Algas: ingrediente proteico de calidad para la alimentación del ganado

Entre las acciones encaminadas a la adaptación y mitigación del cambio climático, cabe destacar la imperante necesidad de implementar cambios en la dieta tanto humana como animal para para conseguir una reducción en las emisiones de gases de efectos invernadero (GEI) ligadas con la producción de alimentos, una mejora en los sistemas de producción de carne y vegetales para reducir el consumo actual de energía y agua, y una reducción (hasta conseguir su completa eliminación) de las pérdidas y el desperdicio alimentario.

En este contexto, las algas surgen como una oportunidad innovadora, alineada con el concepto de bioeconomía, tanto en los sistemas de producción y en la sostenibilidad de estos, así como en la transformación hacia productos más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.

Las algas constituyen un grupo de organismos fotosintéticos muy diversos que han colonizado una amplia variedad de ecosistemas acuáticos y terrestres gracias a su alta plasticidad y diversidad metabólica.

Las algas se pueden clasificar, de acuerdo con su tamaño, en:

Microalgas: todo tipo de microorganismos fotosintéticos, procariotas o eucariotas, unicelulares o filamentosos, de tamaño inferior a 0,02 cm.

Mesoalgas: microorganismos fotosintéticos, procariotas o eucariotas, unicelulares o filamentosos o coloniales, unialgal o plurialgal, con un rango entre 0,02 y 3 cm. Las grandes diferencias en cuanto a tecnologías y costes de cosechado hacen conveniente introducir este nuevo término.

Macroalgas: algas pluricelulares de diversas formas y tamaños que van de pocos centímetros a varios metros de largo.

Las algas han sido empleadas como alimento humano en Oriente desde hace miles de años, y sólo en el último siglo se ha producido una intensa actividad investigadora diversificando el uso de la biomasa de algas, como pueden ser: alimentación; biofertilizantes, biocombustibles, productos farmacéuticos, cosméticos; ácidos grasos esenciales; antioxidantes; pigmentos[1].

Imagen 1. Potencial de la biomasa de las algas: materias primas, fuentes de energía, productos y aplicaciones.

Las macroalgas (por ejemplo, las algas marinas) y sus extractos, como la carragenina, se consumen en todo el mundo. El interés en cultivar especies de microalgas ha cobrado impulso

debido a la posibilidad de aprovecharlas para obtener bioenergía y biocombutibles; como suplemento farmacéutico y nutricional; para su uso en alimentos y piensos; y como fertilizante.

En 2018, las algas marinas cultivadas representaban el 97,1% en volumen del total de 32,4 millones de toneladas de algas acuáticas recolectadas en el medio silvestre y cultivadas en conjunto. El cultivo de algas marinas se practica en un número relativamente menor de países, dominado por los países de Asia oriental y sudoriental. La producción mundial de macroalgas marinas, o algas, se ha triplicado con creces, pasando de 10,6 millones de toneladas en el año 2000 a 32,4 millones de toneladas en 2018[2].

Aunque la FAO registró 87.000 toneladas de microalgas cultivadas de 11 países en 2018, solo en China se notificaron 86.600 toneladas. El cultivo de microalgas como Spirulina spp., Chlorella spp., Haematococcus pluvialis y Nannochloropsis spp., en una escala que va desde la producción doméstica hasta la comercial a gran escala, se ha consolidado en muchos países para la elaboración de complementos para la nutrición humana y otros usos².

MACROALGAS PARA CONSUMO ANIMAL

Las algas se han utilizado tradicionalmente en las regiones costeras del norte de Europa para alimentar al ganado mezcladas con otros alimentos ante la escasez de grano y forraje. También en el norte de Estados Unidos y Canadá.

En el norte de España sea aprovechado tradicionalmente el arribazón de macroalgas o pastos marinos en diferentes épocas del año. La recolección de estas algas marinas en las playas se utiliza para alimentar al ganado o bien con fines industriales como la fabricación de alimentos, fertilizantes, aislantes, etc.

Las algas marinas contienen minerales micronutrientes (por ejemplo, hierro, calcio, yodo, potasio y selenio) y vitaminas (en particular, A, C y B-12) y son fuente de ácidos grasos naturales omega-3 de cadena larga.

Las macroalgas, poseen un elevado valor nutritivo ya que son ricas en minerales, fibras, proteínas, vitaminas y lípidos, dependiendo de la especie. El uso de algas marinas en la formulación de alimentos y piensos funcionales proporciona interesantes beneficios como son la mejora de la salud de los animales, un engorde más eficiente y una mejor calidad de los productos finales.  Complementar con algas la dieta regular del ganado vacuno aumenta la aportación de minerales en la leche y ayuda a obtener carne con grasa más saludable. El ganado ovino y caprino que introduce algas marinas en su dieta mejora la calidad y la cantidad de la lana además de aumentar su fecundidad. La adición de algas marinas en la dieta de cerdos en crecimiento incrementa su ganancia en peso, y en la de gallinas ponedoras hace que éstas produzcan huevos con menos de colesterol. Existen publicaciones científicas que acreditan estos beneficios de las algas en la alimentación animal.

Asimismo, las algas marinas constituyen una fuente de moléculas bioactivas naturales que podrían ser utilizadas en la alimentación del ganado para inhibir el crecimiento de los agentes patógenos y estimular la respuesta inmune, mejorando su resistencia frente a las infecciones y reducir así el uso de antibióticos.

Además, desde un punto de vista medioambiental, las macroalgas se postulan como un ingrediente proteico de calidad para la alimentación del ganado con potencial para aumentar la eficiencia en la conversión de alimento y reducir las emisiones de metano. Agregar algas a la dieta rumiantes puede reducir la cantidad de gas que el animal produce ya que interrumpen la actividad de las enzimas que utilizan las bacterias digestivas para producir metano.

MICROALGAS Y CIANOBACTERIAS (MICRÓFITOS) PARA CONSUMO ANIMAL

Actualmente las microalgas se utilizan principalmente en la acuicultura como aditivos alimentarios por su composición bioquímica. Sin embargo, la inclusión de microalgas en piensos para animales es cada vez más frecuente porque además de una reducción en los costes de su producción, en paralelo se han ido demostrando los innumerables beneficios que proporciona complementar la dieta regular de los animales con un pequeño porcentaje de algunas microalgas específicas.

Su utilización como alimento animal es reciente. Evaluaciones nutricionales y toxicológicas demuestran su valor como suplemento en alimentación animal. Se estima que el 30% de la producción de microalgas es vendida con este fin. Las especies primarias que se cultivan y se venden secas son la Spirulina (50% del total de la producción) y la Chlorella, por ser ricas en proteínas, carbohidratos y ácidos grasos no saturados.

Entre los beneficios de las microalgas en alimentación animal, se encuentran la mejora de la salud de los animales, el refuerzo de su sistema inmunológico, un engorde más eficiente, una mejor calidad de los productos finales, o una reducción de los antibióticos y medicamentos.

Generalmente, se emplean como ingredientes funcionales en alimentación animal, ya que la biomasa de microalgas y los extractos procedentes de éstas, son una fuente de proteínas con un perfil de aminoácidos muy completo, carbohidratos, ácidos grasos esenciales, vitaminas, minerales y otros compuestos de interés, por ejemplo, pigmentos carotenoides. Las microalgas o sus respectivos extractos no son considerados como fuente de alimento principal para animales, sino más bien como mejora de las formulaciones de alimentos estándar.

Las microalgas tienen potencial como ingredientes minerales para reemplazar las sales minerales inorgánicas que son más de uso común en la industria de la alimentación animal. Las formas naturales tienen mayor biodisponibilidad para el animal que las sintéticas. También, una dieta enriquecida con microalgas muestra una disminución estadísticamente significativa en los niveles de colesterol y triglicéridos en sangre de los animales.

NICHO PARA MERCADOS ‘ECO Y GOURMET’

Actualmente, ya se están empleando algas o derivados de las mismas en formulación de alimentos y piensos para animales. Poseen un alto valor nutricional y biológico, aunque su elevado precio hace que, por el momento, se utilicen principalmente en la alimentación de animales cuyos productos finales están destinados a mercados ecológicos y gourmet.

Donde sí existe un gran recorrido es en la elaboración de alimentos para la acuicultura. Su uso ha aumentado significativamente, tanto en forma de compuestos con actividad (microalgas), como sustituto parcial de la harina de pescado en la elaboración del pienso acuícola (macroalgas).

Los ingredientes y productos de origen natural y, particularmente aquellos que contribuyen a la sostenibilidad, han despertado la atención de consumidores y productores. Por ello, existe un elevado interés en la producción ecológica y en el mercado gourmet en complementar las dietas del ganado con algas debido a sus componentes nutricionales y bioactivos, ya que estos componentes mejoran, por ejemplo, la calidad y sabor de la carne, favorece la pigmentación de la yema de los huevos, se obtiene leche de mejor calidad y más rica en minerales, etc.

Sin embargo, aún se requieren esfuerzos de investigación y desarrollo por parte de las empresas y la academia para que las macroalgas y microalgas tengan precios más competitivos y se conviertan en una realidad comercial en la formulación de alimentos y piensos para el ganando.

EXPERIENCIAS Y PROYECTOS

En España, empresas y centros de investigación acumulan experiencia en el desarrollo de proyectos de innovación relacionados con el uso de algas para aplicaciones orientadas a alimentación animal, especialmente en el sector de la acuicultura.

La empresa AlgaEnergy, ya comercializa biomasa liofilizada de diversas estirpes de microalgas para su uso en acuicultura y alimentación de otros animales: AlgaePiscis®; biomasa de diferentes cepas de microalgas de alta calidad para su uso en la industria acuícola y AlgaeFeed®; aditivos funcionales para su aplicación en alimentación animal). Además, en AlgaEnergy están investigando un suplemento de microalgas del tipo verde para rumiantes con una proporción alta de proteína, lípidos y carbohidratos, además de minerales, y un gran aporte de fibra. Asimismo, aporta un suplemento de vitaminas, omegas-3 y 6 (que se incorporan a la leche), antioxidantes y elementos probióticos estimulantes del sistema inmunológico y de la producción de leche. En aves de corral, están estudiando un mix de microalgas con un alto contenido en calcio, proteínas, ácidos grasos y carotenoides. El calcio y los carotenoides favorecen la producción de huevos con yema de color intenso y cáscara más resistente durante el transporte. Por otro lado, para el engorde y crecimiento de pollo, el aporte de proteína y lípidos es clave. Uno de los ingredientes es una microalga muy rica en DHA, lo que también es de interés en ponedoras, ya que los huevos incorporan estos ácidos grasos en su perfil de lípidos.

Entre las experiencias del Centro Tecnológico CARTIF destacan los proyectos Proyecto ALTERNFEED, cuyo objetivo es la sustitución de harina y aceite de pescado por productos sostenibles y subproductos alternativos en acuicultura, como respuesta a la necesidad de valorar alternativas sostenibles al uso de harinas y aceites de pescado en la fabricación de pienso acuícola; el Proyecto PRIMER DIANA, orientado a la obtención de productos saludables mediante la inclusión de nuevas formulaciones de antioxidantes naturales, obtenidos a partir de algas, en diferentes matrices de alimentación animal, tanto en acuicultura como en mascotas.; el Proyecto CIEN PROGRESO que estudia y evalúa nuevas opciones de aprovechamiento del subproducto “harina de galleta”, contribuyendo al desafío de aumentar su contenido proteico mediante alternativas sostenibles compatibles con la producción de ingredientes para alimentación animal; y el Proyecto LIFE ALGAECAN que propone un nuevo sistema de tratamiento de las aguas residuales provenientes del procesado de frutas y verduras mediante la combinación del cultivo de microalgas heterotróficas con secado por pulverización de las microalgas recolectadas, obteniendo así un producto de interés comercial como materia prima para la producción de biofertilizantes, bioplásticos, alimento para animales, etc.

PATENTES SOBRE EL USO DE ALGAS COMO MATERIA PRIMA ALTERNATIVA EN ALIMENTACIÓN ANIMAL

Para completar la información relativa al tema del presente artículo, la Oficina Española de Patentes y Marcas OEPM ha realizado una búsqueda de patentes sobre el uso de algas como materia prima alternativa en alimentación animal. El criterio fundamental para seleccionar las patentes ha sido que las algas no fueran un componente entre otros muchos, sino que fuese el componente principal. Además, en la búsqueda realizada, se ha observado que la inmensa mayoría de las patentes recuperadas son chinas y coreanas. En la siguiente tabla, se proporciona una pequeña muestra representativa de esta materia.

Agradecimientos:

ALGAENERGY

Banco Español de Algas

CARTIF

Oficina Española de Patentes y Marcas (OEPM)

[1] Energía de las algas: presente y futuro (BIOPLAT, 2010) Enlace

[2] El Estado mundial de la pesca y la acuicultura (FAO, 2020) Enlace

Artículo elaborado por BIOPLAT para la Revista Ganadería