Titulado como “Innovaciones en el área de nutrición y biopolímeros para su aplicación en acuicultura de peces”, el encuentro presentó temas de vanguardia al público, tales como las innovaciones en alimentación y control endocrino de peces, la implantación hormonal en peces, biopolímeros y bioimpresión, la conjugación de nanomateriales y síntesis de péptidos, entre otros. Estos conceptos, que se asocian o acercan al desarrollo de la acuicultura, buscan no solo mejorar la producción sino también modernizar dicho sector productivo a través de la innovación científica.
CEAZA y la Universidad Católica del Norte (UCN) organizaron este seminario que reunió a expertos de España, México y Chile para conocer las investigaciones asociadas a la nutrición y biopolímeros aplicados a la acuicultura de peces. El evento tuvo lugar en el Salón Shizuo Akaboshi de la Facultad de Ciencias del Mar, durante dos jornadas de charlas magistrales.
Dicha actividad puede adquirir mayor relevancia en esta zona del país, especialmente en la Región de Coquimbo, que es apta para su desarrollo dadas sus condiciones costeras y por los programas de diversificación acuícola que han impulsado desde hace una década. El Dr. Claudio Álvarez, investigador titular de CEAZA, especialista en el funcionamiento y aplicación de hormonas en peces, explicó en la instancia sobre las especies con mayor potencial para ser cultivadas en el territorio.
“La acuicultura de peces en Chile está dominada por la salmonicultura que se desarrolla desde la novena región hacia el sur austral. Para fomentar el desarrollo de esta actividad en el norte, hace 10 años atrás, se tomó la bandera de poder cultivar peces nativos en el otro extremo del país, siendo algunas de ellas la Seriola lalandi (jurel de cola amarilla), Cilus gilberti (corvina), cojinova del norte y congrio colorado”.
El seminario inició con interesantes investigaciones de los académicos del departamento de Acuicultura de UCN, el Dr. Pedro Toledo y el Dr. Edison Serrano, quienes han liderado propuestas para hacer más sostenible la alimentación de estas nuevas especies acuícolas, utilizando ingredientes considerados como “desechos” de la industria acuícola-pesquera, o el uso de harina generada a partir de larvas de insectos que se alimentan de estos desechos.
Diversos temas fueron tratados en esta oportunidad, siendo uno de ellos el desarrollo de implantes hormonales para el control de respuestas endocrinas en las nuevas especies acuícolas. Dicha investigación fue abordada en el marco del proyecto de Fomento a la Vinculación Internacional de ANID (FOVI220076) que incluyó la participación de instituciones nacionales CEAZA, UCN, Universidad Autónoma, Universidad Mayor y las entidades internacionales Tecnológico de Monterrey (T.M.) y Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.
El investigador nos indica “generamos las bases para aplicar una nueva tecnología desarrollada por colegas del T.M., que nos permite proteger a las hormonas y hacer una entrega controlada en los peces. Nuestro objetivo es utilizarlos para controlar la madurez sexual de peces. Este punto es muy importante, porque la sostenibilidad de toda industria acuícola de peces está basada en tener los reproductores aptos para generar ovas fecundadas de buena calidad anualmente”, señala.
“Si se tiene un buen plantel de reproductores que está generando desoves (huevos que dan origen a los peces), en ese caso, lo que hacemos es inducir desoves de manera artificial con impulsos hormonales. Los peces por sí mismos pueden generar esos impulsos hormonales, pero cuando están en el ambiente natural. Cuando los estamos cultivando, en confinamiento, en condiciones que no son muy similares a cuando están en el océano, se les ayuda con terapias hormonales. Generamos algo similar a un pellet pequeñito (del tamaño de un microchip para registrar a nuestras mascotas) que se introduce a nivel intramuscular utilizando tecnologías de impresión de biopolímeros que han desarrollado los colegas de México, con esto podemos controlar el tiempo de liberación de esta hormona en el pez”, “el resultado de esta investigación ha sido fruto del trabajo colaborativo de los colegas que participan en este seminario provenientes de diferentes instituciones” agrega el Dr. Álvarez.
El enlace entre la biotecnología y la acuicultura de peces
En este sentido, destacó la participación de conferencistas nacionales y los provenientes de España y México, quienes aportaron perspectivas de investigaciones científicas llevadas a cabo en sus respectivos países. Los académicos e investigadores del Tecnológico de Monterrey, la Dra. Grissel Trujillo y el Dr. Mario Álvarez, presentaron sus progresos en materia de bioimpresión caótica 3D, mostrando formas de encapsulación y su uso en probióticos.
El Dr. Mario Álvarez comienza relatando que la “intención original era diseñar sistemas donde pudieran coexistir varias bacterias para hacer estudios de microbiota humana, y por lo tanto lograr mantener vivas 3, 4 o 6 en un mismo material. Con eso se podría simular la película microbiana del sistema digestivo humano de manera simplificada. Luego hemos previsto a otras aplicaciones que también serían muy interesantes, por ejemplo, se pueden diseñar comunidades mixtas, con aplicaciones en áreas productivas como la acuicultura o la agricultura, para esta última por ejemplo, cuando se necesita que una comunidad bacteriana específica se mantenga ahí en el suelo por un determinado tiempo, y así para poder asistir en ciertas funciones a la planta, o en áreas como la cosmética y salud de la piel, ya que él uso de comunidades podría generar nuevos tratamientos antiacné, entre muchos otros usos”.
En términos generales, la bioimpresión funciona a través de manipulación de flujos, pero considerando que se trabaja a escalas de tamaño muy pequeñas. La Dra. Trujillo expuso un tema de investigación avanzada en el área de impresión de órganos, generando estructuras que facilitan que las células puedan ordenarse y proliferar para formar tejidos usando esta tecnología, “es como si se mezclara la crema en café donde se observan formas, pero de una manera ordenada y muy efectiva, utilizando estos trucos caóticos que usamos con nuestra estrategia de impresión”.
“Además es una tecnología muy económica, y la hemos estado aplicando para imprimir el tejido muscular esquelético y carne vegetal, entonces es muy útil en principio para estructurar cualquier cosa que queramos”, complementa la especialista.
“Cuando conocimos a Claudio, nos dimos cuenta que les convenía tener fibritas de un material suave, nosotros usamos hidrogeles. Imagínense que es como un fideo de hidrogel, pero adentro tienen muchas capas muy delgadas, podemos colocar ahí hasta 128 capas o más, entonces en ellas podemos encapsular la cantidad de hormonas que se desee. Estas hormonas son las que se van liberando en el pececito para controlar la reproducción o el hambre, esa estructura también se puede utilizar para formular los implantes hormonales, en este caso para peces”, indica.
Asimismo, el Dr. Félix Acosta, catedrático de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), enseñó sobre el uso de probióticos para dietas funcionales de peces marinos, que destacan por las mejoras que introducen en la salud de los cultivos. En términos simples, el experto comenta que un probiótico es “un microorganismo vivo que se da en alimentos y que en el organismo que lo recibe va a generar efectos beneficiosos positivos”.
De manera que “nosotros desarrollamos probióticos con diferentes funcionalidades, hay algunas para potenciar el sistema inmune, mejorar la resistencia a enfermedades, mejorar el crecimiento de los peces, con lo cual, al final es una transferencia de conocimiento desde la academia a la empresa, y que permite mejorar el rendimiento y la sostenibilidad de las empresas de acuicultura”. Además, “el uso de la tecnología de colegas de México y Chile nos facilita la entrega de estos probióticos en los peces a través de hidrogeles, y son iniciativas que desarrollaremos en conjunto”.
Síntesis de péptidos y nanomateriales
El Dr. Manuel Ahumada, director del Centro de Nanotecnología Aplicada de la Universidad Mayor, explicó sobre las posibilidades de uso de los nanomateriales. Estos son se trabajan a niveles microscópicos y son “un millón de veces más pequeño que el espesor de un cabello, no obstante, como son tan pequeños, ya no se comportan con las propiedades físicas de lo que se ve: oro, metales, etcétera”, señala.
Destaca que “el uso de nanomateriales pueden ser aplicados en sistemas biológicos, usarlos como transportadores de moléculas de interés (como las hormonas en peces) y tener aplicaciones antibacteriales, por ejemplo, estimular el sistema inmune, etcétera, entonces es muy interesante ver cómo la diferencia de tamaño termina afectando las propiedades de algo que para nosotros es súper común”.
Por otro lado, la Dra. Paula Santana, académica e investigadora del Instituto de Ciencias Aplicadas de la Universidad Autónoma de Chile, se refirió a la síntesis química de péptidos, como una herramienta que “puede aportar desde las distintas propiedades funcionales que estos pequeños compuestos poseen, se pueden generar péptidos desde cero o mejorar los que el pez ya posee, como las hormonas, y que controlan el apetito, la reproducción de los peces, o con capacidad para prevenir las infecciones producidas por patógenos oportunistas. También pueden ser utilizados como transportadores de drogas, y ayudar a controlar infecciones recurrentes en la acuicultura de peces”.
En suma, el seminario reunió, con una mirada estratégica, distintas áreas de la investigación científica que significan enormes mejoras de rendimiento y sustentabilidad para la industria de la acuicultura. Cabe destacar que la información generada también es de carácter local y específico, aportando al desarrollo de la Región de Coquimbo.