El Acuicultor, Sistemas de Cultivo

Cultivo de esponjas para producir medicinas y biorremediación del agua

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By Milthon Lujan

Durante más de un siglo, los científicos han experimentado con el cultivo de esponjas, esas criaturas marinas blandas y coloridas. Inicialmente centradas en esponjas de baño y adornos, las investigaciones recientes se han centrado en la producción de biomasa.

¿Por qué?

Las esponjas contienen compuestos bioactivos únicos, muchos de ellos con aplicaciones prometedoras en medicina, cosmética y nutracéuticos. Desafortunadamente, estos compuestos se encuentran a menudo en bajas concentraciones, lo que hace que la extracción tradicional no sea práctica.

Los científicos de Stazione Zoologica Anton Dohrn, de la University of Naples Federico II, de la University of Genoa, y del Institute for Environmental Protection and Research (ISPRA) publicaron una revisión científica donde exploran el apasionante potencial de las esponjas marinas, profundizando en sus habilidades únicas y en la investigación de vanguardia que aprovecha su poder.

Beneficios del cultivo de esponjas

Aquí es donde interviene el cultivo de esponjas:

Medicina respetuosa con el medio ambiente

Al cultivar esponjas, podemos obtener de forma sostenible mayores cantidades de estos valiosos compuestos, reduciendo la presión sobre las poblaciones silvestres y ofreciendo una alternativa ecológica. ¡Imagínese tratamientos para el cáncer, la inflamación e incluso la enfermedad de Alzheimer derivados de los tesoros escondidos del océano!

Filtros de agua de la naturaleza

Más allá de la medicina, las esponjas desempeñan un papel crucial en los ecosistemas marinos. Como filtradores, pueden limpiar grandes cantidades de agua, eliminando hasta el 80% de las partículas suspendidas. Esto los convierte en excelentes candidatos para la biorremediación, el proceso natural de eliminación de contaminantes del medio ambiente.

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Limpiar el océano

La investigación muestra resultados prometedores al combinar el cultivo de esponjas con la biorremediación. ¡Imagínese granjas de esponjas ubicadas estratégicamente para filtrar contaminantes como metales pesados, pesticidas e incluso microplásticos de nuestros océanos! Este enfoque integrado podría conducir a entornos marinos más limpios y saludables.

Métodos de cultivo

Durante años, cultivar esponjas parecía un sueño imposible. Estos organismos únicos, con sus diversas formas e intrincados sistemas de filtración, prosperaron en la inmensidad del océano, aparentemente más allá de nuestra capacidad de replicar su entorno natural. Pero los científicos están logrando avances notables y la crianza en cautiverio está surgiendo como un punto de inflexión en el mundo de la investigación de las esponjas.

Uno de los mayores desafíos en el cultivo de esponjas radica en la compleja interacción de factores ambientales que influyen en su crecimiento. En un entorno de cautiverio controlado, los científicos finalmente pueden aislar y manipular estas variables, una a la vez. Parámetros como la salinidad, la temperatura, el flujo de agua, la luz, los nutrientes e incluso la propagación de microbios se pueden monitorear y ajustar cuidadosamente, revelando los secretos detrás del crecimiento óptimo de las esponjas.

Los investigadores están explorando varios métodos de cultivo, cada uno con sus propias ventajas. La fragmentación implica cortar muestras de esponjas en trozos más pequeños, mientras que los cultivos individuales completos tienen como objetivo hacer crecer esponjas enteras sin fragmentación. Luego, estas piezas o individuos se unen a diferentes sustratos, proporcionando una plataforma para su crecimiento.

Las esponjas se pueden cultivar de dos formas:

  • In situ: Cultivarlos directamente en el océano, adheridos a líneas o estructuras sumergidas. Esto imita su entorno natural y minimiza las perturbaciones.
  • En laboratorio: Criarlos en tanques controlados, lo que permite un crecimiento más rápido y un acceso más fácil para la investigación y la producción.
Métodos de acuicultura: (A) cultivo de esponjas en hilos/cuerdas suspendidas; (B) cultivo en bolsas verticales de malla suave; (C) cultivo en cuadrículas horizontales. Fuente: Amato et al., (2024); Frontiers in Marine Science.
Métodos de acuicultura: (A) cultivo de esponjas en hilos/cuerdas suspendidas; (B) cultivo en bolsas verticales de malla suave; (C) cultivo en cuadrículas horizontales. Fuente: Amato et al., (2024); Frontiers in Marine Science.

Retos y oportunidades

  • Cultivar esponjas en ambientes controlados no siempre es fácil, pero la investigación está logrando avances significativos. Se están desarrollando nuevas técnicas para superar los desafíos y desbloquear todo el potencial del cultivo de esponjas.
  • Combinar la producción de biomasa con la biorremediación en sistemas acuícolas integrados es una inmensa promesa para el futuro. Este enfoque no sólo podría proporcionar valiosos productos naturales sino también contribuir a un planeta más saludable.
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Esponjas en la acuicultura integrada multitrófica

A pesar de sus beneficios ecológicos y capacidades de biorremediación, las esponjas siguen estando infrautilizadas en los sistemas IMTA. ¡Pero la marea está cambiando! Los estudios muestran resultados impresionantes:

  • Crecimiento de esponjas: Esponjas como Chondrosia reniformis prosperaron en IMTA, logrando una sorprendente tasa de supervivencia del 86 % y tasas de crecimiento del 170 % en comparación con los especímenes silvestres.
  • Transformación de desechos: Las esponjas convierten la materia orgánica disuelta de las algas en alimento para otros organismos, desempeñando un papel clave en el ciclo de los nutrientes.
  • Resiliencia al estrés: Incluso cuando enfrentan desafíos iniciales, esponjas como Sarcotragus spinosulus demuestran una notable adaptación y regeneración, duplicando su volumen en un año.

Si bien es prometedor, optimizar el rendimiento de las esponjas en IMTA requiere más investigación. Comprender sus necesidades específicas e identificar las combinaciones más efectivas con otras especies será crucial.

El potencial de las esponjas en IMTA es enorme. Al desbloquear su poder, podemos crear un futuro más sostenible para la acuicultura, un futuro en el que los deliciosos mariscos vayan de la mano con un planeta saludable.

Futuro de la acuicultura de esponjas

Aunque aún se encuentra en sus primeras etapas, el cultivo de esponjas tiene un inmenso potencial de beneficios tanto ambientales como económicos. Al optimizar los métodos de cultivo y explorar enfoques de acuicultura integrada, podemos desbloquear todo el potencial de estas fascinantes criaturas.

El cultivo de esponjas aún enfrenta desafíos, pero su potencial para la producción sostenible de biomasa, el desarrollo de medicina natural y la biorremediación marina es innegable. A medida que avance la investigación, es posible que veamos que las granjas de esponjas se conviertan en actores vitales en un futuro en el que el océano proporcione tanto medicamentos como soluciones ambientales.

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Referencia (acceso abierto)
Amato, A., Esposito, R., Federico, S., Pozzolini, M., Giovine, M., Bertolino, M., … & Costantini, M. Marine sponges as promising candidates for integrated aquaculture combining biomass increase and bioremediation: an updated review. Frontiers in Marine Science, 10, 1234225.