Investigadores de ECOAQUA identifican extractos naturales capaces de reforzar la salud de peces de acuicultura y reducir la dependencia de antibióticos

El Grupo de Investigación en Acuicultura (GIA) del Instituto Universitario ECOAQUA, de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), junto con colaboradores del Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias) IRTA y la empresa PTAqua, ha demostrado, en un estudio reciente, el potencial de diversos extractos naturales procedentes de residuos agrícolas y biomasa marina para mejorar la salud de los peces de acuicultura de forma más sostenible.

El hallazgo se ha producido en el marco de la tesis doctoral de D. Luis Molina Roque, beneficiario de la ayuda PRE2022-103656 financiada por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y por el Fondo Social Europeo Plus (FSE+), que está siendo codirigida por el catedrático Daniel Montero, de la ULPGC e investigador del GIA, y la Dra. Silvia Torrecillas, investigadora del IRTA. Esta tesis doctoral pertenece al programa de doctorado ACUISEMAR de la ULPGC.

La acuicultura se ha convertido en una de las principales fuentes de proteína acuática del planeta. A medida que aumenta el consumo mundial de pescado, también crece la necesidad de producir más alimentos de forma sostenible y segura. Sin embargo, este crecimiento trae consigo importantes desafíos: enfermedades infecciosas, dependencia de antibióticos y presión ambiental derivada de la producción intensiva.

En este contexto, este estudio, publicado en la revista científica ‘Frontiers in Marine Science’ bajo el título ‘Antioxidant, antibacterial, and immunostimulatory potentials of terrestrial and marine extracts from by-products and low-value biomass: an ex vivo study in gilthead seabream (Sparus aurata) head kidney leukocytes’, ha explorado una alternativa prometedora: utilizar residuos agrícolas y biomasa marina como fuente de compuestos naturales capaces de mejorar la salud de los peces.

De residuo a recurso: economía circular y sostenibilidad

Además de sus aplicaciones en acuicultura, el trabajo pone en valor el aprovechamiento de residuos agroindustriales y biomasa marina de bajo valor comercial que encaja plenamente en el modelo de economía circular y sostenibilidad impulsado por la Unión Europea. Europea.

Muchos residuos generados por la industria alimentaria todavía contienen moléculas bioactivas de gran valor biotecnológico. Es el caso de las pieles de frutas o determinadas algas con escaso aprovechamiento comercial. En lugar de desecharse, estos materiales podrían convertirse en ingredientes funcionales para la alimentación animal.

La idea es sencilla: transformar residuos en recursos útiles. De esta manera, se reduce el desperdicio, se aprovechan materias primas locales y se generan ingredientes de alto valor añadido para sectores estratégicos como la acuicultura.

Los investigadores seleccionaron nueve extractos distintos: cuatro de origen terrestre y cinco marinos. Entre los subproductos vegetales terrestres destacaban extractos ricos en compuestos presentes en la granada, flavonoides cítricos y semillas de uva. Entre los marinos se incluyeron varias especies de algas y microalgas marinas. Los investigadores analizaron su capacidad antioxidante, antibacteriana e inmunoestimulante en células inmunitarias de dorada (Sparus aurata), una de las especies más importantes de la acuicultura mediterránea. Los resultados mostraron diferencias claras entre ambos grupos.

Por un lado, los extractos vegetales de origen terrestre presentaron una elevada actividad antibacteriana y mayores niveles de compuestos fenólicos y flavonoides, moléculas asociadas a una potente actividad antioxidante. Esto significa que podrían ayudar a reducir el estrés oxidativo de los peces, un problema frecuente en sistemas intensivos de cultivo.

Posible aliado frente a bacterias patógenas

Uno de los hallazgos más relevantes del trabajo fue, además, la capacidad antibacteriana de algunos estos extractos vegetales, especialmente los derivados de granada. Estos compuestos lograron inhibir bacterias responsables de importantes enfermedades en acuicultura, como Vibrio anguillarum, Vibrio harveyi y Photobacterium damselae sub. piscicida.

La relevancia de este resultado es considerable. La acuicultura busca desde hace años alternativas sostenibles que permitan disminuir el uso de antibióticos, cuya utilización excesiva favorece la aparición de resistencias bacterianas.

Aunque los investigadores advierten de que todavía son necesarios estudios in vivo antes de su aplicación comercial, los datos obtenidos sugieren que estos extractos naturales podrían formar parte de futuras estrategias preventivas en piscicultura.

Las algas activan las defensas

Por su parte, mientras los extractos vegetales destacaban por su capacidad antioxidante y antibacteriana, varios de los extractos marinos utilizados mostraron una notable capacidad para modular la respuesta inmune de los peces.

Las pruebas realizadas sobre células inmunitarias de dorada revelaron que determinadas algas y microalgas eran capaces de estimular mecanismos defensivos relacionados con la fagocitosis y la actividad peroxidasa, procesos esenciales para combatir infecciones.

Según los autores, esto sugiere que los compuestos marinos podrían ayudar a reforzar el sistema inmune de los peces, aumentando su capacidad de respuesta frente a patógenos.

Además, algunas de estas especies contienen polisacáridos sulfatados y otros compuestos bioactivos conocidos por su actividad biológica, lo que abre nuevas posibilidades para desarrollar piensos funcionales más eficaces.

Siguiente paso

Los investigadores señalan que el siguiente reto será comprobar si estos efectos observados en laboratorio se mantienen en peces vivos y determinar qué combinaciones y dosis son más eficaces y seguras.

Una de las hipótesis más interesantes es que los extractos terrestres y marinos puedan actuar de forma complementaria: unos, aportando protección antioxidante y antibacteriana y, otros, reforzando las defensas inmunitarias.

El trabajo también se alinea con el enfoque ‘One Health’, que reconoce la conexión entre la salud animal, humana y ambiental, reduciendo el uso de antibióticos, mejorando el bienestar animal y valorizando los residuos, objetivos que contribuyen, conjuntamente, a sistemas alimentarios más sostenibles. El estudio se desarrolló mediante metodologías in vitro y ex vivo, reduciendo el uso de animales en investigación y alineándose con los principios europeos de investigación responsable y bienestar animal.

La investigación, presentada esta semana por Luis Molina Roque en el XX Congreso Nacional de Acuicultura celebrado en Vigo, se enmarca en el proyecto LARVOOST (PID2021-122474OB-I00), cuyos investigadores principales son el catedrático e investigador del GIA de ECOAQUA Daniel Montero y la Dra. Silvia Torrecillas, investigadora del IRTA. Financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación y fondos FEDER de la Unión Europea, este proyecto representa un paso más hacia una acuicultura más eficiente, resiliente y respetuosa con el medio ambiente.