes peces carnívoros donde se analiza el efecto de las fuentes proteicas vegetales en la microbiota intestinal y la fisiología digestiva. En estos estudios se ha observado un efecto directo de la dieta en la estructura de la comunidad microbiana del epitelio intestinal. Con respecto a la microbiota intestinal, los grupos más abundantes presentes en organismos alimentados con harina animal son afectados por la harina de soya reduciendo sus abundancias. Así mismo, en muchas ocasiones las dietas a base de proteína vegetal generan un aumento en la riqueza de especies. Además, se ha encontrado que los grupos bacterianos que aumentan sus abundancias son precisamente grupos con capacidad metabólica para aprovechar los compuestos vegetales (fermentadores). Sin embargo, ¿Estos resultados indican que si es posible alimentar a un carnívoro con soya? ¿La microbiota intestinal realmente ayuda a mantener la salud intestinal? y ¿Qué significan estos resultados?. El estudio de las comunidades microbianas por si solo no es capaz de responder estas preguntas de tal manera que es necesario emplear otras herramientas. Las imágenes generadas a través de histología han mostrado que en el epitelio intestinal de los carnívoros alimentados con soya disminuye la cantidad y tamaño de las vellosidades intestinales necesarias para la absorción de nutrientes. Además se ha encontrado que existen procesos de inflamación intestinal, además de problemas de acumulación de grasas en el hígado y en algunas ocasiones disminuye la tasa de crecimiento. Estos resultados nos podrían indicar que, aunque la microbiota intestinal se modifica a favor de la solubilización de los componentes de las dietas, no necesariamente ayudan a mantener la fisiología intestinal de los carnívoros.

Para concluir, es necesario mencionar que aún es necesario seguir estudiando a la microbiota intestinal de organismos de cultivo con el objetivo de desarrollar las mejores estrategias alimenticias que mantengan un buen estado de salud y mantener el crecimiento. Así mismo, es muy importante considerar en este tipo de estudios la multidisciplinariedad con el objetivo de generar mejores resultados.

Referencias

Ikeda-Ohtsubo W, Brugman S, Warden CH, Rebel JMJ, Folkerts G, Pieterse CMJ. How Can We Define «Optimal Microbiota?»: A Comparative Review of Structure and Functions of Microbiota of Animals, Fish, and Plants in Agriculture. Front Nutr. 2018 Oct 2;5:90. doi: 10.3389/fnut.2018.00090. Erratum in: Front Nutr. 2018 Nov 28;5:113. PMID: 30333981; PMCID: PMC6176000.

Dr. Ernesto Larios Soriano

Biotecnólogo Marino

Universidad Autónoma de Baja California, México