Algas para mejorar la digestión animal y reducir gases contaminantes de la ganadería

Las algas han acompañado a la humanidad desde hace millones de años. Así lo han atesorado las huellas petrificadas de los fósiles. Estos seres marinos con tanta historia marcan los avances futuros relacionados con uno de los desafíos ambientales actuales: el cambio climático. Las emisiones de gases de efecto invernadero que provienen de las actividades humanas han contribuido en torno a 1,1 °C al calentamiento global desde principios del siglo XX, según el sexto informe de evaluación del Panel Intergubernamental de Expertos en Cambio Climático(IPCC).

Las actividades con más emisiones son el suministro de energía, el transporte, la industria y las actividades residenciales y comerciales. Por su parte, la agricultura y ganadería, aunque no resulten las principales emisoras, también se han comprometido con la reducción de estos gases. Para ello, la ciencia internacional resulta una aliada en esta tarea de combatir los gases con efecto invernadero.

Incubación in vitro en laboratorio. Imagen: RumenLab.

Muestra de ello es la aportación de un equipo de investigación andaluz que, junto con expertos de Reino Unido, ha comprobado que el contenido en compuestos antioxidantes de dos algas mitiga la emisión de metano hasta un 40%, en una digestión simulada en rumiantes. 

Las algas marinas ya han demostrado su potencial como inhibidores de metano en el ganado, lo que supone un efecto instantáneo en el cambio climático. La novedad de este estudio fue investigar, a la vez, 6 especies de algas rojas y pardas procedentes de Irlanda. En todas ellas, se han analizado sus compuestos, la cantidad de florotaninos y su impacto en la fermentación de la digestión del animal, es decir, la cantidad de emisiones de metano y amoniaco.  “El uso de aditivos alimentarios una estrategia atractiva debido a la facilidad de aplicabilidad, la rentabilidad y los resultados instantáneos en comparación con otras opciones, por ejemplo, genética o vacunas”, adelanta  uno de los autores del estudio, el investigador de la Estación Experimental del Zaidín (Granada-CSIC), David R. Yáñez-Ruiz.

En concreto, el equipo de investigación analizó las algas Alaria esculenta, Ascophyllum nodosum, Asparagopsis taxiformis, Chondrus crispus, Fucus vesiculosus y Himanthalia elongata  y dos extractos de algas marinas  Himanthalia elongata y Chondrus crispus. Estas especies de algas se seleccionaron en función de la disponibilidad de biomasa, la composición bioquímica y la ubicación geográfica. “En Granada, hemos trabajado las algas rojas y el equipo de Reino Unido las pardas”, matiza Yáñez- Ruiz. 

Resultados en el tiempo

Los investigadores analizaron el contenido de compuestos orgánicos volátiles y florotaninos de las algas marinas para comprender el modo de acción, a las 4 horas de la ingesta, a las 24 y a las 48. De esta forma obtuvieron los siguientes resultados: 

• En el primer tramo horario, dos extractos derivados de algas marinas Himanthalia elongata y Chondrus crispus produjeron una reducción de metano del 40.9% y 31.1%, respectivamente. 

• La primera especie fue la única alga marina probada que redujo la producción de metano en un 4.9% en el punto de tiempo de 24 horas. 

• A las 48 horas, Fucus vesiculosus, Chondrus crispus, Himanthalia elongata, Chondrus crispus y Himanthalia elongata mostraron reducciones de 14.4%, 2.9%, 1.9%, 2.8% y 42.8%, respectivamente. 

Este proceso simplifica la digestión del rumiante y permite medir muchas muestras en poco tiempo.

Tras estos análisis el equipo señaló dos algas como prometedoras por sus efectos en la digestión animal. “Debido a su alto contenido de fluorataninos, las algas Himanthalia elongata y Fucus vesiculosus son adecuadas para la mitigación de gases de efecto invernadero en rumiantes, contribuyendo así a su seguridad alimentaria”, resume el investigador.

Digestión en botella

El equipo de la Estación Experimental del Zaidín se ha encargado de diseñar el ensayo de la digestión animal. Se trata de un proceso in vitro para medir cuánto gas expulsan los rumiantes. 

• Comienza con la extracción de muestras del líquido de la panza de las vacas. 

• Éste se incuba dentro de unas botellas de vidrio donde se añade una dieta característica del animal a la que se incorporan o no cantidades de todas las algas. 

• Luego la mezcla se gasea con CO2, para simular la fermentación gastrointestinal. 

• Se cierra el recipiente y se mantiene en una incubadora a 39 grados. 

• En los tiempos determinados, se mide el gas y se recoge una muestra para analizar con cromatografía la concentración en metano. 

Este proceso simplifica la digestión del rumiante y tiene la ventaja de medir muchas muestras en poco tiempo, lo que ha resultado útil en este tipo de ensayos donde se necesitaban analizar muchas muestras de algas.

Medición de metano en laboratorio. Imagen: RumenLab.

La investigación, financiada con fondos europeos, pretende ahora acometer experimentos más complejos en las especies donde se han obtenido mejores resultados. Se trata de ensayos  in vitro más prolongados con sistema de fermentadores, para comprobar si los compuestos ‘antimetano’ de las algas se prolongan en el tiempo. 

Todo para que cada sector aporte su granito de arena a la reducción de esas emisiones que actúan como el vidrio en un invernadero: absorben la energía y el calor del Sol que se irradia desde la superficie de la Tierra, lo atrapa en la atmósfera y evita que escape al espacio. 

El sector ganadero trabaja ya con los científicos para que su producción no deje escapar tantos gases  y no sea tan ‘indigesta’ para el planeta.

Más información en #CienciaDirecta: Añaden algas en la dieta de las vacas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero