MITO 1

Sabemos exactamente que especies y cepas de bacterias hay en un entorno dado, por lo que conocemos cuando agregamos fuentes externas de bacterias, qué sucederá.

Hace algunos años, ciertos científicos expresaron que pensaban que podríamos haber aislado todas las bacterias que existen en entornos determinados. A medida que la biología molecular ha avanzado en su alcance y utilidad, podemos detectar las huellas dactilares bioquímicas de las bacterias sin cultivarlas. Ahora sabemos que la mayoría de las bacterias presentes no se pueden cultivar en los medios. También sabemos que lo que podemos cultivar es una pequeña fracción del total de especies presentes. Lo que parecía simple resulta estar lejos de serlo. Los entornos que utilizamos para cultivar camarones y peces están cargados de complejas mezclas de microbios que se ven constantemente afectados entre sí y por las diversas entradas y salidas de estos en los diferentes sistemas. La adición de mezclas bacterianas parece ser útil en algunos casos en términos de provocar cambios a corto plazo (como la reducción de la materia orgánica), pero hay mucho más que aprender.

MITO 2

Cuando alguien cultiva una gran cantidad de bacterias en sistemas no controlados, las únicas bacterias que proliferan son las que agregan.

En mi opinión, quizás la práctica más peligrosa a la que se alienta a los acuicultores es a implementar cultivos junto al estanque con mezclas de diversas bacterias y hongos sin control de calidad. Los productos en polvo están frecuentemente contaminados por una gran cantidad de hongos y bacterias transportadas por el aire. Esto hace que su cultivo en masa no sea tan sencillo y como resultado obtener sólo lo que se supone que está en el inóculo inicial. Los microbiólogos le dirán que, incluso en condiciones muy controladas, esto es incierto. Con poco o ningún control de calidad, los riesgos de agregar y/o crear patógenos potenciales son muchos. Las bacterias intercambian fácilmente material genético y fomentar una práctica que garantice esto es, en el mejor de los casos, arriesgado. Los riesgos superan con creces cualquier beneficio. En condiciones ideales, muchos vibrios se duplican en 10 a 15 minutos. Cuando están presentes como contaminantes, superan fácilmente a cualquier otra bacteria que podría tardar una hora o más en duplicarse. Muchos acuicultores están vertiendo patógenos potenciales en sus estanques. 

MITO 3

Los nutrientes nunca son limitantes.

Como ocurre con todos los organismos vivos, las bacterias tienen requisitos metabólicos específicos de macro (proteínas, grasas, carbohidratos, etc.) y micronutrientes (vitaminas, minerales, etc.). Cuando se cultivan bacterias en un ambiente altamente controlado, como un fermentador, puede ser un desafío prevenir la contaminación y hacer que el proceso continúe hasta donde debe ir. Dependiendo de lo que se esté tratando de lograr, es posible que sea necesario agregar nutrientes específicos para garantizar que las bacterias tengan lo que necesitan para crecer y funcionar de la manera adecuada. Un ejemplo podría ser que con ciertos nutrientes las bacterias producen un metabolito valioso en una etapa específica de desarrollo y cuando se agotan los nutrientes críticos, no se puede producir el metabolito. Esto es cierto tanto con el uso de un fermentador o con lo que sucede en un entorno acuático determinado.

La competencia por los nutrientes es probablemente el principal mecanismo de acción de la gran mayoría de productos microbianos que se venden para la acuicultura. Superan a otros microbios en el entorno de producción de ciertos macro y micronutrientes a corto plazo a través de la producción de poderosas enzimas que degradan materia orgánica e impactan en ciertos aspectos de la calidad del agua. Sin estos, las bacterias eventualmente mueren. Es muy probable que esta sea la razón por la que estos productos deben agregarse repetidamente. Los nutrientes son constantemente utilizados y reemplazados cuando se alimentan los camarones.

MITO 4

Los mejores productos son aquellos con las mayores cargas bacterianas para empezar.

No hay una base biológica para esto. Todas las bacterias necesitan nutrientes para crecer. Algunas, como la especie Bacillus, formarán esporas cuando se agoten los nutrientes críticos o el ambiente se vuelva hostil por otras razones. La mayoría simplemente muere. Lo que limita la capacidad de las bacterias que agregamos a los sistemas de producción son varias cosas. El medio ambiente (la temperatura y la salinidad son dos factores) tiene un impacto al igual que la presencia de bacteriófagos (virus que matan las bacterias) y especies de bacterias competidoras (y otros microorganismos) que pueden producir bacteriocinas (antibióticos) entre algunos otros. La limitación más importante está relacionada con los nutrientes. Muchas de las enzimas que producen todos los organismos vivos requieren de cofactores. Estos son micronutrientes, típicamente un ion metálico, como hierro, zinc, magnesio o una vitamina, etc. Cuando estos se vuelven limitantes, las enzimas no pueden funcionar. Si su papel en el metabolismo del huésped es crítico para la supervivencia, el huésped morirá. Por lo tanto, comenzar con un número excesivo de bacterias, ya sea una sola especie o una docena, no tiene sentido biológicamente, ya que simplemente no hay suficientes nutrientes para apoyar el crecimiento de todas. Nadie sabe cuál es la menor cantidad de bacterias con la que se puede comenzar para obtener el beneficio deseado, aunque los estudios anecdóticos sugieren que está muy por debajo de lo que contienen la mayoría de los productos.

Las bacterias formadoras de esporas germinan a velocidades diferenciadas y tienen diferentes perfiles de enzimas. Por mucho que existan diferencias entre las especies bacterianas y las cepas en cuanto a la rapidez con que crecen y se dividen, algunas especies germinan mucho más rápido que otras. Es lógico pensar que aquellas especies y cepas que se vuelven metabólicamente activas más rápido dominarán a las más lentas. La limitación de nutrientes asegurará que los primeros en darse un festín eviten que los que vienen después accedan fácilmente a los nutrientes que necesitan.

MITO 5

Se pueden mezclar fácilmente formadores de esporas con no formadores de esporas, y todos sobrevivirán igualmente bien en las mismas condiciones de almacenamiento.

La mayoría de las empresas que fermentan esporas de Bacillus dirán que la combinación de esporas con bacterias u hongos metabólicamente activos y viables no favorece la supervivencia de estos organismos añadidos durante un período significativo. Muchos de estos mueren en las condiciones normales de almacenamiento. Pueden requerir refrigeración para mantener su vida útil, o deben producirse de una manera que sea costosa (secado por aspersión o congelamiento) y aumenta las posibilidades de que la mezcla con esporas reduzca su vida útil viable. Al igual que con el yogur, donde las afirmaciones de bacterias viables durante toda la vida útil requieren la adición de niveles muy altos, no se puede estar seguro de qué está vivo y cuánto está vivo.

MITO 6

Estos productos son probióticos que tendrán un gran impacto en la salud animal, resistencia y tolerancia a las enfermedades.

La definición acordada de probióticos (OMS / FAO) es:

• organismos vivos (bacterias u hongos como ejemplos).

• que se alimentan de un animal (deben ingerirse por vía oral).

• colonizan las superficies de los órganos digestivos, convirtiéndose en parte de la flora microbiana (no tan simple como parece).

• y tiene un impacto positivo en la salud de los animales. Se cree que esto se debe a la producción de metabolitos que favorecen al animal de una manera que lo hace más capaz de tolerar la enfermedad.

El término ha sido utilizado tan ampliamente que, a todos los efectos prácticos, cualquier bacteria utilizada de cualquier forma en cualquier animal, planta, medio ambiente, etc., ahora se denomina probiótico. Esto ha dado lugar a una gran confusión que se explota fácilmente sobre lo que realmente está sucediendo. La colonización del intestino es incierta y las afirmaciones sobre los impactos en la salud animal debido a esto también lo son. Muy pocos, si es que hay alguno, de los productos que se venden como probióticos van a actuar sobre los animales a través de estos mecanismos. La mayoría de los productos en el mercado funcionan mediante biorremediación y bio incremento externo a los animales. La necesidad de agregar los productos con regularidad conduce a la inferencia de que no se está produciendo una colonización estable del microbioma y que otros mecanismos no probióticos son responsables de los impactos observados.

MITO 7

Cuantas más especies y cepas haya en el producto, mejor.

No existe una base científica para esto. La gran mayoría de las diferentes especies agregadas actúan de manera similar. Producen enzimas que degradan la materia orgánica. Desde una perspectiva estrictamente bioquímica, agregar diferentes especies bacterianas e incluso géneros, la mayoría de los cuales producen las mismas enzimas solo en diversos grados, a los entornos de producción tiene poco o ningún sentido. Parece ser un esfuerzo duplicado orientado más a vender el producto que a demostrar que esto realmente tiene sentido biológicamente en todos los casos.

El uso de productos microbianos en la acuicultura se encuentra en su relativa infancia. Estos productos son herramientas que, cuando se utilizan correctamente, pueden ser componentes de prácticas sostenibles. Tienen límites en lo que pueden hacer. En este momento, en su mayor parte, actúan sobre el medio ambiente con pocos indicios en el campo de que tengan un impacto directo en los animales (es decir, colonización y producción de metabolitos internamente que tienen un beneficio positivo en la salud animal). Desafortunadamente, creo que mientras las empresas sigan vendiendo productos utilizando algunos o todos estos mitos como parte de su enfoque de mercadeo, habrá pocos incentivos para desarrollar verdaderos probióticos (si es que esto es posible para los animales acuáticos en ambientes de producción no controlada). 

Contacto: sgnewm@aqua-in-tech.com

Trabajo publicado originalmente en https://www.aqua-in-tech.com/post/seven-myths-about-microbial-products-used-in-aquaculture