La industria camaronera de Ecuador es una potencia mundial que contribuye significativamente a la economía del país. Sin embargo, este sector enfrenta una amenaza persistente de las bacterias Vibrio, que forman biopelículas resistentes y causan pérdidas económicas sustanciales. Estos patógenos acuáticos, conocidos por su adaptabilidad y resistencia, se han convertido en un obstáculo importante para mantener la salud y la productividad del camarón.
Para combatir este problema de manera efectiva, es crucial comprender los factores que influyen en la formación de biopelículas y explorar estrategias antimicrobianas alternativas como los fagos o extractos de plantas. Un estudio publicado por científicos de la Universidad San Francisco de Quito USFQ (Ecuador), Clydent S.A., Universidad UTE (Ecuador) y de la Universidad de Las Américas (UDLA) en la revista PLoS ONE evaluaron el impacto de la temperatura, el tiempo y el inóculo inicial en el desarrollo de biopelículas de dos especies de Vibrio utilizando un diseño experimental multifactorial; luego determinaron la eficacia de los extractos de hojas de eucalipto y guayaba para inhibir y erradicar las biopelículas de Vibrio. Estos extractos de plantas se compararon con antibióticos convencionales para evaluar su potencial como alternativas.
Entendiendo las biopelículas de Vibrio: un problema complejo
Las especies de Vibrio son omnipresentes en ambientes acuáticos y prosperan en condiciones cálidas y saladas. Su capacidad para formar biopelículas, comunidades complejas envueltas en una matriz protectora, mejora su supervivencia y virulencia. La formación de biopelículas es un proceso sofisticado influenciado por factores como la temperatura, el tiempo y la densidad bacteriana. Dos especies clave de Vibrio, Vibrio parahaemolyticus y Vibrio cholerae, han sido identificados como los principales culpables de las enfermedades del camarón.
La búsqueda de soluciones sostenibles
Se han empleado antibióticos tradicionales para combatir las infecciones por Vibrio, pero el aumento de la resistencia a los antibióticos ha hecho necesaria la exploración de enfoques alternativos. Los probióticos y los productos naturales han surgido como alternativas prometedoras, ofreciendo una solución más sostenible y respetuosa con el medio ambiente.
Eucalipto y guayaba: antimicrobianos de la naturaleza
Este estudio se centró en las propiedades antimicrobianas de los extractos de hojas de eucalipto y guayaba contra las biopelículas de Vibrio. Estas plantas, ricas en compuestos bioactivos, han demostrado actividad antimicrobiana en estudios anteriores. Al evaluar su eficacia contra V. parahaemolyticus y V. cholerae en diversas condiciones, los investigadores apuntaron a identificar estrategias de tratamiento óptimas.
Descomposición de biopelículas: un enfoque multifacético
La investigación implicó caracterizar la formación de biopelículas de Vibrio en diferentes condiciones de temperatura y tiempo para determinar los parámetros de crecimiento óptimos. Posteriormente, se evaluó el potencial antimicrobiano de los extractos de eucalipto y guayaba en comparación con los antibióticos estándar.
El impacto de los factores ambientales en la formación de biopelículas de Vibrio
Este estudio investigó cómo la temperatura, el tiempo y el inóculo inicial afectan el desarrollo de biopelículas de Vibrio parahaemolyticus y Vibrio cholerae, dos especies prevalentes en las granjas de camarones. Los resultados revelaron condiciones óptimas para la formación de biopelículas: 24 °C y 24 horas para V. parahaemolyticus, y 30 °C y 72 horas para V. cholerae. Estos hallazgos subrayan la importancia de controlar los parámetros ambientales en entornos de acuicultura para minimizar el desarrollo de biopelículas.
El poder de los extractos de plantas
Los extractos de hojas de eucalipto y guayaba surgieron como alternativas prometedoras a los antibióticos para combatir Vibrio. El análisis químico identificó compuestos clave en cada extracto: cipellogina A, B y C para eucalipto, y guavinósido A, B y C para guayaba. Estos compuestos exhibieron potentes propiedades antimicrobianas contra las células planctónicas de Vibrio, y el extracto de eucalipto demostró una eficacia superior.
Superando los desafíos de las biopelículas
El estudio evaluó la capacidad de los extractos de eucalipto y guayaba para inhibir y erradicar las biopelículas de Vibrio establecidas. Ambos extractos redujeron significativamente la biomasa de la biopelícula y los recuentos de células viables en comparación con los antibióticos, particularmente en concentraciones más altas. El extracto de eucalipto superó de manera consistente al extracto de guayaba y a los antibióticos en los ensayos de inhibición y erradicación de biopelículas.
Una solución sustentable para la acuacultura de camarones
Los hallazgos de esta investigación resaltan el potencial del extracto de eucalipto como una herramienta valiosa para controlar las infecciones por Vibrio en la acuicultura de camarones. Al atacar de manera efectiva tanto a las bacterias planctónicas como a las asociadas a la biopelícula, el extracto de eucalipto ofrece una alternativa sustentable y ecológica a los antibióticos. Se necesita más investigación para optimizar la aplicación del extracto de eucalipto en entornos de acuicultura y para evaluar su impacto a largo plazo en la salud y la productividad del camarón.
Conclusión
Comprender los factores ambientales que influyen en la formación de biopelículas de Vibrio es esencial para desarrollar estrategias de control efectivas. Este estudio demuestra el potencial prometedor de los extractos de eucalipto y guayaba como antimicrobianos naturales contra Vibrio. Al incorporar estas soluciones basadas en plantas en las prácticas de acuicultura de camarones, podemos reducir la dependencia de los antibióticos, mitigar el riesgo de resistencia a los antibióticos y mejorar la sustentabilidad general de la industria.
Contacto
Eduardo Tejera
Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias Aplicadas, Grupo de Bioquimioinformática, Universidad de Las Américas (UDLA)
Quito, Ecuador
Email: eduardo.tejera@udla.edu.ec (ET)
António Machado
Laboratorio de Bacteriología, Colegio de Ciencias Biológicas y Ambientales COCIBA, Instituto de Microbiología, Calle Diego de Robles y Pampite, Universidad San Francisco de Quito USFQ
Quito, Ecuador
Email: amachado@usfq.edu.ec
Referencia (acceso abierto)
Jara-Medina NR, Cueva DF, Cedeño-Pinargote AC, Gualle A, Aguilera-Pesantes D, Méndez MÁ, et al. (2024) Eco-alternative treatments for Vibrio parahaemolyticus and V. cholerae biofilms from shrimp industry through Eucalyptus (Eucalyptus globulus) and Guava (Psidium guajava) extracts: A road for an Ecuadorian sustainable economy. PLoS ONE 19(8): e0304126. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0304126
