Cultivos a otro nivel: Bacterias como probióticos en dietas funcionales...


Costos entre 25 y 35% menos que con dietas comerciales



Ciencias de la vida

De entrada, el planteamiento debería impactar a cualquier acuicultor: poder formular una dieta funcional que mejore la digestibilidad y asimilación a un costo menor que cualquier dieta comercial; que inhiba el desarrollo de enfermedades microbianas y que mejore la calidad del agua donde se cultivan los organismos.

En un sentido figurado, desarrollar una dieta así de eficaz equivaldría a encontrar el Santo Grial en la acuacultura. Y en muchos sentidos así es, pero para poder formular este tipo de dietas, el Dr. Jorge Olmos Soto, investigador del Departamento de Biotecnología Marina del CICESE, ha invertido casi 20 años de su carrera académica: dos décadas de ensayos, pruebas, diseños experimentales, análisis; de dirigir tesis, publicar artículos y presentar resultados en congresos.

Lo explica así: “El objetivo de nuestro laboratorio es generar innovaciones realistas, rentables, saludables y sustentables, con alto grado de madurez tecnológica (TRL), para que puedan ser transferidas sin inconvenientes al sector productivo”.

Pero vamos por partes. El doctor Jorge Olmos no es un nutriólogo tradicional, es un biotecnólogo, y como tal decidió abordar de una manera diferente el problema toral que tenían (y tienen) las dietas empleadas para cultivar peces, camarones y la mayoría de los animales.

“La nutrición convencional dice que un pez o un animal carnívoro no consume altos niveles de carbohidratos complejos porque no tiene la capacidad de digerirlos, y si no se digieren, pues no se asimilan. Además, en altas concentraciones, esos nutrientes no digeribles se convierten en toxinas, en veneno para el animal.

“El carbohidrato complejo más conocido y barato que se utiliza en las dietas es el almidón. En la harina de maíz y de trigo entre 60 y 70 por ciento es almidón. A los peces carnívoros y a los camarones no les puedes adicionar más de 10 y 30 por ciento de carbohidratos complejos en las dietas porque no tienen la capacidad enzimática para digerirlos, y como ya te comenté, se convierten en un compuesto toxico. Entonces ¿qué fue lo que hicimos? Utilizamos bacterias que producen las enzimas que digieren los carbohidratos y las agregamos a las dietas de los animales. Así, al producirse las enzimas por las bacterias probióticas, los organismos en cultivo ya pueden digerir los carbohidratos y los pueden asimilar. La magia del asunto radica en conocer qué tipo de bacterias vas a utilizar y de qué manera las integras a los alimentos, ya que de esto depende el éxito o el fracaso del alimento funcional. Cuando nosotros iniciamos con esta línea de investigación los probióticos se utilizaban principalmente para prevenir infecciones bacterianas. A la fecha el uso de probióticos en los alimentos ha aumentado, pero no ha tenido el éxito esperado, ya que las bacterias utilizadas no son las apropiadas y su modo de aplicación tampoco”.

Por eso es que se siguen presentando grandes problemas de enfermedades, contaminación de los estanques y baja rentabilidad de los cultivos.

Sin embargo, los resultados documentados del grupo del doctor Olmos usando probióticos en camarón, corvina y totoaba son favorables con respecto a las dietas tradicionales: las dietas funcionales desarrolladas podrían costar entre 25 y 35 por ciento menos que las dietas comerciales formuladas con harina y aceite de pescado. Además de los beneficios obtenidos en talla y peso en los animales cultivados, el estatus de salud de los animales es mejor utilizando dietas funcionales con probióticos. Esto puede ser constatado por la apariencia del hígado, el bazo, el intestino, la bilis y la cantidad de tejido graso, además de la mejor capacidad de respuesta de los animales a infecciones bacterianas o a estrés por oxígeno. Resultados similares se han obtenido en peces y camarones, los cuales son muy prometedores.

Pero su trabajo no solo se ha enfocado al aspecto de digestibilidad. El uso de bacterias benéficas en la dieta también permite inhibir el crecimiento de microorganismos patógenos en los cultivos y mejorar la calidad de agua de los estaques. Adicionalmente, su grupo de investigación también se ha enfocado a resolver el problema del uso de proteínas y aceites animales, sustituyéndolos por ingredientes de origen vegetal.

“Las dietas de peces y camarones anteriormente se hacían utilizando altas proporciones de harina y aceite de pescado. Con el transcurrir de los años, al aumentar la demanda de productos producidos por la acuicultura, aumentó también la captura de los peces empleados en la producción de estos insumos. Además del desequilibrio ecológico (porque disminuyeron los bancos de esas especies), el precio de la harina y aceite de pescado ha ido en aumento hasta alcanzar un aproximado de 2 mil dólares por tonelada”, señaló Jorge Olmos.

“La harina y el aceite de pescado contienen las proteínas y lípidos que requieren los animales cultivados; sin embargo, su precio ha ido en aumento en los últimos 10 años. Entonces ¿qué hay que hacer? ¿qué otra fuente de aceite y de proteína se puede utilizar? La más obvia es la vegetal; las proteínas y aceites vegetales son abundantes y tienen menor precio que la proteína y el aceite de pescado. La soya en teoría es un alimento muy completo con potencial de solucionar los problemas de nutrición animal y de humanos. Tiene proteínas, lípidos y carbohidratos en altas proporciones: proteína 40 por ciento, lípidos 20 por ciento y carbohidratos 30 por ciento. ¡Ahí está todo! El problema es que los carbohidratos de la soya son muy complicados de digerir y son muy tóxicos para los animales… bueno, ¡para todos, también para nosotros los humanos! Esa es la cuestión de la harina de soya; si tú dices ‘voy a quitar los carbohidratos de la soya y dejar nada más la proteína’, el costo de este proceso es alto y no tiene mucho sentido realizarlo. Además, la proteína de soya contiene inhibidores de proteasas que limitan la actividad enzimática de los peces, camarones y humanos. Por lo tanto, la proteína de la soya, al igual que sus carbohidratos, también se convierte en toxina cuando se usa en altas concentraciones. Entonces, si no puedo utilizar soya en altas concentraciones, ¿cómo puedo resolver estos problemas?

“Necesito producir una dieta que sea nutritiva, económica y que los suplementos se encuentren en la región. En este sentido, la harina de soya contiene carbohidratos y proteína y se consigue fácilmente. Además, los carbohidratos económicos también los puedo adicionar agregando harina de maíz o de trigo, pero todos estos nutrientes son tóxicos en altas concentraciones. ¿Entonces qué se puede hacer para utilizar las harinas vegetales y que no sean toxicas? Pues hay que encontrar una formulación que tenga la capacidad de eliminar todos esos problemas. En este sentido, el utilizar bacterias probióticas que se puedan suplementar en el alimento, que tengan la capacidad de digerir las harinas vegetales como la soya, el maíz y el trigo sería ideal. Y si además tienen la capacidad de inhibir el crecimiento de patógenos y de biorremediar el agua, que más se puede pedir.

“La selección de este tipo de bacterias nos ha llevado un tiempo, así como la manera correcta de adicionarlas a los alimentos. Posteriormente se debe encontrar una formulación adecuada para que el animal crezca lo mejor posible, no se enferme y que además sea económica y nutritiva”.

- El alimento representa el costo más elevado de un cultivo. ¿Qué tanto representan en costos, los alimentos que has desarrollado?

“La harina y el aceite de pescado andan alrededor de 2 mil dólares la tonelada. Para que veas la diferencia, la harina de soya cuesta entre 300 y 400 dólares, y la de trigo y de maíz entre 200 y 300 dólares la tonelada. Es decir, los alimentos funcionales podrían significar un gran ahorro con respecto a los alimentos tradicionales. Supongamos que te ahorras 25 por ciento en una granja que utiliza 100 o 1000 toneladas de alimento al mes, entonces los ahorros podrían ser muy significativos.

Al preguntarle por qué hacer ensayos con totoaba si tanto su cultivo como su mercado es incipiente en México, comentó que la tecnología para producir juveniles ya la tiene desarrollada la UABC y la Universidad de Sonora. Además, hay una empresa en San Felipe que cuenta con permisos para producir y comercializar esta especie endémica del Golfo de California, por lo cual la comercialización a gran escala es cuestión de tiempo. Sin embargo, el alimento más utilizado se importa de Canadá a 4 o 5 dólares por kilo. “Afortunadamente la UABC accedió a la colaboración y estamos trabajando en sus instalaciones y con sus animales. Se están realizando una tesis de maestría y una de doctorado para resolver algunos detalles que son específicos de la totoaba”.

En cuanto a crecimiento y peso los obtenidos con las dietas funciones son mejores que con la dieta comercial. Además, si evalúas el estatus de salud y la capacidad de respuesta a las infecciones, el alimento funcional presenta mejoras significativas. Eso es muy importante porque el estatus de salud te va a decir cómo está el hígado, cómo está el bazo, cómo está el tejido graso, cómo responden los animales a una infección bacteriana. “¿Tienen la misma capacidad de defenderse? Eso también se probó y vimos que una infección con Vibrio, fue mejor tolerada en los animales con nuestra dieta funcional con el probiótico que con la dieta comercial. Esta dieta le da más resistencia al estrés por oxígeno; esto es, les cortamos el oxígeno y los animales que tenían el probiótico resistieron más tiempo.

“Si tienes una mejor asimilación y mejor almacenamiento de nutrientes ya sea en el hígado, que puedas regresar al torrente circulatorio o que en la misma sangre tengas una mayor concentración de glucosa o de colesterol, puedes utilizarlos en momentos de estrés”.

A pesar de los ensayos y los resultados que han obtenido, de momento esta dieta no representa una solución al problema ya que todavía no es comercial.

“Nosotros probamos el alimento comercial y lo comparamos con el que estamos produciendo. Con el nuestro el animal tiene un mejor crecimiento y estatus de salud; son animales más fuertes, más sano. Con el alimento comercial tienen mucha grasa, están más ‘bofos’, pesan menos y sus órganos no están en condiciones tan adecuadas como cuando usas el alimento funcional desarrollado por nosotros. Adicionalmente, el animal pesa 10 por ciento más que con el alimento comercial. A lo mejor el porcentaje no suene tan impresionante, sin embargo, 10 por ciento pude ser mucho dinero cuando hablas de muchas toneladas. A eso súmale la economía del alimento, la condición de salud del animal, la resistencia a las enfermedades y al estrés ambiental.

“También hicimos nuestra dieta control sin los probióticos, para compararla. Sin los probióticos los peces crecieron menos, los órganos internos estaban enfermos debido a las harinas vegetales, ves que los animales no crecen, incluso bajan de peso. Las harinas vegetales son muy toxicas por todos los componentes antinutricionales que mencionamos anteriormente, pero cuando le pones los probióticos adecuados el animal ya puede digerir y asimilar los nutrientes. Esto lo hemos hecho con camarón, y ahora ya se probaron con corvina y con totoaba”.

- ¿Qué tiene que pasar para que esto que tú desarrollaste en el laboratorio, le llegue al productor?

“Es un problema antiguo que se presenta en todas las áreas del conocimiento en México, y que no corresponde a la academia resolverlo. En México hay desarrollos o innovaciones que yo les llamo realistas y rentables, que están listos para ser escalados a nivel comercial y simplemente no se encuentra la inversión para dar el siguiente paso. En México falta desarrollar la cultura de la innovación realista y rentable por parte de los investigadores, pero también falta fomentar la inversión para el escalamiento y producción de estas innovaciones. Te lo digo porque tengo muchos años de experiencia en la generación de innovaciones tecnológicas con alto grado de madurez tecnológica (TRL 7 y 8) que ahí están, ya probadas en campo, probadas en granjas comerciales, y hasta ahí llegan.

“Cuando ya probaste este tipo de cosas en granjas, tienes todos los resultados y ves que funcionan, lo que sigue es producirlos o transferirlos para generar empresas biotecnológicas rentables. Pero la falta de inversión para impulsar el desarrollo de innovaciones tecnológicas mexicanas es otro problema igual o más grave que la falta de innovaciones”.

- ¿Habrá otros grupos en México o internacionales que estén trabajando en este tipo de dietas?

“Con el enfoque que nosotros hemos aplicado desde hace 20 años no he visto todavía. Nosotros seguimos publicando y no hemos encontramos publicaciones que estén dirigidas específicamente a eso. Hay trabajos en los que se utilizan bacterias en acuacultura para controlar enfermedades o para mejorar la nutrición. Cada vez hay más. Pero el concepto integrado como lo manejamos nosotros para aprovechar todas las bondades de una dieta funcional todavía no encuentras publicaciones. En los últimos años nos han invitado a publicar estos trabajos en revistas internaciones de alto impacto; nuestro sello es que manejamos el problema como un todo y al mismo tiempo tratamos de mejorar la nutrición, prevenir las enfermedades, mejorar la calidad del agua y disminuir los costos”, concluyó el Dr. Olmos.

Palabras clave: Jorge Olmos, dietas funcionales, biotecnología, totoaba,

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