Nutrición, Patologías

¿Cuáles son las alternativas al uso de antibióticos en la acuicultura?

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By Milthon Lujan

Enfoques alternativos para reducir el uso de antimicrobianos en la acuicultura. Fuente: Bondad et al., (2023).
Enfoques alternativos para reducir el uso de antimicrobianos en la acuicultura. Fuente: Bondad et al., (2023).

El uso de los agentes antimicrobianos en la industria acuícola para tratar las enfermedades de especies acuícolas representa una amenaza considerable para el desarrollo y crecimiento de la acuicultura.

Asimismo, el aumento de la resistencia a los antimicrobianos tiene como consecuencia la dificultad de tratar enfermedades bacterianas comunes en las granjas acuícolas; además, de la presencia de residuos de antibióticos en los filetes de pescados.

Para reducir la frecuencia de la resistencia a los antimicrobianos, las buenas prácticas acuícolas y de bioseguridad deben incluir el uso prudente y responsable de antibióticos.

Un equipo de investigadores de FAO, de la City University of Hong Kong, de la Nitte University, de la National Aquaculture Group (NAQUA), Norwegian Veterinary Institute, entre otras organizaciones científicas, publicaron una revisión científica en donde discuten el alcance del problema relacionado con el uso de antibióticos, la aparición de la resistencia a los antimicrobianos en la acuicultura, y discuten alternativas viables.

A continuación te ofrecemos un resumen del estudio, en enlace para descargar el estudio completo lo encuentras al final del artículo.

Una mirada del problema

La diseminación de enfermedades en la acuicultura podría deberse a la inadecuada gestión y las pobres condiciones ambientales, incluidos los niveles de alimentación, cosecha y siembra, e inadecuada nutrición.

Los antibióticos son comúnmente usados en la acuacultura como agentes terapéuticos, profilácticos o metafilácticos; y los más utilizados en la industria acuícola a nivel mundial son tetraciclina, oxitetraciclina (tetraciclinas), ácido oxolínico, flumequina, sarafloxacina, enrofloxacina (quinolonas), amoxicilina (betalactámicos), eritromicina (macrólidos), sulfadimetoxina (sulfonamidas), ormetoprima (diaminopirimidinas) y florfenicol (anfenicoles).

Es importante destacar que cada país cuenta con su propia legislación con respecto a los antibióticos aprobados, las prácticas de uso y los límites residuales en los productos acuícolas.

Como resultado del incremento en el uso y abuso de los antibióticos, las mutaciones en el ADN bacteriano y la adquisición horizontal de genes han conducido a la sobrevivencia y el establecimiento de bacterias resistentes a aquellos antibióticos específicos.

Aproximadamente el 80% de los antimicrobianos usados en la acuicultura ingresan al ambiente con su actividad intacta.

Alternativas a los antibióticos

Los investigadores presentan una descripción de las alternativas al uso de antimicrobianos en la acuicultura, estos incluyen: estrategias de vacunación, terapia de fagos, Quorum quenching, probióticos, prebióticos, anticuerpos de yema de huevo de gallina (IgY), terapia con plantas y el uso de semillas “libres de patógenos”.

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Vacunas

Las vacunas son preparaciones hechas de microorganismos patógenos, por ejemplo, bacterias, virus, etc., y sus metabolitos, que se atenúan, inactivan o modifican genéticamente de forma artificial para prevenir enfermedades infecciosas.

Estos compuestos son reconocidos como herramientas críticas para la prevención y control de las enfermedades de los peces y son considerados como una ruta esencial para la reducción en el uso de antibióticos en la industria acuícola.

En los últimos años, varias vacunas de ácido nucleico han sido desarrolladas para su uso en la acuicultura y parecen provocar una fuerte inmunidad celular y humoral. Consisten de antígenos de interés que codifican ADN o ARN y son relativamente fáciles de fabricar y seguros de administrar.

Bacteriofagos

Los bacteriofagos o fagos son virus bacterianos que invaden las células bacterianas y, en el caso de los fagos líticos, interrumpen el metabolismo bacteriano y provocan la lisis de la bacteria.

Los fagos son los microorganismos más abundantes a nivel mundial, particularmente en ambientes marinos y de agua dulce. Las especies marinas se encuentran cerca de la superficie y en ambientes bentónicos profundos.

La terapia de fagos ha sido usada con éxito para controlar infecciones bacterianas en los animales acuáticos, pero una terapia con múltiples fagos ha probado ser más exitosa que la terapia con un solo fago.

Existen muchos reportes de terapia de fago empleada contra bacterias del género Vibrionaceae, que son abundantes en el ambiente acuático y son el género de bacterias que causan enfermedades en los organismos acuáticos.

Los fagos pueden ser usados para controlar bacterias como Vibrio harveyi, V. parahaemolyticus, V. anguillarum, V. alginolyticus, y V. splendidus, que infectan a moluscos, crustáceos, equinodermos y peces.

Quorum quenching (QQ)

Quorum quenching hace referencia a todos los procesos que perturban el quorum sensing (QS) que hace referencia a la capacidad de la bacteria para monitorear su densidad poblacional y regular la expresión de genes.

Numerosas especies de bacterias pueden usar señales de quorum sensing para coordinar y sincronizar los comportamientos bajo diferentes ambientes, incluido interacciones microbio-microbio y huésped-microbio.

Quorum quenching abarca fenómenos y mecanismos muy diversos, y los actores moleculares de QQ también son de naturaleza diversa, en decir, enzimas, compuestos químicos, modo de acción, etc.

Todos los pasos principales de la vía QS, incluida la síntesis, la difusión, la acumulación y la percepción de las señales QA, pueden verse afectados.

La disrupción de QS es un campo que se está desarrollando y utilizando para el control biológico de enfermedades bacterianas en algunos campos como la acuicultura.

Bacteriocinas

Las bacteriocinas, compuestos bioactivos producidos por las bacterias, han sido propuestas como una estrategia alternativa sostenible y prometedora al uso de antibióticos.

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Según los investigadores, las bacteriocinas tienen propiedades antimicrobianas debido a su capacidad para inhibir o matar microorganismos relacionados de forma cercana o lejana.

Los beneficios de las bacteriocinas incluyen ser ecológicos, biodegradables, no letales para el huésped o el medio tiempo, al mismo tiempo que son antagonistas de los patógenos intestinales nocivos y promueven las bacterias beneficiosas.

Probióticos, prebióticos, simbióticos, parabióticos y postbióticos

En los últimos años, algunas publicaciones han puntualizado la importancia de mantener un microbioma intestinal saludable y estable en los peces y mariscos para reducir el riesgo de ocurrencia de una enfermedad.

Un microbioma afectado está frecuentemente relacionado a una condición de enfermedad, y es considerado por algunos científicos como un interesante biomarcador para detectar un problema patológico.

Los probióticos son los más comunes y están disponibles comercialmente para influenciar positivamente en los microbiomas. Son microorganismos vivos, no patogénicos, administrados para mejorar el balance microbiano, particularmente en el tracto gastrointestinal.

Los prebióticos son ingredientes alimenticios no viables, usualmente oligosacáridos, que no son digeribles por el huésped, pero que son digeribles para poblaciones de bacterias específicas que residen en el intestino, y por consiguiente actúan como sustratos selectivos para la fermentación bacteriana.

La nueva evidencia científica revela que los parabióticos (por ejemplo células muertas de probióticos, también llamados probióticos fantasmas) y probióticos (por ejemplo sobrenadantes de cultivos probióticos, que contienen factores solubles o subproductos metabólicos secretados por bacterias) también tienen un impacto importante en el microbioma y la aparición de enfermedades.

Inmunoglobulina de yema de huevo de gallina

La inmunoglobulina de yema de huevo de gallina (IgY) es un anticuerpo útil para la inmunización pasiva debido al hecho de que se producen títulos altos de IgY específica de patógenos después de la inmunización de gallinas y se han desarrollado métodos simples para la extracción de IgY de la yema de huevo.

Se ha descubierto que la inmunoglobulina de la yema de huevo de gallina tiene un valor terapéutico eficaz para controlar varios patógenos bacterianos y virales en peces y otros animales acuáticos.

IgY se ha utilizado para el tratamiento de enfermedades como la enfermedad de la mancha blanca (WSD) que afecta a camarones y cangrejos de río; la infección por Vibrio harveyi en camarón blanco de la India (Fenneropenaeus indicus); V. anguillarum y Yersinia ruckeri en trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss); V. splendens en pepino de mar (Apostichopus japonicas); Aeromonas hydrophila en la carpa gibela poliploide (Carassius auratus gibelio) y la dorada de Wuchang (Megalobrama amblycephala); A. salmonicida en carpa koi (Cyprinus carpio koi); y Edwardsiellosis en anguila japonesa (Anguilla japonica) y abulón pequeño (Haliotis diversicolor supertexta).

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Plantas medicinales

En los últimos años, las plantas medicinales y sus derivados han recibido considerable atención como alternativas a los antibióticos.

Existe un considerable interés en el uso de plantas medicinales debido a su fácil preparación, bajo costo, bajo riesgo de efectos colaterales y menores impactos ambientales.

Las plantas medicinales incluyen hierbas, especias, algas marinas, compuestos extraídos de hierbas, medicinas tradicionales chinas y productos derivados de plantas comerciales, y sus ingredientes activos incluyen metabolitos secundarios (fenoles, aceites esenciales, pigmentos, alcaloides, terpenoides, etc).

Conclusión

Las alternativas a los antibióticos que han sido revisados en este estudio tienen un gran potencial; algunos han demostrado beneficios mientras que otros permanecen en la etapa experimental.

Asimismo, los investigadores recomiendan incrementar los recursos para la investigación en el sector acuícola que puedan enfocarse en la salud de los organismos acuáticos, con énfasis en la prevención de la enfermedad, que podría incluir un mayor conocimiento de las enfermedades acuáticas, de la eficacia y seguridad de las medicinas veterinarias en diferentes condiciones ambientales, etc.

El estudio ha sido financiado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y Norwegian Agency for Development Cooperation (Norad).

Contacto
Melba G. Bondad-Reantaso
Email: melba.reantaso@fao.org
Fisheries and Aquaculture Division,
Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO)
Rome, Italy

Referencia (acceso libre)
Bondad-Reantaso, MG, MacKinnon, B, Karunasagar, I, et al. Review of alternatives to antibiotic use in aquaculture. Rev Aquac. 2023; 1- 31. doi:10.1111/raq.12786

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