Los antioxidantes naturales son una herramienta valiosa en la acuicultura para mejorar la salud y el rendimiento de los animales acuáticos, asegurar la calidad del producto y promover prácticas sostenibles.
Un equipo de investigadores de la Xichang University publicó una revisión científica sobre el papel de diversos antioxidantes naturales (carotenoides, polisacáridos, vitaminas, etc) en la promoción de una mejor salud y resiliencia en los peces y otros animales acuáticos.
El documento publicado en la revista Biology de MDPI subraya cómo estos compuestos, extraídos de fuentes naturales, pueden ser una alternativa sostenible a los antioxidantes sintéticos, que son objeto de creciente preocupación por parte de los consumidores.
¿Qué es el estrés oxidativo?
El estrés oxidativo se refiere a un desequilibrio entre la oxidación y la antioxidación dentro del cuerpo, lo que resulta en la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) y especies reactivas de nitrógeno (RNS).
A bajas concentraciones, las ROS tienen funciones fisiológicas, como ayudar a las células inmunitarias a eliminar patógenos extraños y funcionar como moléculas de señalización en la comunicación celular. Sin embargo, debido a su alta reactividad química, el exceso de ROS puede causar daño oxidativo a las macromoléculas biológicas como el ADN, las proteínas y los lípidos. Este daño está asociado con el desarrollo del envejecimiento, el cáncer y otras enfermedades.
En la acuicultura, el estrés oxidativo es particularmente perjudicial debido a sus impactos tanto en los aspectos fisiológicos como económicos de las especies acuícolas.
¿Cuál es el impacto del estrés oxidativo en la acuicultura?
El estrés oxidativo afecta negativamente varios aspectos de la acuicultura:
- Crecimiento y productividad reducidos: Afecta el metabolismo fisiológico de los animales acuáticos, lo que lleva a tasas de crecimiento más lentas y menores rendimientos.
- Sistema inmunológico debilitado: El estrés oxidativo compromete el sistema inmunológico, lo que hace que los animales sean más susceptibles a las enfermedades, aumenta las tasas de mortalidad y requiere niveles más altos de antibióticos.
- Disminución de la calidad del producto: Puede afectar negativamente la calidad del producto cosechado, lo que afecta factores como la textura, el sabor y el valor nutricional.
El papel de los antioxidantes naturales
Los antioxidantes naturales juegan un papel crucial en la mitigación del estrés oxidativo y la mejora de la salud y la productividad en la acuicultura. Estos compuestos, derivados de plantas y otras fuentes naturales, actúan neutralizando las especies reactivas de oxígeno (ROS) y protegiendo las células de los daños que estas pueden causar.
De acuerdo con el estudio los principales roles y mecanismos de acción de los antioxidantes naturales:
- Neutralización de ROS: Los antioxidantes naturales, como los carotenoides, polisacáridos, vitaminas, polifenoles y flavonoides, neutralizan las ROS al donar electrones y convertir los radicales libres en compuestos más estables. Este proceso interrumpe las reacciones en cadena de los radicales libres y previene el daño celular.
- Protección de macromoléculas: Al reducir la presencia de ROS, los antioxidantes naturales protegen las macromoléculas biológicas, como el ADN, las proteínas y los lípidos, del daño oxidativo. Esto es esencial para mantener la integridad celular y prevenir enfermedades asociadas al estrés oxidativo.
- Mejora de la función inmunológica: Los antioxidantes naturales contribuyen a mejorar la función inmunológica de los animales acuáticos. Al reducir el estrés oxidativo, fortalecen el sistema inmune y disminuyen la susceptibilidad a enfermedades.
- Aumento de la tolerancia al estrés: Los antioxidantes naturales ayudan a los organismos acuáticos a aumentar su tolerancia a diferentes tipos de estrés, incluyendo el estrés ambiental causado por cambios en la calidad del agua, la temperatura y la presencia de contaminantes.
- Mejora del rendimiento y calidad del producto: La inclusión de antioxidantes naturales en la alimentación de animales acuáticos puede mejorar el crecimiento, la eficiencia alimentaria y la calidad de los productos acuícolas. Al prevenir la peroxidación lipídica, mantienen la calidad nutricional del producto, lo que es vital para el valor comercial.
- Alternativa a los antioxidantes sintéticos: Los antioxidantes naturales son vistos como alternativas más seguras y aceptables para los consumidores que los antioxidantes sintéticos, como el butilhidroxianisol (BHA) y el butilhidroxitolueno (BHT), debido a su origen natural y su menor riesgo para la salud.
Mecanismos de acción
Los antioxidantes naturales ejercen sus efectos beneficiosos a través de varios mecanismos:
- Eliminación de ROS: Neutralizan directamente los radicales libres y previenen el daño oxidativo a los componentes celulares.
- Modulación de las vías de señalización celular: Activación de los sistemas de defensa antioxidante dentro del organismo, como la vía Nrf2/ARE, que regula la expresión de las enzimas antioxidantes.
- Mejora de la función inmunológica: Fortalecimiento del sistema inmunológico para combatir mejor las infecciones y enfermedades.
Ejemplos de antioxidantes naturales y sus beneficios
- Carotenoides: La astaxantina mejora la pigmentación, la función inmunológica y el rendimiento reproductivo en peces y camarones. También puede aumentar el conteo de hemocitos y la actividad de la superóxido dismutasa.
- Polisacáridos: Los polisacáridos de plantas como Astragalus membranaceus tienen propiedades inmunomoduladoras, hepatoprotectoras y antioxidantes. Pueden mejorar la microbiota intestinal y la función digestiva de los animales acuáticos. Por ejemplo, los polisacáridos de arándano también pueden neutralizar radicales libres y promover la síntesis de enzimas antioxidantes.
- Vitaminas: La vitamina C es un potente antioxidante que mejora la actividad de enzimas como la SOD, GSH y CAT, además de aliviar el estrés oxidativo en peces; mientras que la vitamina E mejora la tasa de crecimiento de peces, aumenta la capacidad antioxidante y mitiga el estrés oxidativo.
- Polifenoles: El resveratrol mejora el peso corporal, la ganancia de peso y la actividad de enzimas antioxidantes en carpas. También puede proteger contra daños neurológicos.
- Flavonoides: Los flavonoides tienen efectos antioxidantes, antiinflamatorios e inhibidores de enzimas que generan ROS. También pueden reducir la oxidación de lípidos en peces y alimentos.
Beneficios del uso de antioxidantes naturales en la acuicultura
- Mejora de la salud y el bienestar animal: La reducción del estrés oxidativo conduce a animales más sanos con una mayor resistencia a las enfermedades y un mayor bienestar general.
- Mejora del rendimiento del crecimiento: La mejora de la utilización del alimento y de las tasas de crecimiento se traduce en una mayor eficiencia de la producción.
- Mejora de la calidad del producto: Valor nutricional mejorado, mejor textura y mejor sabor del producto cosechado.
- Sostenibilidad: Los antioxidantes naturales se consideran generalmente más seguros y respetuosos con el medio ambiente que las alternativas sintéticas, lo que promueve prácticas de acuicultura sostenibles.
Conclusión
Los antioxidantes naturales ofrecen una herramienta valiosa para mitigar el estrés oxidativo y mejorar la salud y la productividad de los organismos acuáticos en los sistemas de acuicultura.
Al incorporar estos compuestos en los alimentos, los productores acuícolas pueden mejorar el bienestar animal, mejorar la eficiencia de la producción y ofrecer productos de mayor calidad a los consumidores. Sin embargo, se necesitan más investigaciones para optimizar el uso de antioxidantes naturales en la acuicultura y aprovechar al máximo su potencial para prácticas acuícolas sostenibles y rentables.
Referencia (acceso abierto)
Hu, X., Ma, W., Zhang, D., Tian, Z., Yang, Y., Huang, Y., & Hong, Y. (2025). Application of Natural Antioxidants as Feed Additives in Aquaculture: A Review. Biology, 14(1), 87. https://doi.org/10.3390/biology14010087
