La expansión de la acuicultura global enfrenta complejos desafíos sanitarios, ambientales y económicos. En las últimas dos décadas, la industria ha sustituido los ingredientes marinos tradicionales por materias primas de origen vegetal. Sin embargo, esta transición ha elevado la huella de carbono y ha afectado la salud de los peces debido a factores antinutricionales y desequilibrios de aminoácidos.
Para mitigar este impacto, los aditivos funcionales emergen como una estrategia clave. Bajo el enfoque de «Una Sola Salud» (One Health) y la economía circular, la valorización de subproductos agroindustriales y de biomasa marina de bajo valor ofrece una doble oportunidad: reducir residuos y fortalecer la resiliencia de las especies cultivadas.
Un reciente estudio realizado por científicos del Grupo de Investigación en Acuicultura (GIA) del Instituto Universitario ECOAQUA de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, en colaboración con el IRTA, el CTICH y la empresa PTAqua, evaluó el potencial antioxidante, bactericida e inmunomodulatorio de nueve extractos naturales en leucocitos de dorada (Sparus aurata). Los resultados, publicados en la revista Frontiers in Marine Science, abren una vía prometedora para el desarrollo de alimentos funcionales más sostenibles.
- 1 Puntos clave
- 2 Evaluación de la bioactividad celular mediante metodologías NAMs
- 3 Capacidad antioxidante y perfil químico de los extractos
- 4 El poder antibacteriano frente a patógenos de la acuicultura
- 5 Efectos en las células inmunitarias: el dilema de la dosis
- 6 Hacia dietas comerciales más equilibradas: el valor de la sinergia
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Puntos clave
- Los extractos de subproductos terrestres poseen mayores contenidos fenólicos y una acción antibacteriana más fuerte que los de origen marino.
- Los extractos de granada (ricos en punicalagina y ácido elágico) mostraron la mayor efectividad contra patógenos clave en la acuicultura.
- Los extractos marinos demostraron un potencial inmunomodulatorio superior, activando la respuesta respiratoria y la actividad de la peroxidasa.
- Existe un solapamiento entre las dosis bactericidas eficaces y la citotoxicidad celular, lo que exige optimizar muy bien las dosis para garantizar la seguridad del pez.
Evaluación de la bioactividad celular mediante metodologías NAMs
Con el fin de cumplir con el principio de las 3R (Reemplazar, Reducir y Refinar el uso de animales en la ciencia), la investigación empleó metodologías de nuevos enfoques (New Approach Methodologies o NAMs), utilizando avanzadas técnicas in vitro y ex vivo.
Los investigadores seleccionaron y analizaron nueve extractos obtenidos mediante tecnología de extracción con líquidos presurizados, divididos en dos bloques:
- Extractos Terrestres (TE): Dos variantes de corteza de granada (Punica granatum): una rica en punicalagina (PG) y otra en ácido elágico (EA).
- Un extracto de cítricos rico en flavonoides (CF).
- Un extracto de semilla de uva (GS).
- Extractos Marinos (ME): Microalgas: Rhodomonas lens (RH) y Desmodesmus sp. (DE).
- Macroalgas: Osmundea pinnatifida (OS), Gracilaria sp. (GR) y Dictyota sp. (DI).
Para determinar su eficacia, estos compuestos fueron probados en leucocitos del riñón cefálico aislados de doradas. Durante los ensayos, se evaluaron parámetros críticos de salud celular como la citotoxicidad, la explosión respiratoria, la actividad fagocítica y la actividad de la peroxidasa.
Capacidad antioxidante y perfil químico de los extractos
El análisis químico determinó que los extractos terrestres presentan niveles significativamente más altos de compuestos fenólicos y flavonoides en comparación con los de origen marino. Asimismo, las pruebas de antioxidantes revelaron dinámicas diferenciadas debido a las variaciones metodológicas de cada ensayo:
El extracto de semilla de uva (GS) sobresalió en el ensayo ABTS (capacidad de captación de radicales), mientras que los derivados de la granada (PG y EA) encabezaron los resultados en el ensayo FRAP (poder reductor férrico).
Dentro del grupo marino, la microalga Rhodomonas lens (RH) exhibió la mayor potencia antioxidante. Lo destacable es que logró este rendimiento a pesar de no poseer el mayor contenido de fenoles, lo que sugiere una acción altamente beneficiosa de sus péptidos y lípidos bioactivos.
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El poder antibacteriano frente a patógenos de la acuicultura
La actividad antibacteriana del estudio se evaluó contra tres patógenos Gram-negativos de alto impacto en la producción acuícola: Vibrio anguillarum, Vibrio harveyi y Photobacterium damselae subsp. piscicida.
Los extractos de granada (PG y EA) resultaron ser los más efectivos al registrar las Concentraciones Mínimas Inhibitorias (MIC) más bajas. Por ejemplo, el extracto rico en punicalagina inhibió el crecimiento de Photobacterium damselae con apenas 0.047 mg/mL. Por el contrario, los extractos marinos requirieron dosis significativamente más elevadas para mostrar efectos inhibidores (algunas superiores a 24 o 48 mg/mL), un rango común para compuestos algales no purificados.
La relevancia de este hallazgo es considerable. La industria acuícola busca desde hace años alternativas sostenibles que permitan disminuir la dependencia de los antibióticos, cuyo uso indiscriminado favorece la aparición de resistencias bacterianas.
Aunque los investigadores advierten que aún son necesarios estudios in vivo antes de su aplicación comercial, los datos obtenidos sugieren que estos extractos naturales podrían integrarse con éxito en las futuras estrategias preventivas de la piscicultura.
Efectos en las células inmunitarias: el dilema de la dosis
El análisis celular en los leucocitos arrojó interacciones complejas que resultan cruciales para el desarrollo de alimentos funcionales:
Citotoxicidad
La tolerancia celular varió significativamente según el compuesto. El extracto de granada rico en ácido elágico (EA) mostró toxicidad celular a partir de 1 µg/mL, mientras que el rico en punicalagina (PG) solo evidenció efectos adversos en la dosis más alta (100 µg/mL). Entre los recursos marinos, Gracilaria sp. redujo con fuerza la viabilidad celular incluso en dosis bajas, posiblemente debido a los efectos inductores de apoptosis del ácido palmítico. En contraste, Rhodomonas lens y Osmundea pinnatifida no generaron toxicidad en ninguna de las concentraciones evaluadas.
Actividad fagocítica e inmunomodulación
La fagocitosis constituye una primera línea de defensa vital. Los extractos de granada (PG) y de cítricos (CF) estimularon de manera bifásica la actividad de los macrófagos en dosis moderadas. En cuanto a los extractos marinos, Rhodomonas lens estimuló la fagocitosis de forma dependiente de la dosis. Asimismo, las algas rojas Osmundea pinnatifida y Gracilaria sp. provocaron una estimulación en la explosión respiratoria basal, lo que se asocia a la presencia de polisacáridos sulfatados marinos que las células reconocen como patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs).
Actividad de la peroxidasa
En este parámetro se identificaron dos tendencias claras: todos los extractos terrestres redujeron la actividad de la peroxidasa a medida que aumentaba la dosis. Por el contrario, los extractos marinos (salvo RH) estimularon significativamente esta enzima inmune. Esto reafirma que los compuestos de origen marino actúan como potentes activadores del estado inmunológico de los leucocitos.
Hacia dietas comerciales más equilibradas: el valor de la sinergia
Este estudio demuestra que, si bien las mezclas crudas de subproductos poseen una enorme riqueza funcional, su aplicación directa presenta limitaciones. Debido a que las dosis necesarias para lograr una acción bactericida eficaz a veces rozan los umbrales de toxicidad celular, el éxito de las futuras formulaciones radicará en el equilibrio exacto.
Los autores concluyen que las marcadas diferencias entre los perfiles bioactivos terrestres (potentes antioxidantes y bactericidas) y marinos (excelentes inmunomoduladores) abren la puerta a estrategias de combinación. Una de las hipótesis más prometedoras es que ambos recursos actúen de forma complementaria: los extractos terrestres aportando protección antibacteriana, mientras que los marinos refuerzan las defensas inmunitarias.
El siguiente gran reto de la industria será desarrollar ensayos in vivo para comprobar si estos efectos de laboratorio se mantienen en condiciones de cultivo reales, determinando qué combinaciones y dosis generan un efecto sinérgico que potencie la salud de la dorada (Sparus aurata) sin comprometer su seguridad fisiológica.
Financiación del estudio: El apoyo financiero para la ejecución de este trabajo y su publicación provino del proyecto LARVOOST (PID2021-122474OB-100), financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por ERDF/EU. Asimismo, contó con fondos de las ayudas predoctorales y posdoctorales de MICIU/AEI/10.13039/501100011033, ESF+ y el programa European Union NextGenerationEU/PRTR.
Referencia (acceso abierto)
Molina-Roque L, Acosta F, Izquierdo M, Saromines CJ, Grifoll V, Docando J, Montero D and Torrecillas S (2026) 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. Front. Mar. Sci. 13:1816745. doi: 10.3389/fmars.2026.1816745
Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.
