Tradicionalmente, las microalgas se han utilizado como un recurso sostenible para la producción doméstica de ganado, aves y acuicultura debido a sus diversos perfiles nutricionales.
Se demostró que el suplemento alimenticio de microalgas:
- Presenta un efecto reductor del colesterol en los animales
- Mejora la respuesta inmune
- Mejora la calidad de la leche y el rendimiento de producción en las vacas
- Promueve crecimiento animal
- Mejora la calidad de la carne y los huevos
- Ofrece resistencia a las enfermedades a través de la acción antiviral y antibacteriana
- Mejora la función intestinal
- Enriquece la colonización de probióticos
- Y aumenta la conversión alimenticia
Hasta el momento, se han aislado y clasificado de 30 mil a 40 mil cepas diferentes de microalgas (Sime, 2004) y se espera que se descubran muchas más para su potencial uso en la alimentación.
- Sin embargo, queda un largo camino por recorrer antes de que la producción de alimentos a base de microalgas sea sostenible y económicamente viable.
Compuestos de microalgas
Las microalgas son microorganismos fotosintéticos que consumen CO2 atmosférico y energía lumínica para producir una variedad de proteínas, carbohidratos y lípidos, así como microelementos que incluyen minerales, vitaminas, polifenoles, flavonoides y carotenoides (Barkia y col., 2019) (Fig. 1).
Figura 1. Metabolitos de microalgas producidos durante la actividad fotosintética
Adaptado de Saadoui y col., 2021
Las especies de microalgas comúnmente utilizadas para la producción de alimentos para animales son: [registrados]
- Arthrospira platensis
- Dunaliella salina
- Hematococcus pluvialis
- Chlorella sp.
- Nannochloropsis granulate
- Tetraselmis chui
Las microalgas varían ampliamente entre cepas debido a diferencias en las condiciones de crecimiento tales como temperatura, ubicación geográfica, disponibilidad de luz solar, etc.
Proteína
Encontrar fuentes alternativas de proteínas puede ser de gran importancia para la seguridad alimentaria. Algunas cepas de microalgas contienen grandes cantidades de proteína, por ejemplo, Cyanobacterium Arthrospira puede contener hasta un 70% de proteína.
Las microalgas presentan un perfil de aminoácidos esenciales muy similar al de proteínas vegetales superiores como la soja (Samarakoon y Jeon, 2012). Las microalgas también producen péptidos bioactivos con propiedades:
- Antioxidantes
- Antihipertensivas
- Anticoagulantes
- Antitumorales
- e Inmunoestimuladoras
Carbohidratos
Los carbohidratos son un componente importante de las microalgas debido a su valor nutricional y farmacéutico. De hecho, el beta-1-3-glucano, un tipo de fibra soluble, que se encuentra principalmente en Chlorella sp., es un antioxidante que ayuda a reducir los niveles de colesterol en la sangre (De Morais y col., 2015).
La manosa se detecta en concentraciones más elevadas en las diatomeas alcanzando el 45,9% por carbohidratos totales en el caso de Phaeodactylum tnicornutum.
Lípidos
Varias especies de microalgas han sido consideradas como una excelente fuente de lípidos en la dieta. Según la cepa y las condiciones de cultivo, las microalgas pueden producir hasta un 50% de lípidos en peso seco (PS) y, en ocasiones, incluso más (Mata y col., 2002).
Algunas microalgas contienen ácidos grasos poliinsaturados como el ácido eicosapentaenoico (EPA), el ácido alfa-linolénico (ALA), el ácido araquidónico (AA), el ácido docosahexaenoico (DHA) y el ácido linoleico (LA) (Lopez y col., 2019).
Carotenoides
Los carotenoides proporcionan propiedades nutricionales, terapéuticas y antioxidantes (Stahl y col., 2005). Los carotenoides se utilizan normalmente como agentes colorantes alimentarios y hay alrededor de 200 carotenoides que pueden obtenerse de las microalgas.
Vitaminas y minerales
La biomasa de microalgas representa un recurso valioso para muchas vitaminas esenciales y podría usarse para complementar las reservas de alimentos.
Estos incluyen:
- Vitamina A y otros retinoides
- Vitaminas B como tiamina (B1), niacina (B2), nicotinato (B3), ácido pantoténico (B5), fosfato de piridoxal (B6), biotina (B7), ácido fólico (B9) y cobalamina (B12)
- Vitamina C (ácido ascórbico)
- Vitamina E (tocoferoles)
- Minerales traza (p. ej., sodio, potasio, calcio, magnesio, hierro y zinc)
Estas vitaminas y minerales pueden asimilarse más fácilmente que las formas sintéticas (Doucha y col., 2009).
| La síntesis de vitaminas depende de la cepa, la intensidad de la luz, los nutrientes disponibles en el medio y la etapa del ciclo de crecimiento, entre otros factores. |
Microalgas para alimentación animal
Las microalgas pueden ser la próxima fuente alternativa para la producción de alimentos para animales y acuáticos de una manera ambientalmente sostenible y nutricionalmente beneficiosa (Dineshbabu y col., 2019).
Estos microorganismos se pueden producir a gran escala utilizando fotobiorreactores y estanques abiertos, luego se cosechan y procesan para producir suplementos alimenticios funcionales para diferentes animales como aves, cerdos, ovejas y visones (Slegers y col., 2013).
Adaptado de Saadoui y col., 2021
- Sin embargo, se descubrió que la luteína natural en las materias primas suplementadas con Chlorella se incorporaba de manera más eficiente y aumentaba significativamente la estabilidad oxidativa de los lípidos de la yema (Englmaierová y col., 2013).
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Microalgas para la calidad de la carne
Una de las estrategias para enriquecer la carne con AGPI (especialmente EPA y DHA) es complementar la dieta con:
- Pescado
- Microalgas marinas
- y Microorganismos similares a las algas
Microalgas para la producción y calidad de la leche
Existe una creciente investigación sobre el uso de microalgas como suplemento dietético para el enriquecimiento con ácidos grasos beneficiosos en la leche.
- Sin embargo, los efectos de los metabolitos de las microalgas en la lactancia y la transferencia de nutrientes a la leche dependen en gran medida del sistema digestivo del animal (rumiantes vs no rumiantes).
Por lo tanto, en animales rumiantes, se recomienda utilizar biomasa de microalgas recubiertas, lo que permite que el intestino delgado absorba más AG ω-3 que luego se transferirán a las glándulas mamarias.
- Se ha demostrado que la suplementación con microalgas aumenta el contenido de DHA hasta 4 veces en la leche (Glover y col., 2012).
Las cepas de microalgas más utilizadas para mejorar la calidad de la leche en términos de ácidos grasos útiles son Schizochytrium y Nannochloropsis (Wullepit y col., 2012).
Además, se descubrió que la alimentación con ácidos grasos ω-3 durante la lactancia reduce la secreción de prostaglandinas, lo que puede mejorar la fertilidad y la supervivencia del embrión (Santos y col., 2008).
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Las microalgas como prebióticos
Actualmente, un gran número de microalgas que presentan efecto prebiótico están siendo utilizadas en la industria de alimentos balanceados. Chlorella sp. contiene un polisacárido ácido que compuesto por ramnosa (52%) junto con arabinosa y galactosa.
| Por tanto, es evidente que las microalgas no solo mejoran la salud y el rendimiento de los animales mediante el aporte directo de nutrientes, sino que también los benefician indirectamente, al promover la microbiota intestinal que favorece la salud del animal. |
Conclusión
Las microalgas tienen un gran potencial como alimento para animales debido a la presencia de nutrientes esenciales como aminoácidos, AGPI, carotenoides y vitaminas.
Aunque estos microorganismos se consideran como la alternativa más adecuada, existen ciertas limitaciones en su uso. La digestibilidad y la selección de la dosis de inclusión correcta son algunos de los desafíos que deben abordarse con respecto a la alimentación animal♦
Fuente: Imen Saadaoui y col., 2021
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