Subproductos terrestres y biomasa: ¿opciones para robustecer la salud de los peces?
Extractos de granada, uva, cítricos y algas podrían transformarse en nuevos ingredientes funcionales para la salmonicultura sostenible.
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Un estudio español analiza el potencial antioxidante, antibacteriano e inmunoestimulante de extractos naturales de origen terrestre y marino, obtenidos de subproductos y biomasa de bajo valor, con el objetivo de valorizar residuos y mejorar la salud de los peces en acuicultura.
La constante presión del mercado sobre la salmonicultura por ingredientes más sostenibles ha impulsado el uso de materias primas alternativas a los ingredientes marinos tradicionales, los que además de cubrir necesidades nutricionales, aportan funciones bioactivas. En este contexto, los subproductos agroindustriales y biomasa marina de bajo valor presentan gran potencial como ingredientes funcionales, aportando además valor dentro de un esquema de economía circular, ayudando a reducir residuos y mejorar la resiliencia de los peces.
Materiales y método
El estudio seleccionó nueve extractos naturales procedentes de residuos vegetales y algas marinas, de acuerdo con su contenido en compuestos bioactivos, propiedades funcionales y disponibilidad industrial. Con ello, se incluyeron los extractos de origen terrestre (ET): extractos de cáscara de granada ricos en punicalagina (PG) y ácido elágico (EA); extracto rico en flavonoides cítricos (CF); y extracto de semilla de uva (GS). Entre los extractos marinos (EM) se encuentran los procedentes de Rhodomonas lens (RH), Osmundea pinnatifida (OS), Gracilaria sp. (GR), Desmodesmus sp. (DE) y Dictyota sp. (DI).
La capacidad antioxidante se evaluó mediante los ensayos complementarios ABTS (actividad de eliminación de radicales libres) y FRAP (poder reductor férrico). Por otro lado, la capacidad antibacteriana se valoró determinando la concentración mínima inhibitoria (MIC) y la concentración mínima bactericida (MBC) mediante el método de microdilución en caldo y cultivo en placa contra Photobacterium damselae subsp. piscicida, Vibrio anguillarum y V. harveyi; y para los ensayos celulares, se aislaron leucocitos del riñón anterior (HKLs) de dorada (Sparus aurata) para medir citotoxicidad y efecto inmunomodulador.
Resultados de los ensayos
Capacidad antioxidante
El análisis químico mostró que los extractos terrestres presentaron concentraciones considerablemente mayores de compuestos fenólicos y flavonoides que los extractos marinos. Según los ensayos ABTS, entre los extractos terrestres, GS tuvo la mayor capacidad antioxidante. En contraste, en el ensayo FRAP, PG y EA presentaron una mayor capacidad antioxidante.
Entre los extractos marinos, el ensayo ABTS indicó que RH tuvo la capacidad antioxidante más alta, sugiriendo que compuestos distintos a los polifenoles, como péptidos o lípidos bioactivos, también podrían contribuir significativamente a la protección antioxidante. En contraste, GR y OS mostraron valores más bajos. El ensayo FRAP también confirmó que RH posee la capacidad antioxidante más elevada, seguido por DE y DI, con OS y GR en los valores más bajos.
Capacidad antibacteriana
En los extractos terrestres, PG y EA mostraron la actividad antibacteriana más fuerte, de acuerdo con valores MIC y MBC, mientras que GS tuvo la menor actividad inhibidora. Por el contrario, los extractos marinos generalmente requirieron concentraciones más elevadas para generar efectos comparables, siendo OS y DE los que demostraron mayor actividad antibacteriana contra los Vibrios.
Los autores advierten que, en varios casos, las concentraciones necesarias para alcanzar efectos antibacterianos coincidieron con niveles capaces de afectar la viabilidad de los leucocitos, lo que subraya la importancia de optimizar las dosis antes de una eventual aplicación práctica.
Ensayos celulares
Los ensayos celulares revelaron que los efectos de los extractos dependieron fuertemente de su origen y concentración. En términos de citotoxicidad, los ET mostraron respuestas variables: el EA presentó efectos adversos sobre la viabilidad celular desde concentraciones relativamente bajas, mientras que GR mostró los mayores efectos citotóxicos a las menores concentraciones. Entre los extractos marinos, RH y OS destacaron por no generar efectos citotóxicos significativos incluso en las mayores concentraciones evaluadas.
Respecto al potencial inmunomodulador, los EM exhibieron respuestas más estimulantes que los ET. Mientras estos últimos tendieron a reducir la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), actividad fagocítica y actividad peroxidasa, varios extractos marinos activaron parámetros clave de la inmunidad innata. Destacó especialmente RH, que incrementó de forma dependiente de la dosis la capacidad fagocítica de los macrófagos, mientras que OS y GR estimularon la producción basal de ROS. Además, la mayoría de EM aumentó la actividad peroxidasa de los leucocitos, un indicador asociado a la activación de mecanismos defensivos.
Mejor combinados
En conjunto, los resultados sugieren que los extractos terrestres poseen un perfil más orientado a funciones antioxidantes y antiinflamatorias, mientras que los extractos marinos podrían actuar como inmunoestimulantes naturales capaces de reforzar la respuesta innata de los peces. Esta complementariedad abre la posibilidad de desarrollar formulaciones combinadas capaces de aprovechar simultáneamente ambos tipos de bioactividad.
Los científicos señalan que, debido a las diferencias en su composición química y mecanismos de acción, ET y EM podrían ofrecer efectos complementarios. En particular, las sustancias antibacterianas presentes en algas marinas, como aleloquímicos y florotaninos (que no se encuentran en plantas terrestres), podrían actuar mediante mecanismos distintos y complementarios a los observados en los extractos terrestres.
Economía circular
Según los autores, la valorización de estos recursos encaja con los principios de economía circular y el enfoque One Health, al transformar residuos o biomasa subutilizada en ingredientes capaces de mejorar la resiliencia de los peces y reducir la dependencia de compuestos convencionales, lo que aporta compuestos bioactivos beneficiosos para la salud y el sistema inmunitario de los peces, y a su vez, contribuye a mejorar la sostenibilidad económica y ambiental.
Los autores mencionaron también los cuatro pilares definidos por la Federación Europea de Fabricantes de Piensos (FEFAC) que sustentan la aplicación circular de ingredientes: minimizar el uso de recursos alimentarios de grado alimenticio, reducir la dependencia del uso del suelo, maximizar el uso de ingredientes locales y optimizar las características nutricionales de los ingredientes.
El estudio reconoce que hacen falta estudios in vivo para validar estos efectos bajo condiciones productivas y determinar dosis efectivas y seguras. Además, la extrapolación de estos resultados a otras especies como salmón del atlántico u otros salmónidos requiere la evaluación de estos ingredientes en otros ensayos que permitan esclarecer los efectos específicos de estos ingredientes.
No obstante, los hallazgos aportan una base científica relevante para el desarrollo de ingredientes funcionales derivados de subproductos y biomasa de bajo valor, contribuyendo a una acuicultura más sostenible y menos dependiente del uso de antibióticos.
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