Postbióticos: Definición, tipos y beneficios para la industria acuícola

En los últimos años, los postbióticos han ganado popularidad como un componente clave para la salud intestinal y general. Si términos como probióticos, prebióticos, simbióticos ya te resultan familiares, es hora de explorar la cuarta pieza: los postbióticos.

En este artículo, profundizaremos en qué son los postbióticos, sus beneficios para la salud y nutrición de las especies acuícolas, ejemplos prácticos, y el potencial y desafíos que tienen en la alimentación acuícola.

¿Qué son los Postbióticos?

Los postbióticos, también conocidos como posbióticos, son compuestos bioactivos producidos cuando los microorganismos probióticos metabolizan fibras o nutrientes en el intestino. Estos compuestos incluyen ácidos grasos de cadena corta, enzimas, péptidos antimicrobianos, vitaminas y polisacáridos.

La International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) define a los postbióticos como: “preparación de microorganismos inanimados y/o sus componentes que confiere un beneficio a la salud del huésped” (Salminen et al., 2021).

Vinderola et al., (2022) algunos puntos clave sobre la definición de posbióticos:

• Inanimados: Los posbióticos se derivan de microorganismos que ya no están vivos, o que están muertos o inactivados.

• Componentes: Los posbióticos pueden incluir células microbianas intactas, fragmentos estructurales de microbios como las paredes celulares, y/o sustancias producidas por microbios como metabolitos, proteínas o péptidos.

• Beneficio para la salud: Para ser considerado un posbiótico, la preparación debe demostrar un beneficio para la salud del huésped.

• Microorganismo definido: Un posbiótico debe derivarse de un microorganismo o combinación de microorganismos bien definidos de los que se conocen secuencias genómicas y preparados mediante un proceso tecnológico delineado de producción e inactivación de biomasa que pueda ser reproducido.

A diferencia de los probióticos, que son microorganismos vivos, los postbióticos no son organismos, sino los subproductos beneficiosos que dejan tras de sí.

Prebiótico vs próbiotico vs simbiótico vs posbiótico vs paraprobiótico

Quizás a estas alturas estas confundido con tantos términos como prebióticos, probióticos, simbióticos, paraprobióticos y postbióticos; en la siguiente tabla presentamos una comparación de estos productos.

Tabla comparativa: Aditivos microbianos funcionales en la nutrición acuícola.

Resumen de las diferencias:

• Probióticos: Microorganismos vivos que benefician la salud.

• Prebióticos: Sustratos que favorecen el crecimiento de bacterias beneficiosas en el intestino.

• Simbióticos: Combinación de probióticos y prebióticos que actúan sinérgicamente.

• Postbióticos: Microorganismos no viables, componentes celulares y/o metabolitos que tienen un efecto beneficioso en la salud.

• Parabióticos: Microorganismos inactivados o fragmentos celulares que tienen efectos beneficiosos para la salud.

Beneficios de los postbióticos en la acuicultura

De acuerdo con Liu et al., (2023) y Tao et al., (2024), los postbióticos tienen las siguientes aplicaciones prometedoras en la acuicultura:

Mejora del rendimiento del crecimiento

Los postbióticos pueden mejorar significativamente el crecimiento de diversas especies acuáticas. Por ejemplo, se ha observado que la suplementación con Lactiplantibacillus plantarum (anteriormente Lactobacillus plantarum)​ mejora el crecimiento en el besugo negro juvenil (Acanthopagrus schlegelii). También, se han visto mejoras en el crecimiento de langostinos de río orientales (Macrobrachium nipponense), camarones (Litopenaeus vannamei) y bagres rayados (Pangasianodon hypophthalmus). Además, la inclusión de postbióticos HK L-137 en la dieta de bagre cabeza grande (Clarias macrocephalus) resultó en incrementos significativos en la tasa de crecimiento, la tasa de eficiencia de proteínas y la tasa de conversión alimenticia.

Aumento de la Resistencia a Enfermedades

Los postbióticos fortalecen el sistema inmunológico de los animales acuáticos, lo que les permite resistir mejor las enfermedades infecciosas. La administración de postbióticos puede modular la respuesta inmune y reducir los riesgos de brotes de enfermedades, lo que mejora la eficiencia general de la producción.

Mejora de la Salud Intestinal

Los postbióticos pueden modular la microbiota gastrointestinal, promoviendo un equilibrio saludable en el intestino. Se ha demostrado que mejoran la maduración de la mucosa intestinal, fortalecen las barreras mecánicas y modulan la microbiota en especies acuáticas. Por ejemplo, en el pez cebra (Danio rerio), la administración de postbióticos mejoró la homeostasis de la microbiota y redujo los trastornos del metabolismo lipídico. De manera similar, en la carpa común (Cyprinus carpio), los postbióticos aumentaron la expresión de genes codificantes de antioxidantes y factores inmunes, mejorando la integridad intestinal.

Mejora de la Utilización de Nutrientes

Los postbióticos pueden facilitar la digestión y absorción de nutrientes. Al mejorar la salud del tracto gastrointestinal, los postbióticos contribuyen a una mejor utilización de los nutrientes, lo que resulta en un crecimiento más eficiente.

Adaptabilidad Ambiental

Los postbióticos pueden mitigar las respuestas al estrés causadas por condiciones ambientales adversas, como alta densidad de población, hipoxia y reducción de la salinidad. Por ejemplo, en la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), los postbióticos HK L-137 redujeron significativamente la secreción de cortisol, aliviando el estrés inducido por la exposición al cloruro de amonio. También, la suplementación con L. plantarum mejoró la tolerancia de los peces a ciertas condiciones.

Resistencia a patógenos

Los postbióticos fortalecen las defensas del huésped contra patógenos (Ang et al., 2020), mejorando las tasas de supervivencia después de infecciones bacterianas. Este efecto se debe principalmente a la estimulación inmunológica; Sudhakaran et al., (2022) reporta que postbióticos pueden ser utilizados como una alternativa a los antibióticos.

Tipos de Postbióticos en la acuicultura

Los estudios de Ang et al., (2020) y Sudhakaran et al., (2022) destacan varias categorías de postbióticos y sus aplicaciones en la acuicultura:

Ácidos grasos de cadena corta (SCFAs)

Los SCFAs como el ácido propiónico y el ácido butírico han demostrado modular la microbiota intestinal y proteger a los huéspedes de enfermedades infecciosas. Estos ácidos, producidos por bacterias como Propionibacterium y Clostridium tyrobutyricum, han demostrado estimular la respuesta inmune en diversas especies acuáticas, incluyendo camarones, peces y carpas. Por ejemplo, se ha observado que las sales de butirato inducen protección contra la morbilidad causada por patógenos como Aeromonas hydrophila, Vibrio alginolyticus y Photobacterium damselae ssp. piscicida.

Péptidos (bacteriocinas)

Las bacteriocinas, proteínas antimicrobianas producidas por bacterias, tienen el potencial de reemplazar los antibióticos en el tratamiento de enfermedades acuáticas. Estas son activas principalmente contra especies bacterianas estrechamente relacionadas, lo que reduce el riesgo de desarrollo de bacterias resistentes a los antibióticos. Además, las bacteriocinas pueden ser digeridas por enzimas proteolíticas en el tracto digestivo, evitando residuos en los alimentos de acuicultura.

Lal et al., (2023) informó que las bacteriocinas de los postbióticos producidos por dos cepas de Lactobacillus plantarum (GS12 y GS13) mostraron actividad antibacteriana contra patógenos bacterianos de peces.

Exopolisacáridos (EPS)

Los EPS son polímeros secretados al medio externo que han demostrado propiedades antimicrobianas y anti-biofilm. Estos pueden disminuir el riesgo de infección patógena en animales de acuicultura. Por ejemplo, EPS de Bacillus cereus y Brachybacterium sp. tienen propiedades antimicrobianas, mientras que EPS de Bacillus licheniformis y Pseudomonas stutzeri tienen propiedades anti-biopelícula.

Vitaminas

La vitamina C (ácido ascórbico) es un cofactor importante para procesos biológicos y se utiliza como inmunoestimulante en la acuicultura. Se ha demostrado que mejora las respuestas inmunes y aumenta la resistencia a enfermedades infecciosas en diversas especies acuícolas (Kumar y Ravi, 2025).

Peptidoglicano (PG)

El PG, un polímero de azúcares y aminoácidos, también actúa como inmunoestimulante en acuicultura. Se ha probado en pepinos de mar, platijas japonesas y truchas arcoíris, mejorando la respuesta inmune y protegiendo contra patógenos.

Lipopolisacáridos (LPS)

Los LPS, moléculas de lípidos y polisacáridos, se han utilizado como inmunoestimulantes en diversas especies acuáticas, demostrando estimular la respuesta inmune y aumentar la supervivencia de las infecciones.

Proteínas de superficie celular (OMP)

Las proteínas de la membrana externa (OMP) son utilizadas comúnmente como vacunas en acuicultura, demostrado estimular las respuestas inmunes, reducir la carga bacteriana y la mortalidad. Se han desarrollado vacunas polivalentes exitosas usando OMPs de diferentes patógenos.

Ácidos teicoicos

Los ácidos teicoicos, un copolímero bacteriano, tienen potencial como vacuna, con anticuerpos que muestran opsonización contra especies grampositivas.

Métodos de preparación de los postbióticos

La preparación de postbióticos implica una serie de procesos diseñados para inactivar microorganismos mientras se mantienen o se extraen componentes beneficiosos. Los métodos varían según el tipo de posbiótico que se busca producir (células inactivadas, extractos libres de células, metabolitos) y las características de la cepa microbiana utilizada. A continuación resumimos los principales métodos de preparación:

Métodos de Inactivación Microbiana

El objetivo principal de estos métodos es eliminar la viabilidad de los microorganismos mientras se conservan sus componentes bioactivos.

Tratamiento Térmico

Es el método más común para inactivar células microbianas. Implica aplicar calor a una temperatura específica durante un período de tiempo determinado. Las temperaturas y tiempos varían dependiendo de la cepa y el objetivo de inactivación.

Por ejemplo, se puede usar un baño de agua a 60 °C durante 30 minutos, o a 80 °C por 1 hora. También se puede aplicar calor a 65 °C durante 30 minutos. La pasteurización a 70°C por 30 minutos también es otra alternativa. El tratamiento térmico puede resultar en la liberación de metabolitos y componentes celulares al medio circundante.

Sonicación (Ultrasonido)

Este método utiliza ondas de sonido de alta frecuencia para romper las células microbianas. Es una alternativa al tratamiento térmico y puede ser útil para la liberación de componentes intracelulares; sin embargo, este método puede influir en la composición y eficacia de los postbióticos.

Otros Métodos de Inactivación

• Radiación ionizante: Utiliza radiación para inactivar microorganismos.

• Irradiación UV: Emplea luz ultravioleta para dañar el material genético de los microorganismos.

• Tratamiento a alta presión: Utiliza presión hidrostática para inactivar células.

Preparación de Extractos Libres de Células (CE)

Después de la inactivación, se pueden realizar pasos adicionales para obtener extractos libres de células:

• Centrifugación: Se utiliza para separar las células inactivadas (pellet) del sobrenadante que contiene los componentes solubles (extracto libre de células). Por ejemplo, se puede centrifugar a 4500 rpm durante 10 minutos.

• Filtración: Se utiliza para eliminar partículas sólidas y obtener un extracto libre de células más puro.

• Lisis Celular: Se emplean métodos mecánicos, químicos o enzimáticos para romper las células y liberar sus componentes intracelulares. Por ejemplo, la lisis alcalina se puede usar después del tratamiento térmico.

• Concentración y Purificación: Los extractos se pueden concentrar mediante evaporación rotatoria o liofilización. Al respecto, se pueden usar técnicas como diálisis y cromatografía en columna para purificar los componentes de interés.

Obtención de Metabolitos Microbianos

Los metabolitos pueden obtenerse a partir del sobrenadante después del cultivo y la inactivación de los microorganismos.

• Extracción con Solvente: Se utilizan solventes orgánicos para separar los metabolitos del medio acuoso.

• Cromatografía: Se utilizan diferentes tipos de cromatografía para separar e identificar metabolitos específicos.

• Espectrometría de masas: Combinada con cromatografía, permite la clasificación y caracterización de metabolitos como ácidos grasos, glicerolípidos, purinas y oligosacáridos.

Consideraciones Adicionales

• Medio de Cultivo: El medio en el que se cultivan los microorganismos influye en la composición y cantidad de productos y metabolitos obtenidos.

• Cepa microbiana: La selección de la cepa microbiana es un factor determinante en la eficacia de los postbióticos producidos. No todas las cepas probióticas son igualmente adecuadas para la fabricación de posbióticos.

• Proceso de Fermentación: Las condiciones del proceso de fermentación, incluyendo el tiempo y la temperatura, afectan la producción de postbióticos.

• Estandarización: La falta de métodos estandarizados para la evaluación de posbióticos dificulta la comparación de resultados.

La preparación de postbióticos implica la inactivación de microorganismos, la extracción de componentes celulares, y la obtención de metabolitos bioactivos. Los métodos más utilizados incluyen el tratamiento térmico, la sonicación, la centrifugación y la filtración. Al respecto, es importante destacar la elección de los métodos de preparación es fundamental para obtener postbióticos con la composición y eficacia deseadas para su aplicación en la acuicultura.

Ejemplos del uso de postbióticos en especies acuícolas

Tilapia

Quintanilla-Pineda et al., (2023) utilizó tilapias del Nilo como fuente de bacterias para investigar postbióticos con actividad antimicrobiana contra patógenos de peces, encontrando que Weissella cibaria resultó en la producción de postbióticos con un gran potencial para inhibir el crecimiento de Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida.

Carpa

Yu et al., (2023) informó que la suplementación con postbióticos (SWFC) en la dieta de la carpa común (Cyprinus carpio) alimentada con una dieta alta en grasas (HFD) mejoró la salud intestinal y módulo la microbiota intestinal de los peces.

Trucha arcoíris

Mora-Sánchez et al., (2020) demostró que un postbiótico derivado de bacterias ácido lácticas puede modificar la microbiota intestinal de la trucha arcoíris, aumentar su diversidad y conferir protección contra la lactococosis.

Mientras que Quintanilla-Pineda et al., (2024) reportó el uso de Weissella cibaria para producir el postbiótico (CECT 30731 y CECT 30732) que mejoro la microbiota intestinal y mejoró significativamente la tasa de supervivencia de las truchas arcoíris (Oncorhynchus mykiss) cuando se enfrentaron a una infección experimental con Yersinia ruckeri (agente causante de la Enfermedad de la Boca Roja).

Camarón marino

Los postbióticos pueden exhibir actividad inhibitoria contra patógenos comunes de los camarones. Por ejemplo, Hui et al., (2022) reportaron que el sobrenadante libre de células de cultivos de fermentación de Lactobacillus plantarum ha demostrado actividad contra Vibrio parahaemolyticus; mientras que el sobrenadante libre de células de Bacillus subtilis ha mostrado actividad hemolítica en cultivos de V. harveyi.

Por su parte, Vega-Carranza et al., (2025) informo que la adición de simbióticos y postbióticos a la alimentación de camarón blanco (Litopenaeus vannamei) incrementa la supervivencia y modula la respuesta inmune y la microbiota intestinal.

Limitaciones de los postbióticos

A pesar del prometedor potencial de los postbióticos en diversas aplicaciones, existen limitaciones y desafíos que deben abordarse para asegurar su eficacia y viabilidad a gran escala. Estos desafíos se pueden agrupar en varias áreas clave de acuerdo con la información de la literatura científica:

Conocimiento limitado de mecanismos de acción

Uno de los principales desafíos es la falta de comprensión completa de cómo funcionan exactamente los postbióticos. Aunque se han identificado algunos mecanismos (modulación inmunológica, mejora de la barrera intestinal, etc.), la complejidad de las interacciones entre postbióticos y el huésped requiere mayor investigación. En este sentido es necesario identificar y validar los componentes bioactivos específicos responsables de los efectos beneficiosos observados en los postbióticos.

Por otro lado, la diversidad de sustancias presentes en los postbióticos hace difícil determinar qué componentes específicos son los que producen los efectos observados.

Variabilidad y estandarización

La composición y eficacia de los postbióticos pueden variar significativamente dependiendo de la cepa microbiana utilizada, el método de preparación y las condiciones ambientales. Al respecto, es importante destacar que a nivel comercial la disponibilidad de postbióticos no es tan amplia como la de probióticos y prebióticos (Sudhakaran et al., 2022).

Además, existe una falta de métodos estandarizados para la producción y evaluación de postbióticos. Esta falta de estandarización dificulta la comparación de resultados entre diferentes estudios y productos, y sobretodo determinar la dosis óptima de postbióticos para diferentes especies y condiciones sigue siendo un desafío.

Disponibilidad y costo

Los postbióticos no están tan ampliamente disponibles de forma comercial como los probióticos y prebióticos. La producción a gran escala de postbióticos puede ser costosa, lo que podría limitar su aplicación comercial.

Actualmente, la mayoría de los postbióticos son probióticos inactivados por calor, lo cual limita la diversidad de productos disponibles.

Estabilidad y vida útil

Aunque los postbióticos son generalmente más estables que los probióticos vivos, se necesita más investigación sobre su estabilidad in vitro e in vivo. Al respecto, es crucial comprender cómo las condiciones de almacenamiento y procesamiento afectan la vida útil y la eficacia de los postbióticos. En este sentido, se requieren más estudios para entender cómo los postbióticos interactúan con el entorno del huésped.

Seguridad y regulación

Es fundamental realizar evaluaciones de seguridad rigurosas para garantizar que los postbióticos no presenten riesgos para la salud del consumidor ni para el medio ambiente. De esta forma, existe la necesidad de establecer marcos regulatorios claros para la producción y comercialización de postbióticos.

Investigación limitada en algunas áreas

La investigación sobre postbióticos en acuicultura es aún incipiente en comparación con otras áreas como la salud humana, por lo cual se requiere más investigación para explorar el potencial de los postbióticos en diferentes especies acuáticas y sus efectos en el control de enfermedades. Asimismo, la investigación sobre las interacciones entre postbióticos y otros aditivos en la alimentación animal es aún limitada.

Escalamiento industrial

La mayoría de las investigaciones sobre postbióticos se han llevado a cabo a escala de laboratorio, y se necesita escalar su producción a nivel industrial para evaluar su viabilidad económica en operaciones comerciales.

Si bien los postbióticos representan una alternativa prometedora en diversos campos, su implementación a gran escala enfrenta retos relacionados con el conocimiento, la estandarización, la disponibilidad, la seguridad, y la regulación. Es esencial abordar estos desafíos a través de la investigación continua y la colaboración entre investigadores, la industria y los organismos reguladores para aprovechar plenamente el potencial de los postbióticos.

Conclusión

La investigación sobre postbióticos, aunque todavía en desarrollo, sugiere que estos compuestos tienen un gran potencial como una alternativa prometedora a los probióticos y antibióticos en diversos campos, particularmente en la acuicultura.

En este sentido, los postbióticos representan una nueva frontera en la nutrición acuícola. Desde mejorar la digestión hasta reforzar el sistema inmunológico, estos compuestos ofrecen soluciones naturales y efectivas para la salud de las especies acuícolas. Incorporarlos a través de alimentos fermentados o suplementos puede ser una estrategia sencilla y poderosa.

Referencias

Ang, C. Y., Sano, M., Dan, S., Leelakriangsak, M., & Lal, T. M. (2020). Postbiotics applications as infectious disease control agent in aquaculture. Biocontrol science, 25(1), 1-7.

Hui Goh, J. X., Teng-Hern Tan, L., Woan-Fei Law, J., Ser, L., Khaw, Y., Letchumanan, V., Lee, H., & Goh, H. (2022). Harnessing the potentialities of probiotics, prebiotics, synbiotics, paraprobiotics, and postbiotics for shrimp farming. Reviews in Aquaculture, 14(3), 1478-1557. https://doi.org/10.1111/raq.12659

Kumar, A., GR, S. K., & Ravi, L. (2025). Postbiotics metabolites in aquaculture. Postbiotics, 543-552.

Lal, M. T. M., Al A, S., & Motohiko, S. (2023). In Vitro Antibacterial Effect of Lactobacillus plantarum Postbiotics Against Fish Bacterial Pathogens. Journal of Survey in Fisheries Sciences, 2813-2819.

Liu, C., Ma, N., Feng, Y., Zhou, M., Li, H., Zhang, X., & Ma, X. (2023). From probiotics to postbiotics: Concepts and applications. Animal Research and One Health, 1(1), 92-114. https://doi.org/10.1002/aro2.7

Mora-Sánchez, B., Balcázar, J. L., & Pérez-Sánchez, T. (2020). Effect of a novel postbiotic containing lactic acid bacteria on the intestinal microbiota and disease resistance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Biotechnology Letters, 42, 1957-1962.

Quintanilla-Pineda, M., Achou, C. G., Díaz, J., Gutiérrez-Falcon, A., Bravo, M., Herrera-Muñoz, J. I., Peña-Navarro, N., Alvarado, C., Ibañez, F. C., & Marzo, F. (2023). In Vitro Evaluation of Postbiotics Produced from Bacterial Isolates Obtained from Rainbow Trout and Nile Tilapia against the Pathogens Yersinia ruckeri and Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida. Foods, 12(4), 861. https://doi.org/10.3390/foods12040861

Quintanilla-Pineda, M., Ibañez, F. C., Garrote-Achou, C., & Marzo, F. (2024). A Novel Postbiotic Product Based on Weissella cibaria for Enhancing Disease Resistance in Rainbow Trout: Aquaculture Application. Animals, 14(5), 744. https://doi.org/10.3390/ani14050744

Salminen, S., Collado, M.C., Endo, A. et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 18, 649–667 (2021). https://doi.org/10.1038/s41575-021-00440-6

Sudhakaran, G., Guru, A., Haridevamuthu, B., Murugan, R., Arshad, A., & Arockiaraj, J. (2022). Molecular properties of postbiotics and their role in controlling aquaculture diseases. Aquaculture Research, 53(9), 3257-3273. https://doi.org/10.1111/are.15846

Tao, L., Lu, H., Xiong, J., Zhang, L., Sun, W., & Shan, X. (2024). The application and potential of postbiotics as sustainable feed additives in aquaculture. Aquaculture, 592, 741237. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2024.741237

Vega-Carranza, A. S., Escamilla-Montes, R., Luna-González, A., Fierro-Coronado, J. A., Diarte-Plata, G., & García-Gutiérrez, C. (2024). Survival, immune response, and gut microbiota in Litopenaeus vannamei fed with synbiotics and postbiotics and challenged with Vibrio parahaemolyticus. Aquaculture International, 32(1), 361-381.

Vinderola, G., Sanders, M. E., & Salminen, S. (2022). The concept of postbiotics. Foods, 11(8), 1077.

Yu, Z., Hao, Q., Liu, S., Zhang, Q., Chen, X., Li, S., Ran, C., Yang, Y., Teame, T., Zhang, Z., & Zhou, Z. (2023). The positive effects of postbiotic (SWF concentration®) supplemented diet on skin mucus, liver, gut health, the structure and function of gut microbiota of common carp (Cyprinus carpio) fed with high-fat diet. Fish & Shellfish Immunology, 135, 108681. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2023.108681