por el Dr. Alex Makol, Dra. Anja Keiner y Dr. Andreas Mueller, Delacón, Austria
Como consecuencia directa del estancamiento de la pesca de captura y del aumento del consumo de pescado a nivel mundial, la acuicultura representa uno de los sectores de más rápido crecimiento en la producción de alimentos.
Sin embargo, la limitación de las materias primas marinas en las dietas acuícolas y su sustitución por fuentes de proteínas y lípidos de origen terrestre más sostenibles, en algunos casos, se asocia con consecuencias negativas sobre el metabolismo y el sistema inmunológico de las especies acuícolas y puede ralentizar el desarrollo del sector.
La tendencia mundial a prohibir los antibióticos promotores del crecimiento, por temor al desarrollo de cepas bacterianas resistentes, y proteger la salud de los consumidores, ha impulsado al sector a invertir en la investigación de alternativas naturales.
Sustancias vegetales en aumento
Aditivos fitogénicos para piensos (PFA), comúnmente definidos como aditivos alimentarios de origen vegetal o botánicos, representan un grupo de sustancias naturales utilizadas en la alimentación animal. Estas sustancias se derivan de hierbas, especias otras plantas y sus extractos que consisten en sustancias vegetales altamente activas y abarcan mucho más que aceites esenciales:incluyen sustancias picantes o amargas, saponinas, flavonoides, mucílagos o taninos.
Durante las dos últimas décadas, ha aumentado la investigación sobre los fitogénicos como ingredientes funcionales potenciales, y con eso, su uso comercial en el sector de la producción animal. Sin embargo, Una comprensión más profunda del modo de acción de los compuestos bioactivos de los fitogénicos en peces y mariscos es clave para mejorar su uso en la acuicultura.
Se ha demostrado que algunos de los compuestos fitogénicos bioactivos estimulan la producción de enzimas digestivas, apoyar la función hepática, modular los desequilibrios de la microbiota intestinal, y tienen potentes propiedades antioxidantes y antiinflamatorias.
Afortunadamente, durante los últimos años, Los científicos y las empresas han realizado muchas investigaciones para dilucidar, cómo los fitogénicos específicos pueden mejorar la absorción de nutrientes y / o la resistencia a enfermedades y estrés en pescados y mariscos como una base importante para la expansión óptima del sector.
La comprensión del modo de acción de las mezclas fitogénicas complejas recién formuladas (mezclas) ayudará al sector de la acuicultura a utilizar correctamente los fitogénicos disponibles. explorar las sinergias y antagonismos entre los compuestos bioactivos y aclarar las interacciones con otros ingredientes de los piensos. Estos hechos ayudarán además al sector de la acuicultura a mejorar su desempeño productivo.
Efectos sobre el rendimiento del crecimiento
El rendimiento del crecimiento es el parámetro más utilizado para determinar la gestión adecuada de la producción. y puede verse afectado por diferentes factores, como la nutrición, medio ambiente, patógenos o manipulación. Mantener un ritmo de crecimiento óptimo en situaciones de estrés o incluso potenciarlo en condiciones normales es una de las principales exigencias del sector.
Se ha demostrado que los fitogénicos específicos promueven el rendimiento del crecimiento y la eficiencia alimentaria en varias especies de peces y mariscos. Por ejemplo, El extracto de aloe vera (Aloe barbadensis Miller) mejoró el rendimiento del crecimiento en la carpa común (Cyprinus carpio) cuando se alimentó durante ocho semanas.
Extractos de ajo (Allium sativum), orégano (Origanum heracleoticum), ginseng, quillaja (Quillaja saponaria), mentha (Mentha piperita) y albahaca dulce (Ocimum basilicum) promovieron el rendimiento del crecimiento de la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) en varios ensayos.
Similar, para el bagre de canal (Ictalurus punctatus), se mejoraron el rendimiento del crecimiento y la eficiencia alimentaria, cuando los peces fueron alimentados con aceite de orégano. Estos beneficios podrían estar asociados con un efecto positivo en la composición de la microbiota de los peces. derivado de las propiedades antimicrobianas bien descritas del orégano. Los extractos de ajo y cebolla (Allium cepa) apoyaron el crecimiento de la lubina europea (Dicentrarchus labrax) y en el caso del camarón patiblanco (Litopenaeus vanamei), varias sustancias fitogénicas, como la yuca (Yucca schidigera), quillaja, jengibre (Zingiber officinale), la curcuma (Curcuma longa) y el astralagus (Astralagus membranaceus) promovieron el rendimiento del crecimiento.
El modo de acción potencial de los fitogénicos individuales mencionados anteriormente, en general, se ha asociado con una mejor palatabilidad del pienso, promovió la secreción de enzimas digestivas, mayor absorción de nutrientes y efectos de equilibrio en la microbiota intestinal. Es interesante resaltar que el efecto de los fitogénicos está directamente relacionado con las especies de peces, el proceso de extracción y su biodisponibilidad de activos más que a la tasa de inclusión.
Apoyando la resiliencia
Una función inmune óptima de los peces y mariscos cultivados es un determinante principal para protegerlos contra infecciones por patógenos. Se han realizado varios estudios para determinar cómo los fitogénicos pueden estimular el sistema inmunológico innato y / o adaptativo cuando se complementan con peces y mariscos cultivados. En este contexto, El ajo es el fitogénico más estudiado en términos de estimular el sistema inmunológico y aumentar la resistencia a las enfermedades.
Por ejemplo, ajo en polvo alimentado con tilapia del Nilo con índice de peces fagocíticos mejorado, actividades bactericidas y lisozimas, así como una mayor resistencia a las enfermedades contra Aeromona hydrophila.
Similar, La trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) alimentada con extracto de ajo mostró una actividad fagocítica mejorada, estallido respiratorio, actividad de la lisozima y, como consecuencia, Redujo la mortalidad de los peces cuando se desafió con Aeromona hydrophila.
Recientemente se ha demostrado que una mezcla de aceite de ajo y extractos de plantas de labiata complementada durante nueve semanas mejora la resistencia a las enfermedades y la respuesta del sistema inmunológico. promovió un microbioma más saludable y redujo los niveles de cortisol en la lubina europea alimentada con dietas bajas en harina y aceite de pescado.
En efecto, orégano, Se ha demostrado que el jengibre y el romero (Rosmarinus officinalis) inmunomodulan la respuesta de la tilapia de Mozambique (O. mossambicus) y la lubina europea. El aceite de cúrcuma y Gynura bicolor redujeron la mortalidad de los camarones patiblancos infectados con V. harveyi, V. alginolyticus y virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV), en parte debido a sus efectos potenciadores sobre la lisozima, actividad profenoloxidasa (proPO) y superóxido dismutasa (SOD).
Más lejos, parece que los factores nutricionales y ambientales influyen considerablemente en el microbioma intestinal. La composición de la dieta, incluidos los activos de origen vegetal, por lo tanto representa un factor crucial, de ahí que sea responsable de la modificación de las poblaciones bacterianas.
En este contexto, Los fitogénicos pueden modular la microbiota intestinal al mejorar la proliferación de bacterias del ácido láctico (BAL) como Lactobacillus y disminuir la presencia de bacterias potencialmente patógenas. Por cierto, Se ha demostrado que los fitogénicos desarrollan una mayor actividad contra las bacterias patógenas que contra la microbiota comensal.
Probablemente haya diferentes mecanismos subyacentes a esta modulación, incluido el efecto antimicrobiano directo y específico contra especies bacterianas específicas, o un efecto inhibidor de detección de quórum. Los efectos antimicrobianos directos de diferentes fitogénicos contra patógenos específicos se han demostrado en diferentes ensayos in vitro basados en la capacidad de concentración mínima inhibitoria (MIC) del fitogénico.
Sin embargo, Es importante señalar que los resultados obtenidos en los ensayos de CMI difieren entre las cepas bacterianas. Dependiendo del método de extracción de los fitogénicos, Pueden producirse diferencias en la CIM debido a posibles sinergias entre los principales activos y los compuestos traza contenidos en extractos específicos.
Por ejemplo, diferentes extractos derivados del eucalipto (Eucalyptus globulus), orégano, y canela (Cinnamomum verum) han sido muy eficaces contra varios patógenos de peces como S. iniae, A. hydrophila, Photobacterium damselae subsp. damselae y V. parahaemolyticus. Los fitogénicos también afectan la detección del quórum bacteriano al reducir la formación de biopelículas y al suprimir la producción de toxinas bacterianas. que al final, inhibirá o reducirá la incidencia del brote de la enfermedad.
Varios extractos de plantas, como fenólicos, flavonoides, alcaloides, y los terpenoides pueden actuar como inhibidores de detección de quórum a través de diferentes mecanismos, como la inhibición de la síntesis de N-acil-homoserina lactonas (AHL), alteración de los mecanismos de transporte o secreción, la vinculación y almacenamiento de las AHL, o las acciones antagonistas o la inhibición de dianas cadena abajo de la unión al receptor de AHL.
Efectos reductores del estrés
El estrés durante la producción acuícola está implicado por el procedimiento de producción (transporte, media, clasificación o muestreo) y puede reducirse al mínimo mediante una gestión adecuada de la producción.
El estrés resulta directamente en una reducción de la ingesta de alimento, una tasa de rendimiento más baja y una mayor susceptibilidad a los brotes de enfermedades debido a una regulación a la baja del sistema inmunológico y alteraciones en la fisiología de los peces, afectando también al metabolismo. Algunas, incluso cuando están controladas, prácticas de producción (por ejemplo, manipulación) significan estrés para los peces de cultivo y requieren el uso de anestésicos.
Sin embargo, algunas veces, la aplicación del anestésico en sí puede actuar como factor de estrés. Recientemente, fitogénicos específicos per se han atraído la atención, actuando como anestésicos. Concomitantemente con los efectos anestésicos, Los fitogénicos vienen junto con numerosos de los aspectos beneficiosos mencionados anteriormente, como la función antioxidante, efectos antimicrobianos y propiedades reductoras del estrés. El anestésico fitogénico más estudiado es el aceite de clavo, cuya concentración eficaz de anestésico depende de la especie de pez objetivo.
Curiosamente, otros fitogénicos, como la hierba luisa (Aloysia triphylla), Eucalipto (Eucalyptus sp), Lippia alba, Se ha demostrado que la albahaca cercana (Ocinum gratissimum) y el ajo actúan como analgésicos al reducir los niveles de cortisol en la tilapia del Nilo, Lubina europea y bagre sudamericano (R. quelen). Aunque la vía de aplicación es importante para los efectos deseados. Mientras que los fitogénicos para la sedación durante el transporte y la manipulación se aplican en el baño, Se pueden lograr efectos generales de reducción del estrés al complementar los fitogénicos en las dietas.
Conclusiones
Los fitogénicos pueden modular las funciones fisiológicas y la microbiota intestinal, mostrando un claro potencial para mejorar el rendimiento del crecimiento, y para mejorar la resistencia a enfermedades y estrés en diferentes especies de peces y mariscos cultivados. Sin embargo, todavía hay poco conocimiento sobre el modo de acción de varios de sus compuestos bioactivos, posibles interacciones y sinergias entre ellos, así como la forma de administración más adecuada.
Como consecuencia, Se necesita más investigación para identificar adecuadamente los fitogénicos y mezclas más adecuados que se adapten a los desafíos actuales en el sector de la producción acuícola. Comprender el modo de acción de los fitogénicos en detalle representa una herramienta crucial en el desarrollo de nuevos, bien formulado, productos eficaces.
