Por: Thora Lieke*
¿Cómo hace el oxígeno para que las larvas de los peces brillen? ¿Cómo las células se protegen de las enfermedades? ¿Por qué las aguas turbias ayudan a que los peces crezcan mejor? Los investigadores utilizan sustancias naturales para la alimentación de los peces de crianza de forma sostenible y saludable.
En la actualidad, más del 50% del pescado que consumimos proviene de granjas acuícolas. Pero mucha gente se pregunta: ¿No está el pescado de piscifactoría lleno de productos químicos?
Todos conocemos el problema: mientras más personas se reúnen en lugares cerrados, más fácil se propagarán las enfermedades. Viajamos hacinados como sardinas en autobuses y trenes, lo que facilita la transmisión de enfermedades, por ejemplo, gripales.
La piscicultura enfrenta desafíos similares. Una vez que la enfermedad se arraiga, las opciones de tratamiento son limitadas. A menudo, la única solución es usar medicamentos para toda la población de peces. Esto plantea riesgos para el bienestar de los peces, el medio ambiente y, en última instancia, para nosotros, los humanos.
Nuevo enfoque para la piscicultura
Necesitamos nuevos enfoques para criar peces sanos y de forma sostenible como una fuente vital de alimento. En esta búsqueda, aprovechamos el hecho de que los organismos vivos ya poseen un sistema de defensa notablemente eficaz, el sistema inmunitario, que los protege de los agentes causantes de enfermedades, conocidos como patógenos.
Una de las enzimas clave del sistema inmunitario es la lisozima. Esta enzima ataca y rompe enlaces químicos específicos que se encuentran exclusivamente en las paredes celulares bacterianas. Luego, el agua del medio ambiente ingresa a la célula bacteriana, lo que hace que estalle y muera.
Además, tenemos células especializadas llamadas fagocitos o células carroñeras. El nombre lo dice todo: los fagocitos absorben los patógenos invasores y los digieren, manteniendo limpio el tejido.
Estimular el sistema inmunológico
Un método probado para estimular el sistema inmunológico para la prevención de enfermedades es tomar ciertas sustancias como los alimentos. Estas sustancias despiertan el sistema inmunitario y lo ponen en un leve estado de alerta, por lo que se denominan inmunoestimulantes.
Entonces, cuando nuestro sistema inmunológico se encuentra con un patógeno, puede responder de manera más rápida y eficiente. Entre estos inmunoestimulantes se encuentran las sustancias húmicas, más concretamente, los ácidos húmicos hidrosolubles y los ácidos fúlvicos.
Todos, sin saberlo, nos hemos encontrado con estas sustancias antes: son la materia marrón que decolora el agua cuando regamos plantas en macetas.
Sustancias húmicas
Las sustancias húmicas ya han dejado su huella en la cría de animales, mejorando el crecimiento y frenando las enfermedades cuando se agregan a las dietas de vacas, cerdos y peces.
Debido a que las sustancias húmicas están presentes en casi todas las aguas naturales, los peces en estado salvaje están constantemente expuestos a ciertas concentraciones de estas sustancias.
Esto nos llevó a preguntarnos: ¿Por qué no lo agregamos directamente al agua en lugar de agregar el inmunoestimulante caro al alimento? De esta manera, incluso las larvas de peces, que solo dependen de la yema para su nutrición, podrían protegerse de manera efectiva.
Para desvelar las respuestas, solicitamos la ayuda de un pequeño pez: el pez cebra. Reconocidos por su facilidad de mantenimiento en acuarios, reproducción rápida y larvas transparentes, estos peces se han convertido en organismos modelo apreciados en diversos campos de investigación.
Sorprendentemente, cuando criamos las larvas en concentraciones bajas a medias de ácido fúlvico, eclosionaron antes que los animales control sin suplemento. Sin embargo, a pesar de su debut acelerado, se desarrollaron por completo y prosperaron felizmente en sus contenedores.
Evidentemente, el ácido fúlvico tuvo un efecto positivo en los peces.
Además, observamos la activación de genes asociados con el crecimiento y la eclosión, lo que indica una mayor actividad metabólica que permitió una utilización más eficiente de la energía de la yema.
¿Y el sistema inmunológico?
El sistema inmunológico de los peces también pareció mejorar, ya que encontramos niveles más altos de lisozima y fagocitos.
¡Pero ten cuidado!
En altas concentraciones, el ácido fúlvico afectó negativamente a los peces, generando hinchazón inducida por retención de líquidos (edema), hemorragia tisular (hematomas) e interrupciones circulatorias.
Efectos negativos del ácido fúlvico
Para evitar estos efectos negativos en la acuicultura (nuestro objetivo son los peces sanos), tuvimos que aclarar los mecanismos subyacentes.
Las sustancias húmicas pueden ser radicales, que son moléculas que poseen electrones desapareados. Estos electrones desapareados hacen que los radicales sean altamente reactivos e inestables, lo que les permite reaccionar rápidamente con otras moléculas.
Cuando interactúan con agua o estructuras biológicas, se genera oxígeno reactivo. Si no se contrarresta con los mecanismos apropiados, conduce a daño tisular, el llamado estrés oxidativo. Podemos visualizar el oxígeno reactivo usando un tinte específico que emite fluorescencia al contacto.
De hecho, las larvas criadas en altas concentraciones de ácido fúlvico comenzaron a brillar de color verde cuando se expusieron al tinte. Los animales del control, por otro lado, permanecieron inalterados.
Nuestro pequeño pez modelo nos enseñó que concentraciones bajas a medias de ácido fúlvico afectan positivamente el crecimiento y activan el sistema inmunológico. Este descubrimiento muestra el inmenso potencial del ácido fúlvico en la acuicultura. Sin embargo, la pregunta persiste: ¿Se pueden replicar estos notables resultados en los peces comestibles? Así que dejemos atrás el microscopio y vayamos a las peceras.
La producción de pescado es un sector importante en la economía global, con un alemán promedio que consume 15 kilogramos de pescado por año. Mejorar el bienestar y la salud de los animales es esencial para garantizar que el pescado que comemos se produzca de forma sostenible y saludable.
Conclusión
Los resultados de nuestra investigación demuestran claramente que se puede aumentar el crecimiento de los peces y se pueden fortalecer sus defensas contra las enfermedades. ¡Nuestro ácido fúlvico sirve como una farmacia de pescado natural! Agregarlo al agua es un método simple y rentable, que elude las complejidades asociadas con la producción de alimentos especializados. Gracias al ácido fúlvico, podemos disfrutar sin preocupaciones de platos de pescado deliciosos y saludables derivados de la acuicultura sostenible.
*Contacto
Thora Lieke
Guest Scientist
Research group
Fish Pathology, Ecotoxicology and Stress Ecology
Referencias
Thora Lieke, Christian E.W. Steinberg, Sandra Bittmann, Sascha Behrens, Seyed H. Hoseinifar, Thomas Meinelt, Klaus Knopf, Werner Kloas. 2023. Fulvic acid accelerates hatching and stimulates antioxidative protection and the innate immune response in zebrafish larvae, Science of The Total Environment, Volume 796, 2021, 148780,
ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148780.
Lieke, T., Steinberg, C.E.W., Meinelt, T. et al. Modification of the chemically induced inflammation assay reveals the Janus face of a phenol rich fulvic acid. Sci Rep 12, 5886 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-09782-w
Lieke, T., Steinberg, C.E.W., Pan, B. et al. Phenol-rich fulvic acid as a water additive enhances growth, reduces stress, and stimulates the immune system of fish in aquaculture. Sci Rep 11, 174 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80449-0
