Descripción
Hoy en día, estas empresas pretenden ser responsables y ayudar a disminuir el impacto en el ecosistema; sin embargo, también generan desechos en el proceso de producción. Por ejemplo, las vísceras (estómago, hígado, páncreas e intestino), así como el esqueleto y la cabeza, pueden llegar a representar entre el 30 y el 60 % del peso de los organismos.
Si se contempla que el desperdicio anual, compuesto por vísceras, esqueleto y cabezas, de las empresas a muestrear en el presente estudio puede superar el 30 %, se estaría obteniendo alrededor de 9,000 toneladas de desecho por año, solo para dos empresas. Generalmente, se necesitan 1,000 kg de sardina fresca para obtener 30 kg de aceite y 450 kg de harina de pescado, lo que podría considerarse un ecocidio de organismos o el hecho de cosechar peces para alimentar peces, un ciclo no sustentable.
Por tal motivo, es imperante buscar un proceso biotecnológico que permita reutilizar estos desechos y producir ingredientes de alto impacto para la acuacultura, así como componentes bioactivos que puedan ser utilizados en la industria alimenticia, farmacéutica y médica. Por ello, es necesario reutilizar, transformar y suministrar estos desechos en ingredientes con alto valor nutritivo dentro de la cadena de producción de alimentos.
Bajo esta problemática de contaminación, desperdicio y aprovechamiento, en este proyecto se pretende utilizar el estómago, páncreas e hígado de atún, así como subproductos derivados de la pesca ribereña, para hidrolizar y enriquecer harinas de subproductos de diferentes industrias, como por ejemplo harina de cerdo, harina de ave, harina de pluma, harina de sangre y harinas de insecto (harina de grillo y mosca soldado negro). Estas se utilizarán como fuente alternativa, predigerida y enriquecida, en la formulación de alimentos balanceados para peces marinos.
Asimismo, los subproductos derivados de las empresas dedicadas a la industria acuícola —como cabezas, esqueletos, recortes, vísceras, aletas, escamas y vejiga natatoria— derivados del fileteo, que pueden representar del 69 al 72 % de la materia prima inicial, podrían ser utilizados como alternativa de componentes bioactivos (péptidos, hidrolizados y colágeno) para la industria alimentaria, con el beneficio concomitante para los productores.
Por esta razón, se plantea explorar la composición fisicoquímica de los subproductos generados por las empresas pesqueras y acuícolas, su variabilidad composicional en diferentes meses del año y proyectar un acercamiento sobre sus posibles usos.
Este proyecto, sin duda alguna, será el inicio de una nueva línea de investigación y desarrollo de la unidad académica, la Facultad de Ciencias Marinas, ya que, conjuntando el conocimiento de los compañeros de trabajo en todas las áreas del conocimiento, se podrá innovar en las diferentes líneas de investigación.
Problemática
En Baja California, las zonas urbanas se concentran en la parte norte del estado, mientras que al sur existe una extensa región rural que se extiende desde San Quintín hasta el paralelo 28. En esta zona habita cerca del 8 % de la población estatal, y se estima que alrededor del 5 % depende de manera directa de la pesca y la acuacultura. Si bien los ingresos generados por la producción pesquera y acuícola pueden parecer poco significativos en comparación con los de la industria maquiladora, su aporte en términos de producción de alimentos es relevante.
No obstante, todo crecimiento y desarrollo trae consigo afectaciones que pueden derivar en problemas sanitarios y sociales para las comunidades. A medida que aumentan los niveles de producción en la pesca y la acuacultura, también se genera una cantidad importante de subproductos. Estos pueden detonar problemas de contaminación que impactan de manera directa a las poblaciones cercanas, principalmente por los malos olores y el manejo inadecuado de los residuos. Sin embargo, es importante señalar que dichos subproductos, actualmente considerados un problema social y sanitario, son susceptibles de revalorización mediante tratamientos apropiados.
Los subproductos pesqueros y acuícolas son aquellos que no se destinan al consumo humano. Se definen como cuerpos enteros o partes de animales, productos de origen animal u otros derivados obtenidos a partir de estos que no están destinados a la alimentación de las personas (vísceras, colas, pieles, exoesqueletos, escamas, etc.). A partir de ellos pueden obtenerse productos de alto valor agregado, como aceites y enzimas de pescado, gelatina, colágeno, carotenoides, quitina, quitosano, alimentos funcionales, nutracéuticos, compuestos anticongelantes, hidrolizados y concentrados proteicos, así como productos fermentados. Por ello, poseen aplicaciones potenciales en las industrias alimentaria, farmacéutica y médica.
Las enzimas de pescado constituyen sustitutos naturales de calidad alimentaria frente a productos químicos empleados para hidrolizar o desnaturalizar proteínas. La quitina, el quitosano y sus oligosacáridos se utilizan como antioxidantes, agentes antibacterianos y antifúngicos, además de compuestos funcionales en alimentos. La gelatina tiene aplicaciones en gelificación, recubrimientos comestibles, emulsificación y microencapsulación. Los hidrolizados y concentrados proteicos, gracias a sus propiedades funcionales, pueden emplearse como suplementos o fortificadores de proteínas. Asimismo, los compuestos anticongelantes tienen un amplio espectro de uso en la tecnología de alimentos congelados y en la formulación de productos bajos en grasa.
En Ensenada, Baja California, existen alrededor de 35 empresas dedicadas a la pesca y la acuacultura, que generan más de 2 500 empleos y una derrama económica anual de aproximadamente 167 millones de dólares. Entre ellas, destacan dos compañías con una cuota de captura de atún aleta azul de 3 000 toneladas por año. Estos organismos se engordan en corrales, conocidos como ranchos atuneros, durante periodos de 6 a 12 meses, y su dieta principal consiste en sardina cruda, con una relación aproximada de 27 kg de sardina por cada kilogramo de atún producido. Si se considera que el desperdicio anual (vísceras, esqueletos y cabezas) puede oscilar entre el 30 y el 60 %, se generarían alrededor de 1 000 toneladas de desechos al año solo en estas dos empresas. A ello deben sumarse los subproductos derivados del cultivo de lobina rayada, también presente en la región.
En San Felipe, Baja California, la empresa SEASCAPE enfrenta una problemática cercana a las 7 000 toneladas anuales de subproductos. En conjunto con cooperativas de pesca ribereña dedicadas a especies de escama, se generan aproximadamente 8 400 toneladas cada año. Debido a su baja aceptación comercial, estos residuos suelen considerarse basura y, en muchos casos, se incineran, se desechan en la playa o se entierran en zonas costeras, provocando contaminación visual, malos olores, riesgos sanitarios y disminución del oxígeno en el agua por la degradación de la materia orgánica.
Uno de los obstáculos más frecuentes en la investigación es el limitado apoyo de empresas o iniciativas privadas. Por ello, el presente proyecto contará con la participación de tres compañías importantes del sector pesquero y acuícola regional, las cuales contribuirán mediante la donación de tejidos y el apoyo en maniobras mar adentro para su obtención. Esta colaboración fortalecerá el vínculo entre la industria y la academia, con el potencial de generar soluciones de mayor impacto para las necesidades del cultivo de especies.
Además, se prevé generar nuevo conocimiento sobre el aprovechamiento de subproductos en la predigestión de harinas de origen terrestre, con resultados que permitan elaborar al menos dos manuscritos para publicaciones arbitradas, así como presentaciones en congresos para la difusión científica. El desarrollo de productos bioactivos y de nuevas harinas enriquecidas y predigeridas abrirá la posibilidad de formular alimentos acuícolas de menor costo y calidad equivalente, produciendo beneficios tanto para la industria como para los consumidores.
Objetivo
Explorar el aprovechamiento de los diferentes subproductos generados por la industria pesquera y acuícola de la región de Baja California para la obtención de productos bioactivos y como fuente alternativa de proteína para alimentos acuícolas.
Objetivos específicos
I. Caracterizar bioquímicamente (contenido de proteínas, lípidos, cenizas, glucógeno y humedad) los subproductos de la pesca y la acuacultura.
II. Obtener los perfiles de ácidos grasos y aminoácidos de los subproductos de la pesca y la acuacultura.
III. Cuantificar la actividad enzimática de los extractos del estómago (enzimas ácidas) e intestino (enzimas básicas) en subproductos de empresas regionales.
IV. Evaluar el potencial de los subproductos de la pesca y la acuacultura como fuente de colágeno o sustrato proteico para la obtención de péptidos bioactivos y su uso en la industria alimentaria o farmacéutica.
V. Determinar el tamaño de péptidos y la actividad antioxidante in vitro como fuente potencial de bioactividad de hidrolizados, ensilados y/o dietas elaboradas con subproductos derivados de la pesca y acuacultura.
VI. Enriquecer harinas de origen terrestre (ave, sangre, pluma, cerdo y pupa de mosca) con ensilajes o hidrolizados obtenidos a partir de subproductos de la pesca y la acuacultura.
VII. Realizar un desafío de alimentación en organismos carnívoros con la harina que haya mostrado el mejor perfil nutricional comparado con la harina de pescado, utilizando organismos modelo como totoaba y/o lobina.
Impacto
Los resultados obtenidos en este trabajo beneficiaron a la población y, en particular, a los habitantes que viven en los alrededores de la ciudad de Ensenada y San Felipe, ya que al utilizar y transformar los desperdicios de la industria pesquera y acuícola se disminuirán los olores y el exceso de contaminación.
Por otro lado, derivado de los resultados del proyecto, se contribuirá a disminuir los costos de producción de organismos acuáticos de importancia comercial, reducir el impacto ambiental y promover una acuacultura sostenible y responsable.
A nivel institucional, se podrá consolidar un producto para venta o transferencia tecnológica, fortalecer la producción académica de la facultad y apoyar la titulación de futuros egresados de licenciatura. Asimismo, se beneficiará a una industria de alto crecimiento como la acuacultura, al abrir nuevas líneas de harinas para la formulación de alimentos balanceados, las cuales incrementarán las tasas de asimilación y aprovechamiento proteico.