El crecimiento acelerado de la acuicultura a nivel global ha generado desafíos críticos que comprometen su sostenibilidad: la degradación de la calidad del agua, brotes epidemiológicos persistentes y la dependencia excesiva de antibióticos. Estos factores no solo vulneran la salud de las especies cultivadas, sino que impulsan la aparición de patógenos multirresistentes, lo que supone una amenaza latente para la industria y la salud pública global.
En este contexto, el plasma no térmico (NTP) emerge como una solución tecnológica transformadora. Gracias a su capacidad para purificar el entorno hídrico y optimizar la respuesta biológica de los peces sin generar residuos químicos, el NTP se perfila como el nuevo estándar en la gestión sanitaria y productiva del sector.
Esta exhaustiva revisión científica fue publicada en la revista Aquaculture Reports por un equipo de investigadores del Functional Biomaterial Research Center, el Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB), la University of Science and Technology (UST), la Daegu-hanny University y la Chosun University, todas ellas instituciones líderes en Corea del Sur.
- 1 Puntos clave del estudio
- 2 ¿Qué es el plasma no térmico y cuál es su mecanismo de acción en el agua?
- 3 Impacto del NTP en la salud y el rendimiento productivo
- 4 Más allá del cultivo: El NTP como estándar en seguridad alimentaria
- 5 Perspectivas y desafíos para la implementación industrial
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Puntos clave del estudio
- Adiós a los Antibióticos: El plasma no térmico (NTP) ofrece una alternativa libre de químicos para combatir la resistencia bacteriana en granjas acuícolas.
- Agua Ultra-Pura: La tecnología genera especies reactivas (RONS) que oxidan instantáneamente el amoníaco, nitritos y materia orgánica, mejorando radicalmente la calidad del agua.
- Efecto Hormético: Dosis controladas de plasma actúan como un «entrenamiento» para el sistema inmune de los peces, aumentando su resiliencia y tasas de crecimiento.
- Conservación Post-Cosecha: Aplicado en el procesamiento, el plasma inactiva patógenos como Vibrio y Salmonella, extendiendo la vida útil del pescado sin alterar su sabor o textura.
¿Qué es el plasma no térmico y cuál es su mecanismo de acción en el agua?
El plasma no térmico (NTP) se define como un estado de gas parcialmente ionizado que opera a temperaturas próximas al ambiente. Al entrar en contacto con el medio acuático, este induce una reacción que genera una potente amalgama de moléculas reactivas denominadas RONS (especies reactivas de oxígeno y nitrógeno), que comprenden radicales hidroxilo, peróxido de hidrógeno, ozono y óxido nítrico.
Estas especies reactivas intervienen mediante tres procesos biotecnológicos fundamentales:
- Desinfección de amplio espectro: Neutralizan patógenos mediante la disrupción de membranas celulares y la degradación del material genético en bacterias (como Vibrio y Aeromonas), virus y hongos.
- Oxidación de contaminantes orgánicos: Descomponen moléculas orgánicas complejas derivadas de desechos metabólicos y excedentes de alimentación, transformándolas en subproductos inocuos como agua y dióxido de carbono ().
- Regulación del ciclo del nitrógeno: Facilitan la conversión del amoníaco tóxico en gas nitrógeno () u otros componentes no perjudiciales, estabilizando así el equilibrio químico del ecosistema acuático.
Tabla 1: Impacto del NTP en los parámetros fisicoquímicos del agua.
| Parámetro | Efecto del NTP | Mecanismo de Acción |
| Oxígeno Disuelto | Incremento | Optimización de la tasa respiratoria de los organismos. |
| Nitrógeno Amoniacal | Reducción | Oxidación directa a gas nitrógeno (). |
| Carga Orgánica (DBO/DQO) | Reducción | Degradación acelerada de desechos y restos de pienso. |
| Carga Bacteriana | Inactivación | Fragmentación de membranas celulares y ADN patógeno. |
Impacto del NTP en la salud y el rendimiento productivo
Sinergia biológica: De un entorno estéril a un sistema bioestimulante
Uno de los hallazgos más disruptivos es que el agua tratada con plasma no solo alcanza estándares superiores de pureza, sino que actúa como un agente bioestimulante. Las investigaciones revisadas indican que los ejemplares criados en estos entornos optimizados presentan una eficiencia metabólica incrementada y tasas de crecimiento significativamente superiores a los métodos convencionales.
Inmunomodulación y resiliencia: El efecto Hormesis
La exposición controlada a concentraciones moderadas de RONS desencadena un proceso biológico conocido como hormesis. Este fenómeno consiste en un estrés oxidativo leve que actúa como un «entrenamiento» para el organismo, activando los mecanismos de defensa antioxidante y estimulando el sistema inmunitario innato, específicamente a través de macrófagos y lisozimas.
Este fortalecimiento inmunológico prepara al pez para gestionar con mayor éxito:
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- Desafíos patógenos: Mayor resistencia ante infecciones bacterianas y virales.
- Estrés ambiental: Mejor adaptación a las fluctuaciones térmicas y al manejo durante el transporte.
Optimización de la microbiota intestinal
Adicionalmente, la tecnología de plasma favorece la proliferación de probióticos endógenos, como Lactobacillus y Bacillus, en el tracto digestivo. Esta mejora en la microbiota no solo potencia la absorción de nutrientes y la eficiencia alimenticia, sino que consolida la barrera inmunológica intestinal, el primer frente de defensa del pez.
Más allá del cultivo: El NTP como estándar en seguridad alimentaria
La versatilidad del plasma no térmico (NTP) trasciende el entorno de producción primaria. En las etapas de procesamiento, empaque y logística, esta tecnología se posiciona como una alternativa ecológica de alto rendimiento frente a los conservantes químicos tradicionales, garantizando un producto final más limpio y duradero.
Las aplicaciones clave en la cadena de valor incluyen:
- Sanitización directa y Water Activated Plasma (PAW): El empleo de flujos de plasma o agua activada por plasma (PAW) sobre productos procesados, como filetes, reduce drásticamente la presencia de patógenos críticos como Salmonella, elevando los estándares de inocuidad.
- Preservación de atributos organolépticos: Al inhibir de manera eficiente los procesos enzimáticos, el NTP preserva la textura, el sabor y la coloración original del producto. Además, mitiga la oxidación lipídica, principal responsable de los sabores rancios en especies grasas.
- Innovación en el envasado y logística: Esta tecnología permite la esterilización integral de los materiales de embalaje y el tratamiento del aire en contenedores, asegurando la frescura y la integridad del producto durante trayectos de larga distancia.
Perspectivas y desafíos para la implementación industrial
A pesar de su extraordinario potencial, la transición del plasma no térmico (NTP) hacia una escala industrial masiva enfrenta retos estratégicos. La inversión inicial en equipamiento y el consumo energético representan variables que requieren optimización para garantizar la rentabilidad en grandes instalaciones. Asimismo, la estandarización es vital: es imperativo definir con precisión las dosis terapéuticas para cada especie, evitando que una exposición excesiva derive en daño celular por estrés oxidativo.
El horizonte de esta tecnología se encamina hacia la Acuicultura 4.0, mediante la integración con Inteligencia Artificial (IA) e Internet de las Cosas (IoT). Esta convergencia permitiría el monitoreo analítico del agua en tiempo real, facilitando el ajuste automatizado de la intensidad del plasma en función de la carga microbiana detectada y los indicadores de bienestar animal.
Finalmente, el estudio fue posible gracias al respaldo del KRIBB Research Initiative Program (KGM1052612). Asimismo, contó con el apoyo del programa Regional Innovation System & Education (RISE) a través del Jeonbuk RISE Center (financiado por el Ministry of Education y el estado de JeonBuk) y el programa RISE Local Customized R&D mediante el Gyeongbuk RISE Center (financiado por el Ministry of Education y Gyeongsangbuk-do) de la República de Corea.
Contacto
Dong-Sung Lee
Department of Pharmacy, College of Pharmacy, Chosun University, Gwangju 61452, South Korea
Email: dslee2771@chosun.ac.kr
Seung-Jae Lee
Functional Biomaterial Research Center, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB), Jeongeup 56212, South Korea.
Email: seung99@kribb.re.kr
Referencia (acceso abierto)
Chandimali, N., Bak, S. G., Bae, J., Lee, D., & Lee, S. (2026). Integrating non-thermal plasma technology into aquaculture and fisheries: A review of its potential for enhancing fish health, water quality, and post-harvest practices. Aquaculture Reports, 48, 103588. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2026.103588
Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.
