El futuro del alimento para peces: insectos, algas y el fin de la harina de pescado

Si quieres entender el futuro de la acuicultura, no empieces por los peces. Empieza por lo que comen.

El alimento representa habitualmente entre el 50 y el 70% de los costes totales de produccion en acuicultura comercial. En el cultivo de salmon, puede alcanzar el 60%. En el camaron, hasta el 70%. Esta unica partida determina la rentabilidad mas que cualquier otro factor. Y la base tradicional de la alimentacion acuicola --la harina y el aceite de pescado derivados de la pesca de especies forrajeras silvestres-- esta chocando contra limites biologicos y economicos inquebrantables.

El mercado mundial de harina de pescado consume aproximadamente entre 15 y 20 millones de toneladas de pescado silvestre al ano para producir unos 5 millones de toneladas de harina. Esto significa que estamos capturando peces silvestres para alimentar peces de cultivo, lo cual, si lo pensamos bien, socava en cierta medida el argumento de que la acuicultura alivia la presion sobre las pesquerias silvestres. Esta es la paradoja en el corazon de la industria, y resolverla es uno de los desafios mas importantes de la ciencia alimentaria actual.

Llevo mas de una decada siguiendo de cerca el espacio de los ingredientes alternativos para piensos, y puedo afirmar que las soluciones ya no son teoricas. Son comerciales, estan escalando y van a transformar fundamentalmente la acuicultura en los proximos diez anos.

El problema de la harina de pescado

Para entender por que las alternativas importan, hay que comprender el problema del statu quo.

La harina de pescado ha sido el estandar de oro de la alimentacion acuicola por buenas razones. Tiene un excelente perfil de aminoacidos que se ajusta estrechamente a lo que los peces necesitan para crecer. Es altamente digestible. Contiene acidos grasos omega-3 que se transfieren al producto final. Y durante decadas fue barata y abundante.

Estas tres ventajas se estan erosionando:

• La oferta esta limitada. Las poblaciones de peces forrajeros silvestres estan plenamente explotadas o sobreexplotadas. Las principales pesquerias productoras de harina --la anchoveta peruana, el lanzoncillo y el espadin nordicos-- estan sujetas a cuotas estrictas que limitan la produccion. Los eventos de El Nino pueden recortar la produccion peruana un 50% en un solo ano.
• Los precios son volatiles y con tendencia al alza. Los precios de la harina de pescado se han duplicado aproximadamente en los ultimos 15 anos, pasando de unos 800 dolares/tonelada en 2010 a 1.500-2.000 dolares/tonelada en 2024. Los precios del aceite de pescado han subido aun mas.
• La demanda crece. Se proyecta que la produccion acuicola mundial alcance los 140 millones de toneladas para 2030. Incluso con la reduccion continua de las tasas de inclusion de harina de pescado, la demanda absoluta sigue creciendo.

Proteina de insectos: la revolucion de la mosca soldado negra

Si tuviera que apostar por una unica fuente de proteina alternativa que tendra el impacto mas transformador en la alimentacion acuicola en la proxima decada, mi apuesta seria por Hermetia illucens: la mosca soldado negra (BSF, por sus siglas en ingles).

He aqui por que las larvas de BSF son extraordinarias como ingrediente para piensos:

• Perfil nutricional: Las larvas de BSF contienen entre el 40 y el 45% de proteina cruda y entre el 25 y el 35% de lipidos en peso seco. El perfil de aminoacidos es adecuado para la nutricion de peces, con niveles particularmente altos de lisina y metionina.
• Eficiencia de crecimiento: Las larvas de BSF pueden convertir residuos organicos en biomasa con un ratio de conversion alimentaria de aproximadamente 2:1. Alcanzan el peso de cosecha en solo 12-14 dias.
• Valorizacion de residuos: Este es el aspecto de economia circular que mas me entusiasma. Las larvas de BSF pueden criarse con residuos de procesamiento de alimentos, granos residuales de cerveceria, desechos de frutas y verduras e incluso estiercol. Convierten flujos de residuos de bajo valor en proteina de alto valor.
• Escalabilidad: La cria de BSF es altamente automatizable y puede realizarse verticalmente, requiriendo un terreno minimo.

Empresas como Protix (Paises Bajos), InnovaFeed (Francia), Enterra Feed (Canada) y AgriProtein (Sudafrica) han construido instalaciones de produccion de BSF a escala industrial. La planta de InnovaFeed en Nesle, Francia, produce 15.000 toneladas de proteina de insecto al ano y esta en expansion. Protix abrio recientemente una de las mayores instalaciones de proteina de insecto de Europa.

Los ensayos de alimentacion con harina de BSF en salmon, trucha, lubina y camaron han demostrado que la harina de pescado puede sustituirse en niveles de inclusion del 25 al 50% sin afectar el rendimiento de crecimiento, la conversion alimentaria o la calidad del filete. Algunos estudios reportan beneficios adicionales: mejor salud intestinal gracias al contenido de quitina que actua como prebiotico, y propiedades antimicrobianas del acido laurico en los lipidos de BSF.

La principal barrera sigue siendo el coste. La harina de BSF cuesta actualmente entre 2.000 y 3.000 dolares por tonelada, frente a los 1.500-2.000 de la harina de pescado. Pero la trayectoria de costes es descendente a medida que la produccion escala, y la prima ambiental esta impulsando su adopcion incluso con un precio mas alto.

Alimento basado en algas: directo a la fuente

La logica es elegante: los peces obtienen sus acidos grasos omega-3 de las algas, a traves de la cadena alimentaria marina. Entonces, ?por que no eliminar al intermediario y alimentar a los peces directamente con algas?

Las microalgas como Schizochytrium, Nannochloropsis y Chlorella pueden cultivarse para producir altas concentraciones de EPA, DHA y proteina. Schizochytrium, en particular, puede acumular DHA en niveles que superan el 50% de su contenido total de lipidos, lo que la convierte en un sustituto excepcional del aceite de pescado.

Veramaris, una empresa conjunta de DSM y Evonik, opera la mayor instalacion de produccion de omega-3 de algas del mundo en Blair, Nebraska. Su planta produce EPA y DHA a partir de algas marinas naturales mediante fermentacion, y el producto ya se utiliza en alimento comercial para salmon por los principales productores. Una sola instalacion puede sustituir el equivalente de omega-3 de aproximadamente 1,2 millones de toneladas de pescado silvestre capturado.

En cuanto a la proteina, las algas enfrentan mas desafios. Aunque las microalgas pueden contener entre el 40 y el 60% de proteina, la estructura de la pared celular puede limitar la digestibilidad en peces, y los costes de produccion siguen siendo elevados para la mayoria de las especies. Sin embargo, los avances en tecnologia de ruptura celular y optimizacion de cepas estan mejorando ambos parametros de forma sostenida.

Las macroalgas (algas marinas) ofrecen una propuesta diferente. Especies como Ulva, Saccharina y Asparagopsis pueden cultivarse en el mar sin agua dulce, sin tierra cultivable y sin fertilizantes. El contenido de proteina es menor (10-25%), pero aportan valiosos micronutrientes, pigmentos y compuestos bioactivos. La investigacion actual explora las algas marinas como ingrediente parcial del pienso: no un sustituto completo, sino un componente complementario valioso.

Proteinas unicelulares: la revolucion microbiana

Quiza la categoria mas futurista sea la proteina unicelular (SCP): proteina producida por bacterias, levaduras u hongos cultivados mediante fermentacion industrial.

Methylococcus capsulatus es una bacteria metanotrofa que convierte el gas natural en proteina con una composicion notablemente similar a la harina de pescado. La empresa Calysta (ahora parte de Adisseo) ha comercializado esto como FeedKind, produciendolo a escala industrial. La proteina contiene un 70% de proteina cruda con un excelente perfil de aminoacidos esenciales.

La levadura marina es otra via prometedora. Empresas como Arbiom estan desarrollando tecnologia de conversion de madera en proteina, donde azucares de madera de segunda generacion se fermentan con cepas de levadura especialmente seleccionadas para producir una biomasa rica en proteina apta para la alimentacion acuicola. Es una historia de economia circular particularmente convincente: convertir residuos forestales en alimento para peces.

Las bacterias oxidadoras de hidrogeno representan quiza el enfoque mas radical. Empresas como NovoNutrients y Solar Foods estan desarrollando procesos donde las bacterias utilizan hidrogeno (producido por electrolisis del agua con electricidad renovable) y CO2 para producir proteina. La eficiencia teorica de recursos es extraordinaria: sin tierra agricola, sin agua dulce, solo electricidad y aire.

Proteinas vegetales: la alternativa establecida

Debo senalar que la alternativa a la harina de pescado mas utilizada hoy en dia no son los insectos ni las algas, sino el concentrado de proteina de soja. Las proteinas vegetales ya constituyen una parte significativa de las formulaciones modernas de pienso acuicola. El pienso noruego para salmon, por ejemplo, ha pasado de mas del 90% de ingredientes marinos en los anos noventa a aproximadamente un 30% marinos y un 70% vegetales en la actualidad.

Las proteinas vegetales son baratas y abundantes, pero presentan limitaciones:

• Factores antinutricionales: La soja contiene inhibidores de tripsina, acido fitico y saponinas que pueden deteriorar la digestion y causar inflamacion intestinal en especies de peces carnivoros.
• Desequilibrios de aminoacidos: Las proteinas vegetales suelen ser bajas en metionina, lisina y taurina, aminoacidos esenciales para los peces, que deben suplementarse.
• Compensaciones ambientales: La produccion de soja impulsa la deforestacion en Sudamerica. Sustituir proteina de origen marino por proteina de origen terrestre que contribuye a la destruccion de habitats no es una ganancia limpia en sostenibilidad.
• Percepcion del consumidor: Cada vez mas, los consumidores quieren saber que comio su pescado de cultivo. "Salmon alimentado con soja" no resuena positivamente en mercados premium.

Las proteinas vegetales seguiran siendo un componente importante de las formulaciones de piensos, pero no son la solucion definitiva. El futuro es un portafolio de ingredientes diversificado --algo de vegetal, algo de insecto, algo de alga, algo de microbiano-- adaptado a cada especie y mercado.

La vision de la economia circular

Lo que mas me entusiasma del espacio de piensos alternativos no es ningun ingrediente individual: es el cambio sistemico hacia la circularidad.

Imaginemos lo siguiente: una planta de procesamiento de alimentos genera residuos organicos. Esos residuos alimentan larvas de mosca soldado negra en una instalacion adyacente. Las larvas se procesan en harina y aceite proteicos para pienso acuicola. El frass (residuo del insecto) se convierte en fertilizante para la produccion agricola. Los cultivos producen alimentos para humanos, y el ciclo continua. Mientras tanto, el agua residual de la piscifactoria nutre algas, que producen tanto aceite omega-3 para pienso como biomasa para proteina adicional.

Esto no es ciencia ficcion. Elementos de este sistema integrado ya estan operando en Dinamarca, los Paises Bajos y Singapur. La tecnologia existe. Lo que queda es escalarlo, optimizar la economia y crear los marcos regulatorios que lo respalden.

Que significa esto para la industria

Creo que estamos en un punto de inflexion. En los proximos cinco a diez anos:

• La proteina de insecto se convertira en un ingrediente estandar de pienso con tasas de inclusion del 15-30% para la mayoria de las especies de peces carnivoros.
• El omega-3 de algas sustituira a la mayor parte del aceite de pescado en las formulaciones premium de pienso para salmon.
• Las proteinas unicelulares alcanzaran la paridad de costes con la harina de pescado y comenzaran a desplazarla en volumenes significativos.
• Las formulaciones de pienso se personalizaran mediante IA y nutricion de precision, optimizando las combinaciones de ingredientes para especies, etapas de vida y requisitos de mercado especificos.
• El ratio pescado-entrada/pescado-salida para las principales especies se acercara o llegara a cero, haciendo por fin de la acuicultura un productor neto de proteina marina en lugar de un consumidor neto.

Las empresas y los paises que inviertan en esta transicion ahora tendran una ventaja competitiva decisiva. Los dias de depender de un suministro finito de peces forrajeros silvestres para impulsar el crecimiento acuicola estan contados. El futuro de la alimentacion acuicola se esta construyendo en tanques de fermentacion, granjas de insectos y biorreactores de algas, y se esta construyendo hoy.

Asesoro a empresas acuicolas sobre innovacion en piensos y estrategia de sostenibilidad. Si su organizacion esta explorando ingredientes alternativos para piensos, estare encantada de analizar la ciencia y las implicaciones practicas. Contacte a traves de la pagina de contacto.

Prof. Dr. Zayde Ayvaz

Catedratica de Ingenieria de la Industria Pesquera en la COMU. Investiga la evaluacion de calidad de productos del mar mediante IA y los sistemas alimentarios azules sostenibles.