Investigadores de la instalación de acuicultura ecológica de UC Santa Cruz han desarrollado una nueva evaluación de sostenibilidad del ciclo de vida que documenta los beneficios e impactos ambientales del uso de la microalga marina Schizochytrium sp. como un ingrediente alternativo de alimentos acuícolas para reemplazar el aceite de pescado procedente de peces forrajeros capturados en la naturaleza.
por Allison Arteaga Soergel, Universidad de California – Santa Cruz
El estudio, publicado en la revista Elementa: Science of the Anthropocene , encontró que Schizochytrium sp. podría ser un ingrediente alimentario más sostenible que el aceite de pescado en categorías como el impacto del calentamiento global y el uso de recursos bióticos de organismos vivos. Sin embargo, hubo impactos ambientales comparativamente mayores en otras áreas, como el uso de agua dulce, el uso de la tierra y el potencial de contaminación por nutrientes en los océanos y el agua dulce, principalmente debido a los pasos en el proceso de producción de la microalga que están vinculados a la agricultura terrestre.
Los investigadores dicen que identificar este tipo de compensaciones es crucial para sopesar los beneficios de Schizochytrium sp. como ingrediente de alimentos para peces de acuicultura. En un esfuerzo por aliviar la presión sobre los ecosistemas oceánicos, algunos alimentos acuícolas ahora se están formulando con una variedad de ingredientes alternativos en lugar de aceite de pescado. Las microalgas marinas son opciones prometedoras porque pueden proporcionar a los peces de piscifactoría niveles de ácidos grasos omega-3 similares a los del pescado salvaje.
Schizochytrium sp., en particular, es una de las pocas variedades de microalgas que ya se está produciendo a escala comercial para su uso en suplementos dietéticos humanos y alimentos para la acuicultura. Los investigadores de UC Santa Cruz han estado experimentando con él para formular nuevas opciones de alimentación sin pescado de alto rendimiento y querían comprender mejor la sostenibilidad general de Schizochytrium sp. echando un vistazo a todo su proceso de producción. Por lo tanto, trabajaron para ampliar la información científica y disponible públicamente sobre el tema mediante la realización de una evaluación integral de la sostenibilidad del ciclo de vida que refleja las mejores prácticas actuales de la industria y es replicable y compartible en un formato de acceso abierto.
«Este estudio podría ser útil para las empresas productoras de microalgas y los fabricantes de alimentos acuícolas para comprender cuáles son los impactos ambientales de este ingrediente alimentario y también orientar los esfuerzos para realizar mejoras específicas en su producción», dijo Brandi McKuin, investigadora postdoctoral en UC Santa Cruz y líder autor del nuevo estudio. «En general, creo que nuestros hallazgos son un mensaje esperanzador de que las microalgas pueden ser un ingrediente sostenible y, con un poco más de trabajo en toda la cadena de suministro, podría serlo aún más».
El equipo de investigación se centró específicamente en comparar la sostenibilidad del aceite de pescado frente a una mezcla de Schizochytrium sp. y aceite de canola para reemplazar tanto los ácidos grasos omega-3 DHA como el contenido de lípidos del aceite de pescado. Estas dos opciones de ingredientes de alimentos se analizaron en seis categorías de sostenibilidad: potencial de calentamiento global, consumo de agua, uso de la tierra, potencial de eutrofización marina, potencial de eutrofización de agua dulce y uso de recursos bióticos.
Los investigadores utilizaron datos de literatura y patentes publicadas para modelar los impactos de sostenibilidad de ambas opciones de ingredientes, y luego confirmaron sus suposiciones con asesores voluntarios de la industria. El estudio también consideró varios métodos diferentes para preparar Schizochytrium sp. para su inclusión en los alimentos para peces, ya que puede usarse como células enteras o procesarse en aceites utilizando microondas o técnicas de extracción con solventes.
Ingredientes para piensos formulados con Schizochytrium sp. tuvo menos impacto que el aceite de pescado en el agotamiento de los recursos bióticos en todas las formas de preparación, mientras que el método de células enteras, en particular, tuvo un potencial de calentamiento global significativamente menor que el aceite de pescado, debido a un menor procesamiento que los métodos para extraer aceites de Schizochytrium sp. Pero entre los dos métodos de extracción de petróleo, la extracción con solvente convencional tuvo impactos ambientales significativamente más bajos que la extracción por microondas en todas las categorías, excepto en el potencial de calentamiento global.
Por su parte, Schizochytrium sp. tuvo mayores impactos ambientales que el aceite de pescado en el consumo de agua dulce, el uso de la tierra , el potencial de eutrofización marina y el potencial de eutrofización de agua dulce, en gran parte porque Schizochytrium sp. debe ser alimentado con azúcares mientras se cultiva comercialmente. Esos azúcares provienen de fuentes agrícolas basadas en la tierra. El estudio analizó dos fuentes en particular: la caña de azúcar cultivada en Brasil y la remolacha azucarera cultivada en los Estados Unidos.
Los investigadores dicen que sus resultados, que muestran el gran impacto del proceso de cultivo de estos azúcares en la sostenibilidad general de Schizochytrium sp., pueden ser una oportunidad.
«Las empresas podrían realmente usar estos resultados para fomentar una mayor sostenibilidad en la forma en que se cultivan estos cultivos de azúcar», dijo la profesora de estudios ambientales Anne Kapuscinski, autora principal del nuevo artículo. «Si hay formas de producir estos cultivos que usan menos agua, ahorran tierra o usan menos fertilizantes o usan fertilizantes orgánicos, este estudio podría ayudar a abrir la puerta para tener ese tipo de conversaciones».
En general, el estudio ilustra cómo reemplazar el aceite de pescado derivado del océano con ingredientes alternativos para alimentos acuícolas puede trasladar la carga ambiental del mar a la tierra. Sin embargo, el equipo de investigación dice que priorizar entre estos tipos de compensaciones es un proceso complejo de toma de decisiones. Cada beneficio e impacto debe sopesarse dentro de los contextos mundial y regional.
«Cada elección tiene algún tipo de impacto ambiental, por lo que siempre encontrará compensaciones en una evaluación del ciclo de vida», dijo Kapuscinski. «No existe una bala de plata, pero presentar estimaciones como estas de cuáles son los impactos, con base en la mejor evidencia científica disponible, realmente puede ayudar con la toma de decisiones informadas en los esfuerzos de sostenibilidad».
Más información: Brandi L. McKuin et al, Evaluación comparativa del ciclo de vida de microalgas heterótrofas Schizochytrium y aceite de pescado en alimentos sostenibles para acuicultura,
Elementa: Science of the Anthropocene (2022). DOI: 10.1525/elementa.2021.00098
