Un proyecto internacional cultiva microalgas con aguas derivadas de la industria cervecera y las incorpora a dietas sin harina de pescado para doradas de acuicultura, con resultados positivos en crecimiento, respuesta antioxidante e inmunidad.

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas participa en un proyecto internacional que ha logrado transformar aguas sobrantes de la industria cervecera en un recurso útil para cultivar microalgas y producir ingredientes destinados a piensos de acuicultura. El método, desarrollado en el marco del proyecto ALGAEBREW y probado en doradas de cultivo, plantea una vía de bioeconomía circular para reducir la dependencia de la harina de pescado y aprovechar nutrientes que, de otro modo, quedarían asociados a corrientes residuales industriales.

De la cerveza a la acuicultura

La elaboración de un litro de cerveza requiere entre tres y cinco litros de agua. Parte de ese volumen sale del proceso todavía cargado de minerales y nutrientes, lo que abre una posibilidad de aprovechamiento biotecnológico si se transforma en medio de cultivo para microalgas.

El proyecto ALGAEBREW trabaja precisamente sobre esa idea. En lugar de tratar esas aguas solo como un residuo, las utiliza para alimentar Nannochloropsis oceanica, una microalga de interés industrial por su contenido en proteínas, compuestos antioxidantes y ácidos grasos omega-3.

El proceso establece una cadena de valor circular. Primero se aprovechan nutrientes procedentes de la industria cervecera. Después se cultiva biomasa microalgal. Finalmente, esa biomasa se deseca y se incorpora a la fabricación de piensos para peces de acuicultura. El resultado es un ingrediente que sustituye parcialmente materias primas de origen marino y que puede aportar funciones nutricionales añadidas.

Doradas alimentadas durante 96 días

El Instituto de Acuicultura Torre de la Sal, IATS-CSIC, ha estudiado durante 96 días el efecto de cuatro dietas experimentales en doradas de cultivo, Sparus aurata, una de las especies más relevantes de la acuicultura mediterránea.

El ensayo comparó una dieta de referencia similar a una formulación comercial con harina de pescado y tres dietas sin harina de pescado, formuladas con niveles crecientes de Nannochloropsis oceanica. La microalga se incorporó en proporciones del 0 %, 2 % y 14 %, lo que permitió observar la respuesta de los peces ante distintos grados de inclusión.

Los resultados fueron alentadores. Las doradas mantuvieron un crecimiento adecuado con las dietas libres de harina de pescado y con la microalga cultivada a partir de subproductos cerveceros. Además, los investigadores observaron mejoras en indicadores relacionados con la capacidad antioxidante, el estado del sistema inmunológico y la respuesta antiinflamatoria.

Más que sustituir harina de pescado

El interés del estudio no se limita a reemplazar una materia prima por otra. La investigación analiza cómo la dieta influye en el conjunto del organismo y en el entorno donde crecen los peces.

El equipo estudió el rendimiento de crecimiento, la fisiología, la expresión génica, la microbiota intestinal y las comunidades microbianas presentes en el agua. Esta aproximación permite evaluar si el pienso funciona solo como alimento o si también contribuye a mejorar la salud del animal y la estabilidad del sistema acuícola.

“En lugar de centrarnos en un solo parámetro, la investigación integra múltiples niveles biológicos y ambientales, desde el rendimiento del crecimiento y la fisiología hasta la expresión génica, la microbiota intestinal y las comunidades microbianas presentes en el agua circundante”, explica Jaume Pérez, profesor de investigación del CSIC en el IATS y responsable del grupo de Nutrigenómica y Biología Integrativa de Peces.

Esa lectura integral resulta clave en acuicultura moderna. El alimento representa una parte importante del coste productivo y también condiciona la salud de los peces, la calidad del agua, la eficiencia del sistema y la sostenibilidad del modelo.

Nutrición como herramienta de resiliencia

El trabajo apunta a una idea cada vez más relevante en producción acuícola: la nutrición puede utilizarse como herramienta para mejorar la resiliencia del sistema. Una dieta bien formulada no solo debe permitir que el pez crezca, también puede modular su metabolismo, su inmunidad y su relación con el microbioma.

“Esta perspectiva integradora revela algo esencial: las estrategias de alimentación no solo influyen en el crecimiento de los peces, sino que también moldean la dinámica microbiana y la salud del ecosistema”, asegura Jaume Pérez.

El estudio muestra que el conjunto de microorganismos del agua cambió en función de la composición de la dieta. Este dato resulta especialmente interesante porque conecta la alimentación con el ambiente de cultivo. En acuicultura, la estabilidad microbiana del agua puede influir en la salud de los peces, la aparición de desequilibrios y la eficiencia del sistema.

La dieta deja así de entenderse como una variable aislada. Cada formulación tiene efectos sobre el animal, sobre su microbiota intestinal y sobre la comunidad microbiana del agua, lo que obliga a diseñar piensos desde una perspectiva más amplia.

Una alternativa frente a los recursos marinos

La búsqueda de nuevos ingredientes para piensos acuícolas responde a un desafío conocido. La acuicultura ha crecido en las últimas décadas como fuente de proteína animal, pero parte de sus dietas ha dependido históricamente de harina y aceite de pescado procedentes de capturas marinas.

La incorporación de microalgas puede ayudar a reducir esa presión, especialmente cuando aportan compuestos de alto valor biológico como proteínas y omega-3. Nannochloropsis oceanica resulta especialmente interesante porque puede acumular ácidos grasos poliinsaturados y utilizar nutrientes presentes en corrientes residuales.

“Estos piensos son más sostenibles al estar basados en el principio de la economía circular”, explica Fernando Naya-Català, investigador del IATS-CSIC. “En lugar de necesitar pescar en el mar para producir alimento para los peces de acuicultura, estos piensos ayudarán a mitigar la sobrepesca. Además, por sí mismos, son más sostenibles al aprovechar subproductos de otras industrias, convirtiéndolos en el alimento de las microalgas”.

Bioeconomía circular con valor industrial

El proyecto representa un ejemplo de bioeconomía circular aplicada. Una corriente derivada de una industria alimentaria se convierte en materia prima para producir biomasa microalgal y, a partir de ella, un ingrediente funcional para piensos de acuicultura.

La lógica circular aporta ventajas en varios niveles. Reduce la presión sobre recursos marinos, valoriza subproductos industriales, genera ingredientes de mayor valor añadido y abre nuevas conexiones entre sectores que tradicionalmente han trabajado por separado, como la cerveza, la biotecnología de microalgas y la acuicultura.

ALGAEBREW trabaja además con un enfoque de biorrefinería. La microalga puede aportar omega-3 para alimentación animal y, en fases posteriores, la biomasa residual podría tener otros usos, como fertilizante, dentro de una estrategia orientada a minimizar pérdidas y aprovechar todos los flujos del proceso.

El reto de escalar el sistema

Los resultados científicos son positivos, aunque el salto industrial exigirá resolver cuestiones económicas, técnicas y logísticas. La producción de microalgas debe alcanzar volúmenes mayores, mantener una composición estable, reducir costes y adaptarse a los requisitos de la industria de piensos.

“Un paso necesario es escalar todo el proceso: llevar la producción a volúmenes mayores para reducir los costes. Esto es algo que se plantea a futuro y en cooperación con la industria cervecera”, avanza Jaume Pérez.

La escalabilidad será decisiva. Un ingrediente puede funcionar en condiciones experimentales y, aun así, necesitar ajustes antes de competir en precio, disponibilidad y regularidad con materias primas ya implantadas. La cooperación con cerveceras, productores de microalgas y fabricantes de piensos será clave para convertir la prueba científica en una solución comercial.

Un consorcio internacional

El trabajo se ha desarrollado dentro del proyecto ALGAEBREW con participación del grupo de Nutrigenómica y Biología Integrativa de Peces del IATS-CSIC, el UCD Algae Group del University College Dublin, el Departamento de Biociencias de la Universidad de Swansea y la empresa LSAqua, con sede en Bélgica.

La investigación ha sido publicada en la revista científica Aquaculture Nutrition bajo el título From Brewery Waste to Sustainable Aquafeed: Harnessing Nannochloropsis Microalgae for Fishmeal-Free Gilthead Sea Bream Diets.

La colaboración internacional refleja la naturaleza transversal del proyecto. Su desarrollo requiere conocimiento en acuicultura, nutrición de peces, microbiología, cultivo de microalgas, valorización de subproductos, formulación de piensos y análisis económico.

Un paso hacia una acuicultura más inteligente

El método ensayado por el CSIC y sus socios no convierte directamente los restos cerveceros en comida para peces. La clave está en un paso intermedio: utilizar los nutrientes de esas aguas para producir microalgas con valor nutricional. Esa precisión resulta importante porque muestra la base científica del proceso y evita una lectura simplificada del avance.

El interés de la investigación reside en su capacidad para conectar tres necesidades. La industria cervecera busca fórmulas para valorizar sus corrientes residuales. La acuicultura necesita piensos más sostenibles y menos dependientes de recursos marinos. La biotecnología de microalgas ofrece una vía para transformar nutrientes en biomasa rica en compuestos de interés.

Los primeros resultados en dorada apuntan a una alternativa viable desde el punto de vista nutricional y prometedora desde la perspectiva ambiental. El siguiente reto será trasladar esta solución a una escala suficiente para que pueda entrar en la cadena productiva de forma rentable, estable y segura.

Datos clave del estudio

• Producir un litro de cerveza requiere entre tres y cinco litros de agua.
• ALGAEBREW aprovecha aguas derivadas de la industria cervecera ricas en minerales y nutrientes.
• La microalga utilizada es Nannochloropsis oceanica.
• El ensayo en doradas de cultivo duró 96 días.
• Se probaron cuatro dietas experimentales.
• Las dietas sin harina de pescado incluyeron niveles crecientes de microalga.
• Las doradas mantuvieron un crecimiento adecuado.
• Se observaron mejoras en capacidad antioxidante, respuesta inmunitaria y perfil antiinflamatorio.
• El estudio analizó crecimiento, fisiología, expresión génica, microbiota intestinal y microbiota del agua.
• El siguiente paso será escalar la producción para reducir costes y acercar el método a la industria.

Referencia científica:

Fernando Naya-Català, Ricardo Domingo-Bretón, Qinge Ma, Paul George Holhorea, Álvaro Belenguer, Federico Moroni, Josep Calduch-Giner, Alla Silkina, Danny Van Mullem, Ronald Halim, Jaume Pérez-Sánchez, From Brewery Waste to Sustainable Aquafeed: Harnessing Nannochloropsis Microalgae for Fishmeal-Free Gilthead Sea Bream Diets, Aquaculture Nutrition. DOI: https://doi.org/10.1155/anu/1003936