Almejas para el biocontrol de la vibriosis en la piscicultura de la tilapia roja

La acuicultura de tilapia enfrenta constantes desafíos sanitarios. Entre ellos, la vibriosis, causada por bacterias del género Vibrio, como Vibrio alginolyticus, genera significativas pérdidas económicas. Un reciente estudio explora el potencial de la «almeja blanca» Paratapes undulata como un agente de biocontrol natural y sostenible, ofreciendo una luz de esperanza para el manejo de esta enfermedad en la piscicultura de la tilapia roja (Oreochromis sp.).

Los investigadores del Animal Health Research Institute (AHRI) y de la Zagazig University publicaron su estudio en la revista Scientiic Reports en donde demuestran el potencial terapeútico de la almeja blanca para mitigar la infección de Vibrio alginolyticus en la tilapia roja.

El creciente problema de la vibriosis y la resistencia a antibióticos

La vibriosis no solo afecta el crecimiento y la supervivencia de la tilapia roja, una especie comercialmente importante, sino que también incrementa la dependencia de antibióticos en la acuicultura. Esta dependencia conlleva el riesgo de desarrollar cepas bacterianas resistentes, un problema de salud pública y ambiental de creciente preocupación.

El estudio destaca que V. alginolyticus es particularmente problemático en sistemas de cultivo abiertos, donde la tilapia roja es más vulnerable. De hecho, se identificaron aislados de V. alginolyticus con alta prevalencia de genes de virulencia y un preocupante perfil de resistencia a múltiples fármacos, incluyendo fenotipos de resistencia extrema (XDR).

Paratapes undulata: un nuevo aliado desde el mar

Ante este panorama, la investigación científica se ha volcado en la búsqueda de alternativas sostenibles. El estudio en cuestión se centró en Paratapes undulata, una almeja bivalva localmente abundante, seleccionada por su perfil único de compuestos bioactivos como terpenoides, alcaloides y polifenoles. Estos compuestos sugieren un robusto mecanismo de defensa natural que podría ser aprovechado en la acuicultura. A diferencia de otros agentes antimicrobianos naturales, P. undulata destaca por su potencial actividad de amplio espectro, alta estabilidad de sus compuestos y fácil .

¿Cómo se investigó el efecto de la almeja?

Los investigadores llevaron a cabo un estudio in vivo para evaluar la eficacia de P. undulata. Los investigadores utilizaron tilapias rojas divididas en cuatro grupos experimentales:

• G1 (Control Negativo): Peces sanos sin tratamiento ni infección.
• G2 (Control Infectado): Peces infectados con V. alginolyticus sin tratamiento con la almeja.
• G3 (Control Tratado con Almeja): Peces sanos expuestos al agua proveniente de tanques con P. undulata.
• G4 (Infectado Tratado con Almeja): Peces infectados con V. alginolyticus y expuestos al agua de los tanques con P. undulata.

Durante 16 días (incluyendo 7 de aclimatación y la infección istrada el día 9), los investigadores monitorizaron parámetros clave como el rendimiento del crecimiento, las tasas de mortalidad, signos clínicos, y se realizaron análisis hematológicos, bioquímicos, histopatológicos y de expresión génica. Adicionalmente, se preparó un extracto metanólico de P. undulata para evaluar su actividad antimicrobiana in vitro.

Resultados sorprendentes: tilapia más saludable y productiva

Los hallazgos del estudio son notablemente positivos y abren una nueva vía para el manejo sanitario en la acuicultura de tilapia.

Mejora significativa del crecimiento

Los grupos de tilapia que estuvieron en o con P. undulata (G3 y G4) mostraron un crecimiento significativamente mayor. En comparación con el grupo infectado no tratado (G2), el crecimiento en el grupo G3 (control tratado) fue aproximadamente un 362% mayor, y en el G4 (infectado tratado) un 284% mayor. Se observó un mayor peso final, ganancia de peso y una mejor tasa de conversión alimenticia (FCR) en los grupos tratados con la almeja, incluso en presencia de la infección.

Reducción drástica de la mortalidad

La exposición a P. undulata redujo la mortalidad de forma contundente. El grupo G3 no registró mortalidades, mientras que el grupo G4 (infectado y tratado) tuvo una reducción del 75% en la mortalidad en comparación con el grupo G2 (infectado sin tratar). En el grupo G2, la mortalidad alcanzó su pico al tercer día post-infección, mientras que en los grupos G1 y G3 no hubo muertes.

Alivio de signos clínicos y daño tisular

Los peces tratados con la almeja presentaron una notable disminución de los signos clínicos asociados a la vibriosis y una reducción significativa del daño en tejidos como branquias, hígado, bazo e intestino. El examen histopatológico reveló una marcada mejora en la integridad de los órganos en los grupos tratados.

Fortalecimiento del sistema inmune y reducción del estrés oxidativo

P. undulata moduló positivamente la respuesta inmune de la tilapia. Los investigadores observaron un equilibrio en las citoquinas, inclinándose hacia una respuesta antiinflamatoria (aumento de IL-10 e IL-18 y disminución de proinflamatorias como IL-1β e IL-6). Además, se potenció la capacidad antioxidante de los peces, con un aumento en la expresión de genes como SOD y CAT. Los niveles de enzimas hepáticas (ALT, AST, LDH), que se elevan por daño celular, fueron significativamente menores en los peces tratados, indicando una protección hepática.

Acción directa contra Vibrio alginolyticus

El estudio demostró que P. undulata no solo fortalece al pez, sino que también combate directamente al patógeno. De acuerdo con los resultados del mismo, se observó una inhibición de la virulencia de V. alginolyticus, con una reducción en la expresión de genes clave para su patogenicidad (tdh, trh, toxR). El extracto metanólico de la almeja mostró una potente actividad antimicrobiana in vitro, con una zona de inhibición de 30 mm y una concentración mínima inhibitoria (MIC) de 4 µg/mL contra una cepa pan-resistente de V. alginolyticus.

¿Qué hace tan especial a Paratapes undulata? Los compuestos bioactivos

Mediante análisis de Cromatografía de Gases-Espectrometría de Masas (GC-MS) y Espectroscopia de Infrarrojo por Transformada de Fourier (FTIR), se identificó una rica diversidad de compuestos bioactivos en el extracto de P. undulata. Entre ellos destacan fenoles, ácidos grasos y sus ésteres, amidas y esteroles. Compuestos como el desmosterol (precursor del colesterol con potencial antiinflamatorio), el estigmasterol (esterol vegetal con actividad antiinflamatoria, antioxidante y anticancerígena) y el ergosterol (precursor de la vitamina D con propiedades antimicrobianas) fueron particularmente notables. Estos compuestos, actuando probablemente de forma sinérgica, serían los responsables de los efectos beneficiosos observados.

Implicaciones para una acuicultura de tilapia más sostenible y saludable

Los resultados de este estudio son altamente prometedores y establecen a Paratapes undulata como un agente de biocontrol natural y eficaz para la vibriosis en la acuicultura de tilapia roja. Su uso podría contribuir a:

• Reducir la dependencia de antibióticos: Ofreciendo una alternativa natural para el manejo de enfermedades bacterianas.
• Mejorar la salud y el bienestar de los peces: A través del fortalecimiento del sistema inmune y la reducción del estrés.
• Aumentar la productividad: Mediante la mejora del crecimiento y la disminución de la mortalidad.
• Promover la sostenibilidad ambiental: Al utilizar un recurso natural y reducir el impacto ambiental asociado al uso de químicos.

Los investigadores sugieren que P. undulata podría incorporarse en el alimento de los peces o en tratamientos para el agua, facilitando su aplicación práctica en las granjas acuícolas.

Conclusión

Este estudio pionero demuestra de manera concluyente el potencial terapéutico de Paratapes undulata para mitigar la infección por Vibrio alginolyticus en la tilapia roja. La reducción de la mortalidad, la mejora en los parámetros de salud de los peces y la modulación efectiva de la respuesta inmune resaltan sus capacidades protectoras multifacéticas. La identificación de sus compuestos bioactivos abre la puerta al desarrollo de formulaciones optimizadas.

Si bien se necesita más investigación para refinar los procesos de extracción, estudiar los efectos sinérgicos de los compuestos y realizar validaciones a escala comercial, las almejas se perfilan como una estrategia innovadora y sostenible para el control de enfermedades en la acuicultura, contribuyendo a la producción de alimentos más seguros y a la salud de los ecosistemas acuáticos.

os
Azza SalahEldin El-Demerdash
Laboratory of Biotechnology, Department of Microbiology, Agricultural Research Center (ARC), Animal Health Research Institute (AHRI)
Zagazig, 44516, Egypt
Email: [email protected]

Referencia ( abierto)
Mowafy, R.E., Megahed, H.M., Khadra, S.H.A. et al. Innovative vibriosis control in open aquaculture: Paratapes undulata as a sustainable growth and resistance enhancer in red tilapia. Sci Rep 15, 17750 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-01026-x