Impacto de los probióticos en la tecnología del alimento y su aplicación en la acuicultura

NUTRICIÓN

Impacto de los probióticos en la tecnología del alimento y su aplicación en la acuicultura

Autores: Mohammad Aslam Hosain Xue Liangyi

Escuela de Ciencias Marinas, Universidad de Ningbo, Zhejiang 315000, China

Mohammad Aslam Hosain, Xue Liangyi, Impacts of probiotics on feeding technology and its application in aquaculture (2020) Journal of Aquaculture, Fisheries & Fish Science 3 (1) P: 174-185

xueliangyi@nbu.edu.cn La acuicultura es un sector productor de alimentos importante y emergente en el mundo. El anuario pesquero de 2017 indica que 153 millones de toneladas, alrededor del 89% de la producción pesquera total, se utilizaron para consumo humano, entre ellos, el 45% de pescado vivo y fresco se utilizó directamente para el consumo humano [1]. La producción siempre se ve obstaculizada por enfermedades y situaciones ambientales adversas que provocan graves pérdidas económicas para los productores. El uso de antibióticos se ha incrementado en las últimas décadas en el sector de pesca y avícola [2] para mejorar la eficiencia de la alimentación y el control de enfermedades [3]. Debido al uso de antibióticos en la acuicultura, también ha aumentado el crecimiento de patógenos resistentes a los antimicrobianos [4]. Existe un gran riesgo de que las bacterias resistentes puedan transferirse de especies acuícolas a humanos. Es por eso que necesitamos desarrollar nuevas técnicas de alimentación para resolver este problema. En este caso, los tratamientos ecofriendly (amigables con el ambiente) como los probióticos, pueden desempeñar un papel eficaz en la tecnología de alimentación en la acuicultura.

La palabra “probióticos” fue utilizada por primera vez por Parker en 1974. Según su definición, los probióticos son tipos de organismos y sustancias que contribuyen al equilibrio microbiano intestinal [5]. Se puede enfatizar a los probióticos como una fuente de alimento nutritivo y como un mediador de control biológico ecológico [6]. En la definición de Fuller (1989), el elemento alimenticio microbiano vivo parece ser beneficioso para el huésped al mejorar el equilibrio microbiano en el intestino [7]. Moriarty nombró a los probióticos brevemente como “aditivos para el agua” en 1998. Por lo tanto, generalmente se utilizan varios términos para ilustrar a los probióticos como bacterias “beneficiosas”, “ecológicas” o “saludables” [8].

El huésped acuático y el microorganismo están correlacionados entre sí en su ciclo de vida. Esta correlación puede tratarse de una manera útil. Las bacterias en condiciones acuáticas influyen en la actividad de la microbiota intestinal y viceversa [9]. Los microbios que se utilizan en los probióticos pueden ayudar en la desintoxicación del

huésped, así como en la digestión de alimentos en el intestino [10, 11]. Para ello, diferentes elementos reguladores de la salud y el crecimiento como probióticos, prebióticos, simbióticos y otros suplementos funcionales pueden ser aplicados [12]. Donde los antibióticos no pueden funcionar de manera eficiente, la participación microbiana posiblemente puede desempeñar un papel funcional para garantizar alternativas sostenibles y ecológicas en la producción acuícola [13, 14].

Se ha realizado una gran cantidad de investigaciones y aplicaciones en el sistema acuícola. Los probióticos aislados de Vibrio alginolyticus en laboratorios de camarón se han utilizado con éxito desde antes [15]. Ha dado como resultado, que los tratamientos con probióticos pueden ser eficaces para el rendimiento del crecimiento, control de enfermedades, el desove, la actividad intestinal y en parámetros hematológicos en diferentes peces como la lubina [16], la trucha arcoiris [17], el robalo [18, 19], el esturión. [12] y el camarón [20]. Esto es muy importante para tener un conocimiento breve sobre la selección de probiontes, uso de probióticos, modo de acción, guías de seguridad, así como su caracterización [21]. De acuerdo con estudios previos, todas estas aplicaciones de probióticos probablemente estén conectadas con la función intestinal o microbiana intestinal. Entonces, se aclara que el enfoque científico debería necesitar conocer los detalles sobre la función genómica con otro órgano y la actividad con diferentes enzimas relacionadas con el metabolismo.

Selección y fuente de probióticos

La selección de bacterias probióticas es muy importante debido a que las pruebas de investigadores que se utilizan en la práctica son muy pocas. Puede crear una situación adversa para el huésped debido a la selección de una microbiota inapropiada. Los pasos de selección deben ser específicos; la capacidad de adaptación del organismo debe estar correlacionada con los diferentes factores ambientales y del huésped [22]. Los mecanismos de la función de los probióticos son muy cruciales para comprender y se debe tener un buen conocimiento sobre la caracterización de probióticos potenciales que se utilizarán en la finca [23]. Los probióticos se seleccionan generalmente por consideraciones de bioseguridad de los siguientes métodos, tales como (a) Métodos de procesamiento, (b) Método de manejo de probióticos y (c) Ubicación del cuerpo huésped para aplicar microorganismos [ 24].

Como probióticos, las LAB (bacterias ácidolácticas) como Lactobacilli y Bifidobacteria se han utilizado e investigado ampliamente en animales terrestres y humanos [25]. Por lo tanto, hasta ahora se están volviendo populares como alimento funcional que promueve la salud, así como para mejoras profilácticas, terapéuticas y de crecimiento para la producción de animales acuáticos y la salud humana. La microbiota intestinal de animales acuáticos y de humanos está dominada por bacterias grampositivas o anaerobias facultativas. Bifidobacterium, Streptococcus, Lactobacillu y Streptomyces son probiontes potenciales entre esta microbiota [26-29]. Las LABs se encuentran normalmente en el intestino de los peces. Este tipo de bacteria puede sobrevivir en un medio ácido y biliar del intestino y ayuda a convertir la lactosa en ácido láctico y así reducir el pH en el tracto gastrointestinal [30]. En la actualidad, la levadura y el Bacillus sp formadores de esporas, se han utilizado ampliamente debido a su capacidad de adhesión, producción de péptidos antimicrobianos y estimulación inmunológica. La fuente de las LAB son productos fermentados como verduras encurtidas, suero de leche, kimchi, panqueques, salsa de soya, etc. Han surgido aplicaciones de bacterias anaerobias facultativas gramnegativas en el órgano digestivo de algunos crustáceos y peces herbívoros de manera exitosa [20]. Para los peces marinos, Pseudomonas y Vibrio se aplican comúnmente en el intestino posterior, y Aeromonas, Plesiomonas y Enterobacteriaceae se usan bastante en peces de agua dulce. Bacillus sp. como probiótico es popular debido a la formación de esporas y su vida útil prolongada. Se ha observado otros tipos de alimentos probióticos comerciales también se encuentran en el mercado, que no hacen demasiado hincapié en las diferencias.

Figura 1. Criterios generales para la sección de probióticos.

¿Cómo actúan los probióticos?

La aplicación de probióticos en la acuicultura es una tecnología moderna. En realidad, esto comenzó aplicándose en peces juveniles y recientemente se aplica a larvas de camarón. La bacteria extraída del entorno circundante se ingiere comúnmente con el balanceado o se mezcla con agua potable en la caja del alimentador del filtro [32]. Hay varios mecanismos que se llevan a cabo en el proceso de probióticos en el estanque. Una investigación mostró que la aplicación de probióticos reduce el tiempo de cosecha siete días/meses y 21 días/año [33]. Las propiedades de la bacteria en el ambiente acuático es algo crucial en esta tecnología. Bacillus PC465 aislado del intestino de Fenneropenaeus chinensis actúa contra el WSSV (virus del síndrome de la Mancha Blanca) y mejora el estado de salud y la resistencia en Litopenaeus vannamei [34]. El probiótico crea un entorno bioseguro y actúa como transporte de resistencia al estrés [35]. Crea un hábitat adverso para los patógenos del animal huésped. Las bacterias útiles reemplazan a las bacterias dañinas, además descolonizan los patógenos y eventualmente los destruyen [36]. Los mecanismos de acción de diferentes probióticos son

potencialmente diferentes, como (a) Hacer una capa de bioseguridad en el intestino, en larvas jóvenes y en la superficie del huevo, (b) Aumenta el metabolismo de células como enzimas o vitaminas, (c) Formación de la colonia y unión de péptidos, y (d) Estimulación del sistema inmunológico

Exclusión competitiva de bacterias dañinas La exclusión competitiva (CE) incluye la adición de un cultivo de bacterias inocuas de una o varias cepas al territorio intestinal de los animales para reducir la colonia de bacterias patógenas. Las bacterias buenas siempre compiten con las malas por los nutrientes alojados en las superficies celulares. Siendo esto desalentador para las bacterias dañinas. Las bacterias útiles pueden cambiar el pH del intestino, reduciendo el crecimiento de patógenos. Entonces, un menor número de patógenos indica una menor causa de enfermedades. La exclusión competitiva es ahora un fenómeno que previene o reduce la colonia bacteriana competidora y crea un ambiente desafiante en la misma posición en el intestino por un microorganismo reconocido. Un estudio sobre la tilapia del Nilo tratada con 1 × 106 y 1 × 104 UFC g − 1 de B. amyloliquefaciens durante 30 días, resultó en una mayor resistencia contra Y. ruckeri o C. perfringens [37]. Obtener un microorganismo sostenible, agradable y controlado es el objetivo de los alimentos probióticos que se diseñan para exclusión competitiva. La prevención de replicación de la microbiota patógena y la descolonización haciendo una competencia durante la toma de nutrientes, produce un hábitat adverso en la mucosa [8].

Para establecer un vínculo con el microorganismo, se aplican varios tipos de tácticas como interacciones electrostáticas, ácido lipoteicoico, interacciones hidrofóbicas, fuerzas pasivas, fuerzas estáticas y estructuras de adhesión [38]. La adhesión y colonización en el intestino ayudan a proteger contra los patógenos a través de la competencia por los tejidos y los nutrientes pertinentes.

Creación del hábitat adverso de bacterias patógenas Los alimentos probióticos pueden crear un hábitat adverso para los patógenos en el sistema. Se sabe que diferentes especies

Fig 2: Mecanismo de probióticos (Tan LT‑H et al., 2016) [31].

Bacteria patogénica

Bacteria no patogénica

Enterocito

Pared intestinal

Bacteria patogénica

Bacteria no patogénica

Enterocito Pared intestinal Idea: Ewing W.N. “The Living Gut”

Fig 3: Interacción entre bacterias patogénica y no patogénicas en la mucosa [De Ewing W.N].

de bacterias no pueden ser amigas entre sí; siempre actúan antagónicamente [39]. Es por eso que la microbiota de los probióticos puede desempeñar un papel importante en la destrucción de patógenos potenciales. Los compuestos químicos antagonistas creados por los probiontes son tóxicos o destructivos para el hábitat de otros patógenos. La presencia de probióticos crea un entorno antibacteriano en el intestino del huésped y en el agua del cultivo. Esto evita la proliferación de microbios patógenos activos e incluso los elimina. La estructura y la actividad de los compuestos antibacterianos deberían ser más claros y actualizados a situaciones actuales. Además, los investigadores deben demostrar que el compuesto antimicrobiano se produce en condiciones vivas. Si la producción de probióticos es solo para la demanda de la situación y no para una planificación futura específica, el patógeno eventualmente desarrollará su resistencia contra los probiontes. Entonces, los probióticos serían ineficaces como un tratamiento antibiótico [40]. Por tanto, es muy importante asegurar la evaluación de riesgos y la sostenibilidad frente a organismos patógenos.

Estimulación de la inmunidad contra microorganismos patógenos La estimulación de la respuesta inmune se realiza para la bioseguridad del huésped aplicando diversas funciones biológicas mediante probiontes para matar patógenos. En una palabra, se puede decir “protección contra patógenos”. Se encuentra una similaridad en el sistema inmunológico de peces y de vertebrados superiores, teniendo ambos dos componentes esenciales. (a)

El sistema de seguridad innato, natural o inespecífico que está formado por una serie de mecanismos celular y humoral, y mejora la inmunidad y resistencia, por ejemplo: la carpa común [41], el pez ángel [42], lenguado de aceituna [43] y carpa herbívora [44]. (b) El sistema inmune adaptativo adquirido o específico puede definirse por la respuesta inmune hormonal a través de la producción de anticuerpos y por la respuesta inmune celular mediada por linfocitos T, capaces de reaccionar con antígenos. Los microbios normales del ecosistema afectan el sistema inmunológico de los peces, que en realidad es muy importante para el control de enfermedades al mejorar las barreras físicas y los componentes celulares y hormonales. En una investigación sobre infección de la trucha arcoiris, probióticos aislados del huésped Enterococcus casseliflavus aumentaron la resistencia contra Streptococcus a través de la modulación inmunitaria [45].

Las citocinas son un elemento esencial de la respuesta inmune adaptativa y natural, particularmente la interleucina-lb [46], interferón, el factor de necrosis tumoral a, el factor de crecimiento transformador b y varias quimiocinas influyen en la inmunidad natural [47]. Los probióticos también pueden influir en la respuesta inmunitaria no identificada y la actividad enzimática [48]. Bacillus sp. puede activar la seguridad inmunológica celular y hormonal en el camarón tigre que lo protege contra enfermedades [49]. Eso en realidad aumenta la fagocitosis y la función antibacteriana, lo que influye en el crecimiento y reduce la mortalidad temprana de las postlarvas e influye en la respuesta inmunitaria en el camarón.

Agente antiviral Los virus son una de las grandes amenazas para la acuicultura. Normalmente causan mortalidad aleatoria en postlarvas. Las sustancias bioquímicas extraídas de algas marinas y agentes extracelulares bacterianos inactivan el funcionamiento de los virus. Pero su mecanismo de efecto antiviral ni siquiera está claro. Un estudio mostró que las cepas de Vibrio sp., Pseudomonas sp., Aeromonas sp., y agentes corineformes aislados de salmónidos actuaron como una función antiviral contra el virus de la necrosis hematopoyética con una reducción de placa superior del 50% [50]. La especie Moraxella es una bacteria marina que afecta la actividad del poliovirus con un porcentaje de reducción de placa de alrededor del 6299%. Este se aisló de un laboratorio de P. monodon [51].

Preparaciones comerciales

Día a día, el interés por los probióticos como una opción ecológica se está expandiendo experimental y científicamente. El mercado mundial de elementos probióticos, suplementos y alimentos es muy exigente. Recientemente, el valor comercial de probióticos que incluyen al menos un microorganismo vivo está aumentando. Los probióticos se pueden utilizar como aditivos alimentarios en la camaronera de manera directa o mezclados con alimento para peces. Aparte de la disposición de preparación en laboratorio de organismos microscópicos, actualmente se encuentran algunos artículos comercialmente accesibles.

Al principio, las evaluaciones de artículos comerciales se centraron en una preparación microbiana denominada “Biostart” que se aísla de Bacillus sp [52]. En 1998 se utilizó por primera vez en bagre cultivado para probar los efectos de la absorción de inóculos. Moriarty (1998) enfatizó que la utilización de cepas probióticas comerciales de Vibrio sp. expandió la calidad y la razonabilidad del cultivo de camarón en estanques [53]. Mientras tanto, se prueba la función de Bacillus toyoi y Enterococcus faecium que estaba presente en Carnival LBC y Toyocerin por separado, para disminuir la tasa de mortalidad de la anguila europea, lo que aseguró una eficiencia más notoria con Enterococcus faecium [54]. Esto se utilizó para complementar el fortalecimiento alimenticio de la tilapia del Nilo obteniendo un aumento significativo en la eficiencia [55]. Los microorganismos que crean ácido láctico han sido el punto focal de mucho interés. Los probióticos humanos, Lactobacillus rhamnosus ATCC, se utilizaron en la trucha arcoiris durante 51 días para disminuir la tasa de muerte por Aeromonas salmonicida, para notar la reacción de los patógenos de peces. La “furunculosis” es una de las principales enfermedades de los peces. La mortalidad se redujo del 52.6 al 18.9% cuando se controlaron 109 células g − 1 con alimentos probióticos para peces [56]. El experimento con Penaeus vannamei demostró que el policultivo de probióticos amplía la supervivencia, estimula la transformación y aumenta la producción final del camarón cultivado [15]. Un estudio ha demostrado que el policultivo de bacterias (L. acidophilus, B. subtilis y C. butyricum) y levaduras (S. cerevisiae, B. licheniformis) mejoraron los parámetros de expresión inmunitaria no identificados de la tilapia [57], como la lisozima, el movimiento sobre los neutrófilos y acción plasmática, provocando un cambio de protección frente a la enfermedad de Edwardsiella tarda [58]. Otras investigaciones sobre probióticos demostraron su capacidad para estimular la actividad de la microbiota en el colon de vertebrados superiores [59]. Algunos probióticos acuícolas comerciales, como mananos, glucanos y yuca, mejoran la calidad del producto. Recientemente, se ha desarrollado la técnica de proceso avanzado de los probióticos como la inmovilización y la microencapsulación para garantizar una calidad superlativa.

En este momento, los productos comerciales se encuentran en forma de polvo o líquido en cajas o paquetes de polietileno. La producción se lleva a cabo en cultivos por lotes debido al complejo mecanismo de los sistemas en curso [60]. Por lo general, se ha utilizado para la microencapsulación de probióticos, técnicas como la emulsión, el secado (shower drying), la expulsión y la unión al almidón. Concentrados en su aplicación en la acuicultura, se han ejemplificado eficazmente células de Shewanella putrefaciens en alginato de calcio, mostrando la supervivencia de células probióticas tipificadas a través del tracto intestinal en peces.

La capacidad de transporte, los parámetros como temperatura de deshidratación y osmorregulación son cruciales para asegurar la idoneidad y aplicación de los microorganismos [61]. Es importante que el producto garantice un beneficio saludable y de bioseguridad para el huésped. Es esencial garantizar las condiciones adecuadas para los organismos probióticos durante el almacenamiento y la aplicación en el intestino del huésped. El usuario debe seguir correctamente instrucciones de la etiqueta del paquete para garantizar el mejor almacenamiento de probióticos y la

seguridad de las especies cultivadas.

Aplicaciones de probióticos para una acuicultura sostenible

El requisito para una investigación moderna y viable en acuicultura es la utilización de alimentos probióticos en animales acuáticos. Inicialmente, se centró en su utilización como agentes de crecimiento y mejora de la salud, pero ahora la investigación se ha centrado en su multiplicación o resistencia al estrés.

Agente potenciador de crecimiento Los probióticos se han utilizado como parte de la acuicultura para fomentar el desarrollo del crecimiento de las especies de cultivo [62]. En realidad, no se sabe si estos elementos aumentan el hambre o mejoran la capacidad de absorción. Algunas personas están sesgadas al imaginar que podrían ser las dos variables. Además, es vital decidir si los probióticos realmente tienen un sabor útil para las especies acuícolas [63]. Se conoce que los microorganismos probióticos pueden colonizar el tracto gastrointestinal porque pueden realizar una multiplicación mayor que la tasa de eliminación. Esto también depende de variables, por ejemplo, especies de hidrobiontes, temperatura corporal, niveles de compuestos, protección hereditaria y calidad del agua. El efecto de los probióticos sobre el fitoplancton influye en la cadena alimenticia mediante actividades fotosintéticas.

Las concentraciones de microalgas utilizadas en la acuicultura son diatomeas focales reconocidas como Chaetoceros sp., que es un alimento vivo que puede confinarse debido a efectos secundarios de sus prerequisitos saludables. Los rotíferos son uno de los alimentos esenciales para crías de especies de anfibios. Por ejemplo, el rotífero B. plicatilis y la mezcla de LABs (Lactococcus casei y Lactobacillus lactis) se utilizan para alimentar los nauplios de camarón marino para obtener mejores resultados [64]. Los probióticos Bacillus sp. aislados del intestino del pez se han estudiado e incorporado en su dieta, y se ha encontrado un enfoque positivo para aumentar el tamaño y peso de los peces. La utilización de probióticos como promotores del desarrollo de peces de buen sabor se ha tenido en cuenta para el régimen alimenticio de la tilapia del Nilo [57]. En otro estudio se demostró que las proteínas no refinadas y los lípidos de pescado irregulares, están significativamente influenciados por los probióticos de la cepa Streptococcus [65].

Aplicación en el control de patógenos en peces/camarón Los microorganismos probióticos pueden descargar sustancias sintéticas con efecto bacteriostático sobre organismos microscópicos patógenos [66] que viven en el órgano digestivo del huésped, constituyendo posteriormente una obstrucción contra la multiplicación de patógenos iniciadores. La creación de antimicrobianos, bacteriocinas, sideróforos, proteínas, peróxido de hidrógeno y la modificación del pH intestinal son importantes para eliminar los patógenos [67]. Algunos investigadores demostraron que los probióticos apropiados expandieron la reacción invulnerable inespecífica en el salmón y la trucha. En este caso, el número de leucocitos fue más prominente que el de células vivas [68]. Bacillus cereus, Paenibacillus polymyxa y Pseudomonas sp. como biocontrol actúan contra patógenos de diferentes especies de Vibrio [69]. Se ha utilizado el probiótico Amphiprion percula en el tracto gastrointestinal para matar algunos de los patógenos como A. hydrophila y V. alginolyticus. Se ha demostrado que la aplicación de probióticos en animales vivos tiene como objetivo principal la densidad de la población, que permite de esta manera la generación de metabolitos antimicrobianos.

En la acuicultura se utilizaron agentes antiinfecciosos para el control de enfermedades hasta la cosecha. En cualquier caso, esto crea diferentes problemas como el entorno antitoxina en los tejidos vivos y una condición adversa para la microbiota intestinal del huésped, que influye en la bioseguridad del huésped [70]. En la actualidad, se solicita para ciertos productos característicos, que sean libres de sustancias añadidas como las antitoxinas. Además, existe una inclinación por contrarrestar las dolencias en lugar de tratarlas. En estas líneas, nos referimos a la utilización de probióticos como un tratamiento eficaz para los patógenos.

Cambiar nutrientes durante la digestión Los probióticos pueden desempeñar un papel vital en el sistema digestivo de los peces. Las cepas de probióticos combinan enzimas extracelulares como amilasas, proteasas y lipasas. Además, puede estimular las vitaminas, las grasas insaturadas y los aminoácidos al hacer un complemento alimenticio eficaz con probióticos. En este sentido, los probióticos se han utilizado como parte del alimento comestible para peces en crías de lubina europea [71]. Los probióticos de la levadura Debaryomyces hansenii pueden generar espermina y espermidina, dos poliaminas que intervienen en la desviación y el desarrollo del tracto gastrointestinal en organismos de sangre caliente. Además, la levadura produce tripsina y amilasa que guían la absorción en las crías de lubina. Los concentrados en los juveniles de dentex demostraron que el alimento añadido con 0.5 gramos de la cepa de B. cereus expandió el crecimiento de los peces [72]. En camarón blanco diferentes cepas de Bacillus sp. se han utilizado como alimento probiótico para aumentar la capacidad de absorción de la materia seca, la proteína sin refinar y el fósforo. Los resultados demostraron un mayor crecimiento cuando la rutina de alimentación es suplementada 50 gramos de probióticos [73].

Cambio de calidad del agua Para mejorar la calidad del agua en las fincas, los probióticos pueden ser una opción ecofriendly. En algunos experimentos, se registró la calidad del agua en medio de la expansión de cepas de probióticos, particularmente de Bacillus sp. Lo más probable es que esta acumulación de bacterias sea más eficaz que las gramnegativas para cambiar los problemas naturales a CO2. Se recomienda que, manteniendo cantidades irregulares de probióticos en los estanques, los productores de peces puedan limitar la recolección de carbono natural junto con el tiempo de desarrollo, lo que puede ajustar la producción de fitoplancton [39].

La suposición aún no se ha confirmado con pruebas basadas en el desarrollo de camarón o bagre. De esta forma, el mejoramiento de la calidad del agua es limitada, con la exclusión de la nitrificación [67]. Otros estudios de generación de tilapia en marcos de reciclaje, mostraron que grupos de amoníaco agregado (NH4 + NH3) se expandieron de 4.73 a 14.87 mgL − 1/21 días de experimento, en este caso, el nitrito

se expandió de 3.75 a 9.77 mgL− 1. Debido a las altas convergencias de la mezcla de nitrógeno suministrada y las sales dañinas y malolientes, se sugiere la utilización de probióticos que pueden mejorar la calidad del agua mediante el uso de B. subtilis y B. licheniformis en 17 semanas. La evaluación de parámetros del agua confirmó con un rango de calidad satisfactorio el desarrollo de los peces: 5.7 – 6.3 mgL − 1 para el oxígeno de descomposición, 0.36 – 0.42 mgL − 1 para la concentración de NH3 y pH en el área de 6.3 y 8.2 [55]. Los probióticos utilizados en fincas de cultivo pueden ayudar a mejorar la calidad del agua equilibrando los niveles de nitrógeno y pH del agua.

Calmante para estrés El estrés en el ciclo de vida de los peces obstaculizó la producción total. Las especies de cultivo pueden estar debilitadas y no les gusta ingerir alimentos, a esto se llama fobia a los alimentos. En esta situación, los probióticos en el cultivo pueden aliviar este tipo de estrés [74]. Se han realizado investigaciones sobre el pez cebra (Danio rerio), viendo un desánimo generalizado por la combinación de proteínas musculares usada para aumentar la resistencia al estrés mediante el uso de probióticos [75]. Uno de los informes que esta área examinó rápidamente sobre la suplementación de Lactobacillus delbrueckii en el régimen alimenticio de lubina E., de 25 a 59 días. En la etapa de crecimiento, la hormona cortisol se cuantificó en el tejido de los peces como un marcador de estrés, ya que está directamente relacionado con la reacción del huésped al estrés [76].

Otro enfoque para evaluar el estrés en peces, el grupo tratado con probióticos indicó una resiliencia más prominente en la prueba de estrés que el grupo control [77]. Los resultados obtenidos hasta ahora plantean la posibilidad de una buena producción de pescado en el tiempo con un tratamiento con probióticos, para los ensayos ordinarios de acuicultura que provocan estrés al animal durante el transporte, por cambios de temperatura del agua y controles irregulares. Los resultados probióticos demostraron la alta posibilidad de prevención del estrés en los animales acuáticos. Efecto sobre la reproducción de especies acuáticas La calidad de las especies de peces cultivados depende de la calidad de los reproductores. Para la cría de reproductores, se requiere alimentos nutritivos que contengan lípidos, proteínas, grasas insaturadas y vitaminas. Además, la relación de estos elementos influye en la multiplicación de la producción, por ejemplo, los probióticos pueden jugar un papel importante para mejorar el valor alimenticio y la eclosión en peces ornamentales [78, 79]. La utilización de elementos naturales de peces con frecuencia no proporciona los niveles suficientes de suplementos requeridos por los peces reproductores. A veces, los patógenos pueden transferirse al huésped, inclusive parásitos, organismos microscópicos e infecciones. Investigadores han evaluado y demostrado que la creación total de huevos por hembras y la fertilidad relativa muestran una deferencia significativa entre el grupo control y el grupo tratado con probióticos [79]. Por lo tanto, los probióticos como aditivo alimentario o purificador de agua, requieren de una investigación eficaz antes de aplicarlos en la acuicultura.

Regulación de seguridad, ventajas y desventajas de los probióticos

Es muy importante aplicar los probióticos correctos y de calidad en la granja. Los probióticos de calidad pueden garantizar un crecimiento adecuado y brindar bioseguridad en el cultivo. Pero si hay un problema con la selección y aplicación de probióticos, se puede crear efectos adversos y las especies de riesgo pueden crecer y hacerse más resistentes contra el huésped. Esto depende de la selección de probióticos. Durante la selección de probióticos, el productor debe conocer su función molecular. Los efectos de los antibióticos comunes como la quinolona, macrólido, tetraciclina y la confirmación subsiguiente de genes de resistencia a medicamentos deben ser bien analizados antes de aplicar probióticos. Durante la formulación del alimento la proporción debe ser perfecta, de lo contrario puede dañar el cultivo.

La tecnología moderna puede ser útil para conocer su uso y función molecular. Por lo tanto, se debe seguir especificaciones del etiquetado antes de la aplicación. Se deben seguir las GMP (buenas prácticas de gestión) y las GLP (buenas prácticas de laboratorio) durante la producción de probióticos. Los probióticos de calidad pueden garantizar el control de enfermedades y una condición más saludable y sostenible del área intestinal y del sistema inmunológico de los peces. En la actualidad, el campo de aplicación de los probióticos se ha estado aplicando al nivel confinado, pero debería ser más asequible.

Tabla 1: Ventajas y desventajas de los probióticos

Ventajas 1. Impedimento de patógenos en el intestino o en otros lugares 2. Mejor digestibilidad y ajuste microbiano 3. Proporciona nutrición a los animales acuáticos 4. Estimula la respuesta inmunitaria del huésped a la enfermedad 5. Mejora la calidad del agua y asegura un ambiente amigable 6. Reducción de la carga de algas verde azules y limpieza del fondo del estanque 7. Menor cambio de agua necesario, reduciendo costos de bombeo de agua 8. Reducción del contaje de vibrio verde y reducción de cargas totales de vibrio 9. Reducción del nivel de amoníaco en el agua asegurando una producción más saludable y mayores ganancias. Desventajas 1. La aplicación incorrecta en el huésped, puede en algún momento ser tratada negativamente. 2. Los probióticos funcionan más lentamente que los antibióticos 3. Se estudia su aplicación en el intestino de peces, pero no se han encontrado más resultados en otros órganos. 4. No puede alcanzar y mantenerse en el lugar donde se va a aplicar el efecto. 5. El mal etiquetado y el manejo incorrecto pueden causar una condición adversa para el medio ambiente. 6. La mala orientación puede resistir los nuevos patógenos y será riesgosa para el ser humano. 7. Se requiere tecnología avanzada para preparar probióticos, que son el principal desafío [80].

Las bacterias ecofriendly pueden ser más beneficiosas para la comunidad acuícola para el control de enfermedades y el mejoramiento de la salud. La evidencia de la eficiencia de los probiontes en la acuicultura debería estar más accesible. La producción de probióticos debe incrementarse mediante una investigación eficaz. Este es un enfoque que ahora preocupa a la FAO acerca de probióticos que utilizan políticas para mejorar la calidad del medio ambiente acuático. A continuación, enumeramos las ventajas y desventajas de los probióticos (tabla 1).

Conclusión

La selección de probióticos es esencial y cómo se adoptan también es un gran desafío para las especies de cultivo. Un buen mecanismo de aplicación en el cultivo puede ser útil en diferentes situaciones. Esfuerzos recientes de investigación en probióticos muestran resultados positivos en cultivos. Es por eso que se debe tener más información sobre las interacciones entre el huésped y los microbios en vivo. La tecnología debería desarrollar más para herramientas de seguimiento. Por ejemplo, se requiere una breve comprensión de la composición química y la actividad del microorganismo nativo y conocimiento molecular de sus cultivos microbianos. Debería analizarse más la eficacia de la competencia entre especies o cepas.

Los probióticos son microorganismos beneficiosos para el huésped, aunque algunos de estos beneficios aún deben confirmarse mediante la aplicación clínica. Sin embargo, todavía existe un problema de conservación de estos microbios de cultivos tanto en almacenamientos como en el tracto gastrointestinal. Se necesita investigación de tecnología moderna que pueda proteger y retener la viabilidad de probióticos de cultivos de peces. También existen preocupaciones sobre los impactos negativos de los probióticos en consumidores receptivos, pero no hay data suficiente para respaldar dichas preocupaciones. Los probióticos y los simbióticos pueden ser mecanismos alternativos para aumentar los niveles de microorganismos beneficiosos en el intestino. Dados los problemas de salud de la pesca asociados con los probióticos, puede ser un enfoque innovador para las futuras especies acuáticas•

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