Dietas funcionales: Alternativa prevención y tratamiento para la Caligidosis

Caligus rogercresseyi parasita la piel de los peces alimentándose del mucus, piel y sangre de sus huéspedes, causándoles estrés que los hace propensos a contraer enfermedades virales y bacterianas (González y col., 2000¹ ). La adhesión de los estadios infestantes de C. rogercresseyi genera alteraciones directas e indirectas. Las alteraciones directas tienen que ver con las lesiones físicas locales derivadas de la acción enzimática de elementos químicos liberados cuando el parásito se adhiere al pez y se alimenta, lo que resulta en una lesión que varía en severidad dependiendo del número de individuos, la especie hospedera y estado de desarrollo del pez. Los daños indirectos, se deben al estado de inmunodepresión inducido por los altos niveles de cortisol plasmático gatillados por la parasitosis y la disminución de la actividad fagocítica y otros elementos de la respuesta inmune innata (Ahemd y col., 2000² ).

En el último tiempo, las estrategias de manejo para la prevención y control de la Caligidosis se han centrado en desarrollar planes de manejo sostenibles, donde todos los actores del sector participen coordinadamente. Los alimentos funcionales representan una herramienta más para el control de gestión de la salud de los peces. Aunque su efecto no es inmediato, ni poderoso, como los medicamentos farmacológicos, los ingredientes funcionales no sólo tienen un efecto sistémico en las funciones del sistema inmune de los peces, sino también en el tegumento de los salmónidos, fortaleciendo la piel y la capa de mucus que los protege (Jensen y col., 2014³ ).

Frente a esto, tanto las empresas elaboradoras de alimento para salmón como algunos productores de ingredientes funcionales, han realizado grandes avances desarrollando dietas funcionales específicas para el control de la Caligidosis, las que demuestran tener efectos positivos, tanto en la salud como en la reducción de la carga parasitaria en los peces de manera efectiva, ya que entregan beneficios fisiológicos más allá de los requerimientos nutricionales básicos.

Dieta funcional específica para el control de Caligus

Las dietas funcionales están teniendo, en el último tiempo, un lugar relevante como parte de los programas de control de Caligidosis, con el objetivo de disponer de peces más robustos, que se defiendan de mejor manera a la infestación del parásito. "Estas dietas se basan en el uso de aditivos como inmunomoduladores, antioxidantes, vitaminas y minerales y, recientemente, se ha estudiado el uso de extractos de plantas", comentó la subgerente de Marketing de Skretting, Claudia Gatica.

Para el gerente técnico de DSM Nutritional Products Chile, Claudio Larraín, un alimento funcional es cualquier dieta que contenga algún principio activo que favorezca los mecanismos de defensa del pez o que influya directa o indirectamente sobre el parásito, impidiéndole su capacidad de llegar al pez, de adherirse y/o de reproducirse.

En tanto, la product developer de Biomar Chile, Alin Casado explicó que una dieta funcional específica para el control de Caligus, es una dieta suplementada con aditivos específicos, que conducen a la reducción de la carga parasitaria en los peces de manera efectiva. Por su parte, el product manager de EWOS, Martin Reinke, coincide con estas definiciones, pero agregó que, si bien permiten controlar y sobrellevar la infestación del parásito Caligus en la mejor condición de bienestar y salud posible, éstas no deben alterar las características nutricionales del alimento para los salmones.

En cuanto a los mecanismos de acción que permiten la reducción de la carga parasitaria, Larraín dijo que los principios activos incorporados debieran actuar por vías diferentes pero complementarias entre sí y que esta acción conjunta depende de cuál es el efecto esperado para cada uno de ellos, "hay distintos mecanismos, existen algunos productos que son utilizados para engañar al parásito en su fase infestante evitando que éste se dirija hacia el pez objetivo, existen otros productos para desorientarlos y también algunos con efecto directo sobre los Caligus haciéndolos más débiles o matándolos, mientras que también existen otros productos que estimulan mecanismos inmunitarios específicos de los peces que evitan una mayor proliferación de los parásitos en el pez", puntualizó el ejecutivo.

Complementando esta opinión, Reinke dijo que es relevante la investigación y conocimiento que se tenga de los mecanismos que poseen los parásitos para fijarse y vivir de sus hospederos. En este sentido, Casado agregó que es fundamental tener presente que, independientemente de los estadios afectados, el avance del ciclo del Caligus estará comprometido en su totalidad, llevando finalmente a la reducción del número de todos los estadios, pues cada estadio es determinado por su predecesor. "Lo anterior se cumple bajo el precepto de que una dieta funcional para el control del Caligus se entregue en forma continua y por periodos prolongados", precisó la investigadora.

Productos en el mercado

En el mercado de los alimentos para salmones existen varios productos que se han incorporado en los últimos años. En el caso de las dietas funcionales, las empresas Biomar, EWOS y Skretting comercializan dietas específicas para el control de Caligus, mientras que DSM y Centrovet comercializan premix de distintos productos que, junto con otros ingredientes de las dietas, permiten reducir la carga de los ectoparásitos.

El Laboratorio Centrovet comercializa su producto (aditivo) denominado Vallin Plus, el cual es un producto diseñado inicialmente para mejorar la condición del pez en forma general, debido a datos bibliográficos que sustentan sus componentes como mejoradores de la condición general de salud. "Aún no tenemos claridad respecto del mecanismo observado al reducir la infestación, pues su fórmula consiste en extractos naturales enriquecidos en dos moléculas, también de origen natural", detalló el gerente de Investigación y Desarrollo de la empresa, Claudio Araneda.

Otra de las principales empresas proveedoras de mezclas o de insumos funcionales es DSM Nutritional Products Chile. "Nuestros productos son seleccionados entre todos las alternativas que existen en el mercado, incluso de terceras empresas", dijo Larraín agregando que sus productos han sido diseñados específicamente para mejorar la capacidad defensiva de los peces para defenderse de los Caligus en base a la investigación realizada en sus centros de R&D en el mundo y a nivel local. "Finalmente es siempre es el pez el que elimina al agente infeccioso y salvo que sea un producto antiparasitario (que elimine o debilite directamente al Caligus) los aditivos utilizados deben ejercer una acción de fortalecimiento específico de los mecanismos propios de defensa que ejercerán el efecto esperado de reducción de la carga parasitaria", especificó el ejecutivo.

A su vez, la empresa Biomar Chile comercializa la dieta llamada Focus PreLice, la cual es un producto natural (no farmacológico) contra el Caligus, inocuo, elaborado a partir de ingredientes previamente evaluados por el grupo de investigación y desarrollo de la compañía en Chile y a nivel global. "Lo anterior, nos permitió diseñar una combinación de aditivos estratégica, altamente efectiva en la reducción del número de Caligus", reveló Casado.

Entender la biología del parásito y su relación con el hospedero le ha permitido a EWOS ser los pioneros en el desarrollo de dietas funcionales contra el Caligus. Para disminuir los efectos del parásito, EWOS posee la dieta Robust, la cual tiene un aditivo funcional basado en el estudio de los semioquímicos (comunicación química entre parásitos y parásito-hospedero) que confunde al parásito en la primera etapa de la infestación, haciéndole creer que no es un hospedero susceptible, lo cual disminuye directamente la oportunidad de reinfestación en las poblaciones. "Nuestra dieta funcional actúa dejando a las larvas sin oportunidad de colonizar peces, muriendo por inanición, al no tener sustrato para fijarse", detalló Reinke, añadiendo que "si el Caligus logra fijarse al salmón, otros componentes funcionales de la dieta, que actúan como inmunomoduladores, mejoran su condición de salud, haciéndolo más resistente".

En tanto, la empresa Skretting ha desarrollado, a nivel global, una dieta de salud funcional de tipo preventiva, denominada Protec, cuyo objetivo es entregar una mayor robustez a los peces, de manera que éstos se encuentren mejor preparados para los desafíos sanitarios. "Esta dieta funcional está diseñada con un enfoque integral y sistémico, que entrega las herramientas nutricionales necesarias para una mejor resistencia a la Caligidosis por parte del pez", reveló la ejecutiva.

Evaluación de dietas funcionales contra Caligus rogercresseyi

El desarrollo de dietas funcionales considera una serie de evaluaciones sistemáticas, con metodologías in vitro como in vivo, tanto para los distintos ingredientes o aditivos funcionales como la validación de la dieta funcional con desafíos de cohabitación. "Además, en algunos ensayos se considera tomar muestras de mucus para análisis de proteómica, en los cuales se puede determinar la concentración de proteínas relacionadas con la respuesta inmune", explicó Gatica.

Casado especificó que la aplicación del método científico es determinante en cualquier estudio de una dieta funcional, independientemente de su objetivo. "La evaluación debe ser realizada por etapas, partiendo por pruebas realizadas bajo condiciones controladas que permitan obtener una primera aproximación de la efectividad e inocuidad de la o las dietas evaluadas. Posteriormente, es necesario realizar pruebas bajo condiciones comerciales que validen los resultados obtenidos previamente, bajo condiciones experimentales", explicó la investigadora.

En tanto, el investigador de EWOS Inovation Chile, Dr. Jorge Pino, especificó que dentro del desarrollo de una dieta funcional para el Caligus o para cualquier funcionalidad que se esté buscando, es necesario invertir importantes recursos en investigación y desarrollo para conocer al parásito, como responde su hospedero y la interacción entre ambos. Gran parte de los desarrollos se inician con un exhaustivo screening o pruebas in-vitro donde se evalúa como responden los parásitos frente a potenciales aditivos funcionales que se puedan incorporar al alimento. Para esto es fundamental tener una infraestructura o plataforma de investigación y desarrollo que sostenga todo este trabajo. "Teniendo éxito en esta etapa, se puede continuar con la etapa de pruebas in-vivo, en estanques, donde se evalúa la efectividad del aditivo como parte de la formulación de una dieta. Si el aditivo funcional tiene características antiparasitarias, se evaluará la carga de parásitos en grupos alimentados con la dieta funcional y se comparará con la carga parasitaria en los peces del grupo control, los cuales no recibieron el aditivo".

En tanto, el Dr. Pino aclaró que si el aditivo funcional además tiene propiedades inmunomoduladoras, se utilizan herramientas moleculares para determinar si algunos genes asociados con la respuesta inmune son modificados (aumento de expresión) en tejidos específicos como la piel o el riñón anterior. "Toda este complejo desarrollo se sostiene gracias un grupo de profesionales dedicados a esta línea de investigación en Chile, a la infraestructura e inversiones que EWOS hace y que se verá reforzado en el futuro con la ampliación y puesta en marcha del Centro de Investigación de Salud de peces ubicado en Colaco", agregó el investigador de EWOS Innovation.

Finalmente, una vez que se determina la viabilidad técnica y comercial del producto, se estudia su posible uso en la especie de destino, mediante el diseño de formulaciones preliminares para estudiar su seguridad y eficacia, dijo el gerente de I+D de Centrovet agregando que el criterio es el mismo que se usa para productos químicos tradicionales, a fin de tener un estándar de comparación.

Principales resultados de las dietas funcionales

Según Larraín, los productos de DSM tienen una actividad que permiten desarrollar dietas anti-Caligus que han reducido la carga parasitaria entre un 35% a un 40% en condiciones productivas. "Con lo cual, dependiendo de la biomasa de peces, hemos evidenciado a una relación costo-beneficio de alrededor de 14-1. Es decir, vas a obtener un beneficio económico 14 veces más de lo que te tocó invertir para utilizar el producto", reveló el ejecutivo. Entre los principales resultados obtenidos con Vallin Plus, Araneda dijo que, hasta el momento, y en base a dos experiencias en terreno, el efecto de este producto sería, al menos, similar al benzoato de emamectina.

En tanto, el efecto observado de Focus PreLice sobre la carga de Caligus ha sido evaluado mediante diferentes pruebas. "En una prueba experimental in vivo realizada en quintuplicado, se observó una reducción de juveniles (chalimus) de un 44,3%, en comparación con grupo control. Mientras que en un primer seguimiento realizado bajo condiciones comerciales, se obtuvo un 43,6% de reducción de chalimus, luego de 33 días de alimentación con nuestro producto. Contrariamente y como era esperado, el grupo control presentó un aumento de un 17% de chalimus (diferencia estadísticamente significativa)", reveló Casado. Además, en un segundo seguimiento realizado bajo condiciones comerciales (34 días de alimentación) se observó una reducción de hembras ovígeras en un 51% (resultado estadísticamente significativo, comparado con valores del conteo basal, realizado previo al inicio de la alimentación con Focus PreLice). Mientras que en estudios más recientemente, en una prueba in vitro, se demostró que uno de los principales componentes de Focus PreLice tiene un efecto tóxico letal sobre hembras ovígeras y sus huevos.

En EWOS, los resultados de Robust en condiciones controladas arrojan valores de reducción de carga de parásitos de hasta un 45%, comparado con el grupo control. Además de este significativo efecto, han realizado análisis moleculares de última generación que indican y comprueban que este aditivo es capaz de modular la respuesta inmune del salmón Atlántico y llevar a una condición muy similar a la respuesta inmune observada en el salmón Coho, la especie más resistente a este tipo de infestación parasitaria. "Es muy importante aclarar que el Caligus libera a su hospedero una serie de elementos que lo inmunodeprimen debilitándolos y haciéndolos más susceptibles a enfermedades como el SRS y el ISA. Además el parásito afecta el crecimiento y la calidad final de los peces por daños en la piel. Todo esto debe ser tomado en cuenta a la hora de analizar el real impacto del parásito en las poblaciones", especificó el Dr. Pino. Una de las particularidades de Robust es que disminuye la capacidad del Caligus de liberar estos compuestos inmunosupresores al hospedero.

Mientras que en Skretting, realizaron un desafío por cohabitación en el centro experimental Aquadvise de Fundación Chile, donde los peces fueron alimentados por seis semanas con la dieta Protec y una dieta control y, posteriormente, los peces fueron infestados con 50 copepoditos/ pez. "De esta forma, se logró determinar estadísticamente que la dieta funcional reduce significativamente las cargas de los estadios juveniles en un 17,4% para chalimus I y II y 15% para los estadios de adultos fijos", reveló Gatica.

Beneficios económicos de las dietas funcionales

Existe consenso entre los entrevistados respecto que los beneficios económicos que representan las dietas funcionales, en muchos de los casos, son difíciles de cuantificar, debido a que el uso de este tipo de dieta, además de aportar a una disminución de la prevalencia de enfermedades y menor mortalidad, entregan una serie de externalidades positivas de difícil cuantificación económica. Entre las principales externalidades positivas los entrevistados nombraron: el incremento en la calidad final, mejor optimización de la estrategias de dietas, planificación de cosechas, bienestar animal, tiempos de alimentación, entre otras.

A juicio del Product Manager de Engorda de BioMar, Oscar Berrios hay formas concretas de evaluar la reducción de costos. "En centros de cultivos con más de un millón de peces, Focus Prelice, que es usado desde la transferencia de smolts al agua de mar, ha probado mantener al centro libre del uso de antiparasitarios tradicionales, durante los primeros tres meses de cultivo. En este caso, advirtió el ejecutivo, "existe un efecto económico de ahorro directo, al disminuir la carga parasitaria y retardar la reinfección de copepoditos de Caligus, lo que se traduce en realizar baños en periodos más espaciados de tiempo, a la larga, se reduce el número de baños, lo cual, sólo en la operación y costos, pueden llegar a bordear varios miles de dólares, sin considerar que la reducción del estrés, mano de obra, pérdida de tiempos de alimentación y, por lo tanto, de crecimiento, son por sí solos un ahorro considerable".

A su vez, los representantes de la empresa EWOS han estimado que una dieta funcional capaz de disminuir la tasa de infestación por Caligus en los peces en un 50% puede aumentar el retorno económico de un centro de cultivo entre un 15 y un 20%. A medida que aumente el uso de su producto Robust podrán validar estos beneficios, además de los efectos ya observados en las pruebas de desarrollo. Robust se usa en otros países, como Noruega y Escocia, hace ya algún tiempo con buenos resultados. Se debe tener en cuenta que “los efectos sobre el sistema inmune de esta dieta, además de actuar sobre el Caligus, tiene un importante beneficio en el bienestar animal de las poblaciones", complementó el Dr. Pino.

Es así como las dietas funcionales se están convirtiendo en un componente más de las estrategias de manejo integrado de plagas para combatir el piojo de mar y, a la vez, contribuir con la reducción de productos químicos convencionales, , toda vez que, la inocuidad alimentaria, es uno de los temas que cobra, cada vez, mayor relevancia en el consumidor.

¹ González, L., Carvajal, J. y George-Nascimento, M., (2000) Differential infectivity of Caligus flexispina (Caligidae: Copepoda) in 3 salmonid host species cultivated in Chile. Aquaculture, 183, 13 – 23.

² Ahmed M., McWilliams C., Femández N., Matchett K., Conboy G. y Burka J., (2000) Effects of sea lice (Lepeophtheirus salmonis) infestation on macrophage functions in Atlantic salmon (Salmo salar L.}. Fish & Shellfish lmmunology 10,47-59

³ Jensen L., Provan F., Larssen E., Bron J., y Obach A., (2014) Reducing sea lice (Lepeophtheirus salmonis) infestation of farmed Atlantic salmon (Salmo salar L.) through functional feeds.  Aquaculture Nutrition