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La acuicultura de salmónidos depende sobremanera de la harina de pescado la cual constituye parte sustancial de los alimentos concentrados que se utilizan para estas especies. La producción mundial de alimento para acuicultura consume en la actualidad alrededor del 46% de la harina de pescado disponible. De acuerdo a las proyecciones, la demanda de ésta en el 2010 se duplicara. La harina de pescado presenta altos costos, su calidad es variable y su disponibilidad es limitada debido a una disminución de las capturas en los principales países productores. Dadas las tendencias de producción, la sustentabilidad de la harina de pescado esta en entredicho. Este hecho, ha obligado que se hagan esfuerzos en investigación dirigida a reducir o eliminar este componente de los alimentos concentrados que se emplean en acuicultura. Con el objeto de mantener el posicionamiento mundial actual de Chile como productor de salmónidos es imperativo evaluar la factibilidad de uso de nuevas fuentes proteicas de origen vegetal que se produzcan en el país como alternativas a la harina de pescado. Además, el empleo de altas concentraciones de harina de pescado se asocia a un exceso significativo del fósforo y el nitrógeno presentes en la dieta y que representan una fuente contaminante potencial de los recursos hídricos.
Los principales factores limitantes en la selección y el uso de los ingredientes proteicos alternativos para las dietas comerciales en acuicultura son: contenido suficiente de nutrientes esenciales para el crecimiento óptimo de los peces, digestibilidad de los nutrientes y biodisponibilidad, disponibilidad comercial y costo razonable, presencia de factores antinutricionales y sustancias tóxicas. La eficiencia y utilización de las materias primas vegetales podría ser maximizada mediante procesos biotecnológicos que permitieran resolver estas limitantes. En este sentido, las innovaciones biotecnológicas dirigidas a concentrar el contenido proteico, mejorar el perfil de aminoácidos esenciales (aminoácidos azufrados), reducir el nivel de los hidratos de carbono y fibra, aumentar la digestibilidad de los nutrientes y la disponibilidad energética, son los principales factores que posibilitarán optimizar el uso de las materias primas vegetales. Entre los procesos biotecnológicos, la bioconversion ha emergido como una tecnología potencial para la producción y utilización de productos y subproductos agroindustriales al proporcionar una alternativa de mejoramiento para el uso de los mismos que de otra forma serian subutilizados o simplemente no utilizados. La fermentación en estado sólido (FES) ofrece un numeroso espectro de aplicaciones y ventajas potenciales para los bioprocesos y la producción de productos con valor agregado. Los efectos de la FES sobre la composición nutricional de materias primas de origen vegetal se deben principalmente a la capacidad de los microorganismos, que participan en este bioproceso, de sintetizar nutrientes necesarios para su crecimiento a partir del sustrato en donde se encuentran. El proceso de FES puede incrementar por ejemplo la cantidad de proteína accesible en las materias primas y reducir algunos de los factores anti-nutricionales que afectan su utilización. Diversos microorganismos y métodos de fermentación han sido estudiados para incrementar el contenido proteico de productos y subproductos agrícolas usando FES. El uso de microorganismos para convertir estos productos y subproductos agroindustriales en ingredientes con alto contenido proteico es posible debido a que los microorganismos tienen una tasa de crecimiento acelerada, el contenido proteico de los mismos es bastante alto, pueden crecer en compuestos acuosos o sólidos y su valor nutricional es tan valioso como cualquier fuente proteica convencional.
Por todo lo anterior, el presente proyecto pretende evaluar y explorar los efectos de la fermentación en estado sólido usando como sustrato materias primas de origen vegetal disponibles en Chile, particularmente en la IX región de la Araucania. Se seleccionaran materias primas vegetales que por sus características físicas, químicas y biológicas puedan ser potencialmente usadas como fuentes proteicas alternativas a la harina de pescado. El programa de investigación principal implicara la optimización del proceso de fermentación en estado sólido de fuentes proteicas vegetales alternativas para el mejoramiento del perfil nutricional, el desarrollo de la ingeniería de birreactores para FES y ensayos de alimentación que permitan evaluar el rendimiento productivo en peces con las materias primas mejoradas. Los resultados obtenidos en este proyecto permitirán poner al servicio de la industria de nuevas fuentes proteicas que reduzcan la actual dependencia de la harina de pescado y la generación en formulaciones eficientes, de bajo costo y ambientalmente amigables para la salmonicultura nacional. Por otra parte, la implementación de las tecnologías de bioconversion, tal como la FES, determinarán las bases para el aprovechamiento integral de otros productos y subproductos que pudieran generarse al convertirse Chile en el mediano plazo en una potencia mundial agroalimentaria. |