ACUICULTURA Y SOSTENIBILIDADCartagena, 10 al 13 de Julio de 2012

Alicia García Alcázar. Centro Oceanográfico de Murcia

viablesoportable

SOSTENIBLE

equitativo

DESARROLLO SOSTENIBLE: “satisface las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las del futuro para atender a sus propias necesidades” (Río de Janeiro 1992) 

FAO (2003): “Desarrollo sostenible es la gestión y conservación de los recursos naturales y el cambio en la orientación tecnológica e institucional que asegure el alcance y la continua satisfacción de las necesidades humanas para las generaciones actuales y futuras. Tal desarrollo sostenible conserva la tierra, el agua, los recursos genéticos de plantas y animales, no degrada el medio ambiente, es técnicamente adecuado, económicamente viable y socialmente aceptable”.

Producción de Dorada y Lubina en Europa y Mediterráneo

Toneladas

374 19853 876 1990 (FAO, 2008)108.800 1998181.000 2002258.800 2010 (+ medit)

Evolución de laproducción acuícola dedorada+lubina enEspaña (1999‐2010).Se muestra la tasa devariación interanual.(Informe APROMAR 2011)

Distribución porcentualde producciones dedorada y lubina juntaspor CC.AA. en 2010.(Informe APROMAR 2011)

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

5.869 7.344 10.079 12.139 14.140 16.971 17.734 21.069 29.150 32.800 33.770 37.530 32.855

Tasa media anual crecimiento : 15,4%

Evolución de laproducción de alevinesde dorada en España(1997‐2010).(Informe APROMAR 2011)

Evolución de la producción dealevines de lubina en España(1997‐2010). (Informe APROMAR 2011)

Acuicultura: industria de importancia estratégica en Europa y países mediterráneos:

contribución a la seguridadalimentos de calidadcoste asequible

UE “fish dependence day “: 6 JulioEspaña: 25 mayo

Códigos Buenas prácticas• Impacto ambiental• Calidad del producto• Bienestar y salud animal• Seguridad alimentaria• Factores socio‐económicos

Sin Acuicultura: 1 mes antes

Dorada(Sparus aurata) en una jaula (Italia)Courtesy of FAO Aquaculture Photo Library

Impacto ambiental A. DomesticaciónB. Introducción de especiesC. Captura de stocks silvestresD. Ingredientes dietasE. Materia orgánica efluentesF. Transferencia patógenosG. Productos terapéuticosH. Productos “antifouling”I. Efectos sobre fauna y flora

A. Domesticación

Escapes. No estimación. Mediterráneo:  aprox. 500 millones lubina + 450 millones dorada en jaulasRestocking. Lagunas Grecia e Italia (dorada). No frecuente

Programas de mejora: manipulación genéticaMejor crecimientoResistencia a enfermedadesAltas densidades (estrés)

Impacto genético: cultivo‐silvestres ? Disminución variabilidad

Dorada: alto Polimorfismo + no estructura genéticaLubina: estructura genética clara  + altas posibilidades outbreeding

C. Impacto stocks silvestresReproductores: domesticación. No dependencia en dorada y lubinaIngredientes dietas

Mediterráneo

Producción mundial FM+FO (5‐14 MT) = 20,8 MT peces(FAO, 2008)

Fish IN‐Fish OUT (relaciónFIFO)RETO Acuicultura: uso eficiente FM y FOFIFO: eficiencia de conversión de productos cultivados a partir de FM y FO (pesquerías de pequeños pelágicos). Equivalente en peso peces  pescados/cultivados.

H en dieta       A en dietaRendim. H      Rendim. A

X FCRFIFO = +

Piensos comerciales de dorada:  400 g FM/kg  + 150 g FO/kg (Kaushik y Troell, 2010). 

30                     2022,5                      5

X 1,25  = 6,6FIFO =salmón

+

40                     1522,5                      5

X 1,2  = 5,6FIFO =dorada

+

Equivalentes de pescado salvaje por unidad producida de los principales grupos de especies cultivadas. (Tacon & Metian, 2008).

Sensitivity of FI/FO to changes in FCRs (A) and fishmeal and fish oil inclusion rates (B).

Naylor R L et al. PNAS 2009;106:15103-15110

©2009 by National Academy of Sciences

Comparison of macronutrient intakes required for producing 1 kg of biomass gain in different fish and livestock (pig, broiler chicken) species based on feed practices in 2007.

Naylor R L et al. PNAS 2009;106:15103-15110

©2009 by National Academy of Sciences

Naylor et al., 2009

D. Ingredientes dietas. DORADA Sustitu %

Prot%

DietaReferencia

Soja 30 30 Robaina et al., 1995

Soja 34 30 Bonaldo et al., 2008

15‐80 g Soja 30 Martinez et al., 2007a

80‐350 g Soja 50 Martinez et al., 2007b

Soja 20 Nengas et al., 1996

Altramuz 20 23 Robaina et al., 1995

Altramuz 30 40 Pereira & Oliva‐Teles,2004

Gluten trigo 30 15 Robaina et al., 1997

Gluten trigo 60 40 Pereira & Oliva‐Teles,2003

Guisante 20 35 Pereira & Oliva‐Teles,2002

Colza 39 45 Kissil et al., 1997

Avellana 40 40 Emre et al., 2008

Carne/hueso 20 15 Robaina et al., 1997

Carne/hueso 40 Davies et al., 1993

Carne/hueso 40 Alexis 1997

Sangre 5 Martinez et al., 2008

Pollo/plumas 50 Nengas et al., 1999

Pollo 50 Alexis 1997

Piensos de engorde de dorada Skretting:“Excel” (27% FM + 9% FO)            “Optibream” (21% FM + aceites vegetales)

Benedito Palos. Tesis doctoral. 2010

DORADA

El diseño de las dietas se realizó sustituyendo el aceite de pescado por una mezcla de aceites vegetales (17:58:25 de colza:linaza:palma) en un 0% (FO), 33% (33VO), 66% (66VO), 100% (VO). Todas las dietas se formularon con alta proporción de proteínas vegetales y se suplementaron con 1% de lecitina de soja y 0,55% de L‐lisina.

SUSTITUCION FM• Unicelulares: levaduras, bacterias, microalgas.          PROTEINA• Subproductos animales.       P. (prohibidos)

• Vegetales: soja, gluten de trigo, maiz• componentes no‐nutritivos (fibra, pigmentos)• componentes anti‐nutritivos (carbohidratos, fitatos, gossypol, aglutininas)DORADA: Soja y Trigo. Inhibidores proteasas (25‐50% actividad total)Soja: 40%, Trigo: 25%, FM: 3,5%, Calamar: 9,0%, Pollo: 4,4%Acido fítico: 60% P en semillas

Harina Gluten Maiz: alta digestibilidad. Deficiencia en LISINA.  10‐15% sustitución dieta. 

Harina Trigo: 60% + suplemento lisinaHarina Girasol: no más del 12% en dorada

• INVESTIGACIÓN•Utilización H de C:

•Digestibilidad• Utilización metabólica• Metabolismo glucosa

Asegurar alta digestibilidad, crecimiento y utilización alimento dIETAS deben incluir 20 %  HC digestibles.Digestibilidad almidón alta (más del 70%) en ambas especies y puede mejorar con el método de procesado(más del 90%). LUBINA:  mejor rendimiento con ALMIDÓN que con glucosaDORADA:  mejor rendimiento con GLUCOSA que con almidón

DOR‐LUB:  mejora actividad enzimas glicolíticas‐ aumenta contenido glucógeno en hígado‐ no se observa la regulación inversa de la actividad enzimática gluconeogénica.

• Efecto PROCESADO:•Extrusión soja: aumente valor productivo Proteina FCR•Altramuz micronizado: 30%FM mejora el valor de la dieta

• Suplementación AA: lisina y metionina. Trigo (60%FM) deficiencia lisina• Características organolépticas• Mejora por selección genética utilización dieta.

Estudios iniciados en dorada y lubina. Cambios en expresión génica determinados genes relacionados con el crecimiento y el metabolismo.

SUSTITUCION FOLa Acuicultura usa 40% FM y 60% FO de la produccion mundial. 10 años: fin recursosFM ya tiene 3‐5% FO                        60‐65% Fo puede sustituirse

Aceites vegetales: • producción creciente• disponibilidad• bajo coste

SOJA y COLZA considerados posibles fuentes de lípidos para SALMONIDOS y peces de agua dulce y marina. Ricos en PUFA, especialmente linoleico (18:2n−6) y oleic (18:1n−9), pero SIN n−3 HUFA.  

PALMA posible sustitutivo por su relativo bajo nivel de 18:2n−6 y alto de 16:0 and 18:1n−9. Su producción superaya a la soja (más abundante aceite vegetal en el mundo). Su uso en salmón atlántico y trucha arcoiris ha dado resultado de crecimiento y conversión de alimento con FO.Sin embargo en peces marinos el uso de aceites vegetarles como UNICA fuente de Lípidos está limitado debidoa la baja capacidad de  convertir Linoleico y linolenico en  arachidonico (ArA), EPA and DHA (esenciales en peces marinos)Sustitución parcial. 

Acidos grasos poliinsaturados en vegetales

DORADASOJA o COLZA En dietas con baja % de FMSustitución 69% FO por aceite deNO afecta crecimiento ni utilización del alimento.Largos periodos.

PALMA 60%SI afecta el crecimiento y utilización alimento.Acumulación de lípidos en hígado.Baja aceptación organolépticaDHA, ArA y EPA en filete bajos. Recuperación niveles en 120 días de re‐alimentación con FO a bajas tª.Necesaria + invest. Sobre el uso de PALMA y la re‐alimentación en condicionesnaturales. 

DORADA7meses

FO 60RO 60LO 60SO 80LO 80SO

Composición boquerón 60% colza

60%lino

60%soja

80%lino

80%soja

Utilización alimento = = = = = =

Crecimiento < <

Niveles músculo Menor EPA, DHA, ARA

Altos niveles oleico linolenico linoleico linolenico

Organolépticas

<dureza<brillo>jugo

>brillo>color

<dureza<brillo>jugo

Izquierdo et al.  2005

Alcanzado el tamaño comercial: 60 días realimentación con dieta 100% FO

Reducción n3HUFA:  más marcada EPA que DHA

A los 60 días de realimentación :DHA  y ARA recuperado nivelesEPA pemaneció bajo comparado con FO 100%. (no recuperado en 90 días)Contenido de linoleico and linolenico permaneció más alto en los pecespreviamente alimentados con SO y LO.Linoleico retenido.

BUENA ACEPTACIÓN panel catadores

[Izquierdo et al., 2005] [Montero et al., 2005]) ( [Gomez‐Requeni et al., 2003], [Gomez‐Requeni et al., 2004], [Sitjà‐Bobadilla et al., 2005] [De Francesco et al., 2007]). 

Montero et al.  2005

Alcanzado el tamaño comercial: 150 días realimentación con dieta 100% FO

Reducción n3HUFA:  más marcada EPA que DHA

A los 150 días de realimentación :DHA recuperado nivelesEPA pemaneció bajo comparado con FO 100%.Contenido de linoleico and linolenico permaneció más alto en los pecespreviamente alimentados con SO y LO.

LUBINA75 g

8 meses FO 60RO 60LO 60SO 80LO

Composición

boquerón

60% colza

60%lino

60%soja

80%lino

Utilizaciónalimento = = = = = =

Crecimiento < <

n3HUFA 45%< 45%< 45%< 50%<

Altos niveles oleico linolenico linoleico linolenico

• IMPORTANCIA NUTRICIONAL de los PUFA en la alimentación humana se recomiendael uso de FO ricos en n−3 HUFA.

• Alteración del perfil de ácidos grasos que afecta significativamente a la composicióndel filete y caracteres organolépticos [Martínez‐Llorens et al., 2007].

•Principales alteraciones en composición del filete: reducción de n−3‐HUFA, particularmente EPA.

•DIETAS FINALIZACIÓN 100% FO: recuperación niveles n−3 HUFA en la carne. 

•DIFERENCIAS ORGANOLEPTICAS• Cortos periodos de tiempo: no diferencias. • Largos periodos de tiempo con 60 or 80% sustitución produjeron ligeras diferenciasorganolépticas.

•EFECTOS en parámetros sistema INMUNE (largos periodos sustitución)            efectos no deseados en la salud de los peces. 

Faltan datos sobre sustitución combinada FM/FO y en largos periodos de tiempo.

E. Materia orgánica efluentes

Alimento no ingerido * métodos, tipo de pienso, etc. (pérdidas 2‐9% medit)Alimento no digeridoHeces

Dorada.  Heces  17% N52% P31% mat.org39% mat. Seca

Branquias NH3CO2 (bajo  impacto)

Monitorizacion 4 granjas dorada‐lubina:1º. NH42º. N 1,5 veces más P y N que el salmón. En el Mediterráneo 5% aporte total antropogénico

3º. P

Balance de N y P en dorada

AlimentoN 100%P 100% Retención en el pez

N 20.6%P 29.8%

Excreción disueltaN 64.6%P 23.0%

SólidosN 14.8%P 47.2%

EFECTOS Columna de agua. ‐ Nutrientes                    ‐Estimulación producc. Primaria (condiciones oligotróficas del Mediterráneo.‐ Eutrofización‐ Bajo O2

EFECTOS Sedimentos:‐alta densidad microbiana‐disminuye nº especies bentónicas‐ disminuye diversidad

EFECTOS Posidonia‐Mat.organica: alteración procesos sedimentos‐ Flujo nutrientes‐ Cambios epífitos‐Mortalidad y regresión

FactoresProducción acuicultura

EspeciesDimensiones (extensión, cargas)Tecnología de la alimentación

Características hidrográficasProfundidadCorrientesTª

Características fondoTipo sedimentoCosta, mar abierto

MedidasSelección de sitiosComposición dietasEficiencia de la alimentación: FCR, digestibilidadMonitoring impacto ambiental

F. Transferencia patógenosAgregaciones peces alrededor de jaulasEspecies cultivadas Localización 

geográficaNº especies silvestres

Especies +abundantes

Referencia

DoradaLubina

España costa SW  26 Jurel, Palometa, Oblada, Espetón, 

Mugilidos

Dempster et al. 2005

España costa SW‐mar abierto 

32  Jurel, Boga, Alacha,Palometa, Anjova, 

Pardete

Fernández‐Jover et al. 2008

Mar Egeo 34 Boga, Pardete, Besugo, Salema, 

Mojarra, Raspallón, Magre, Dorada

Akyol & Ertosluk, 2010

Datos puntuales: bacterias, parásitos, NodavirusNo evidencia interacción cultivados‐salvajes

G. Productos terapéuticos

Antifúngicos, anestésicos, desinfectantes, antibióticos. Legislación estricta.Antibióticos: desarrollo y transferencia resistencia bacteriana. Riesgo exposición crónica (flora intestinal).

Alimento medicado no ingeridoHeces: medicamentos no absorbidosExcreción: branquias, riñón, heces

Persistencia en sedimentos y columna de agua                  cadena tróficaMayor degradación en Mediterráneo:         tª, Salinidad, LuzOTC:  27‐74% pasa al medio (heces). 75% total antibióticosMonitoring productos cultivados.Datos toxicidad en granjas Mediterráneo limitados                improbable 

efectos en el medio

H. Productos químicosMetales pesados en sedimentos (Jaulas): no regulación UE (sedimentos). + Estudios!

Suplementos dietas: Mn, Cu, Fe, Co, As, Mg, Se . Directiva UE nutrición animal.“Antifouling”: Cu

No riesgo para la salud

Organoclorados: riesgo salud humana(acum. grasa). Resultados contradictorios por la composición piensos . Dentro límites seguridad legislación UE.

Especie PCBs (ng g‐1) musculo

DDT (ng g‐1) musculo

Ref.

DORADACultivadaSalvaje

3‐3911‐23

1.4‐187.6‐19

Serrano et al., 2008

LUBINACultivadaSalvaje

5.3‐59.71.1‐13

0.2‐390.1‐5.4

Antunes, 2004Lo Turco et al., 2007

Especie Hg Cu Fe Mn Zn As Ref.

DORADACultivadaSalvaje

0.120.54

1.31.6

10.314.4

0.50.5

15.918.2

4.931.6

Minganti et al., 2010

Fuentes de impacto ambiental

Peces muertos

Excreción: Amonio, Urea

Alimento suministrado

Medicamentos, antifouling

Interacción con poblaciones salvajes

Alimento no consumido

Heces

I. Efectos sobre fauna y flora

Interacciones ecológicasRelación predador‐presa. Medidas anti‐depredadores (especies protegidas)Alteración agua y caracteres generales hábitat. (salinas)

No efectos adversos en dorada y lubinaAgregación poblaciones naturales. Impacto positivo en Mediterráneo (oligotrófico):

PesqueríasProducción primaria Consumo de nutrientes: reducción sedimentación      

Programa de Vigilancia y Control. Planta Cultivos de Mazarrón

1.º- Vigilancia Estructural. (Anual)

2.º- Control del efluente.-Toma de muestras. Cada 2 meses Temperatura, Demanda Biológica de Oxígeno, Sólidos en suspensión, pH, Nitratos,Fosfatos y Amoniaco- Medida del caudal

3.º- Control de las aguas receptoras. (Semestral).- Muestras de la columna de agua 5 puntos de muestreo de agua marina:Temperatura, Salinidad, Transparencia, Oxígenodisuelto, clorofila, nitratos, fosfatos y amoniaco en la columna de agua.Condiciones oceanográficas (corriente y oleaje) y meteorológicasde la zona en el momento del muestreo.Deberá conocerse el estado trófico de las aguasafectadas por el vertido mediante la prueba de crecimientoalgal e índice TRIX

4.º- Control de sedimentos. (Anual)Granulometría, Contenido en materia orgánica y potencial redox.

5.º- Control de la Posidonia oceánica. En cuanto a la pradera de Posidoniaoceánica que se pueda ver afectada por el vertido se estudiará suevolución mediante la determinación como mínimo de la densidadde haces (haces/m²), la cobertura (%), biomasa foliar,superficie foliar, número de hojas por haz, actividad delos herbívoros y densidad de epífitos.

ACUICULTURA INTEGRADA

Israel. Porter et al. (1996), Katz et al. (2002) & Lupatsch, Katz & Angel (2003)Dorada/Lubina/MújolesMújoles eliminan C orgánico, N y P del sedimento

Dorada – arrecifes artificiales.Sustratos para el desarrollo de comunidades de individuos que utilizan los efluentes de las granjas. 

Investigación costa atlántica (España y Portugal)•Algas (Rhodophyta): Gracilaria, Chondrus, Palmaria, Porphyra, Ulva•Peces (rodaballo Scophthalmus maximus, y lubina, Dicentrarchus labrax).MACROALGAS: actúan como BIOFILTROS:•Altas tasas crecimiento‐‐‐‐‐Producción Biomasa•Tasas fotosíntesis‐‐‐‐‐‐‐‐Disponibilidad O2•Tasas eliminación nutrientes inorgánicos (NH4+) (PO4) ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐mitigación efluentes

Borges et al. (2005). Experiencia a pequeña escala:•Peces (lubina Dicentrarchus labrax, y rodaballo, Scophthalmus maximus)•almeja (Tapes decussatus)•3 microalgas (Isochrysis galbana, Tetraselmis suecica and Phaeodactylumtricornutum). Buenos resultados de cultivo de fitoplancton en el efluente ‐‐‐‐‐‐‐‐‐Alimento almejas + Purificación efluente reduciendo cantidad de NH4+, NO3‐ and PO43‐. El sistema produce microalgas para alimentar 1 000 to 2 000 almejas/día.Macroalgas (Gracillaria, Ulva) ‐‐‐‐‐ingredientes dietas juveniles lubina (5‐10% dieta). Valente et al. (2006)

Soto, D. (ed.).Integrated mariculture: a global review.FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper. No. 529. Rome, FAO. 2009. 183p. 

Courtesy of FAO Aquaculture Photo Library

CONCLUSIONES

• Interacción genética; Monitoring. Desarrollo herraminetas genéticas. Especies autóctonas.• Patógenos. No claro. Estrategias prevención.• Contaminación orgánica: monitoring. Instalaciones off.shore. Policultivos. IMTA.• Metales. Antibióticos.• Stocks salvjes. Preservar la biodiversidad. Ciclos completos. Domesticación. Bancos de gametos.• Sustitución FM y FO• Interacciones ecosistemas. No siempre negativas. Selección de sitios.• Seguridad alimentaria. Vigilancia transmisión resistencia bacteriana. Trazabilidad. Etiquetado.• Legislación