Investigadores han mapeado cómo los microbios sustentan nuestros sistemas alimentarios y cómo podemos detener su declive.
por Frontiers
Publicado en Frontiers in Science, su mapa de microbiomas del sistema agroalimentario revela cómo los actores en cada etapa del sistema alimentario pueden restaurar y proteger los microbiomas en declive para contribuir a la salud humana y planetaria.
Cuando los microbiomas son diversos y equilibrados, mantienen nuestros alimentos seguros, nutritivos y sostenibles, y nuestro planeta saludable. Sin embargo, la calidad de estas redes está disminuyendo en todo el sistema. Esto se puede observar en el aumento de la resistencia a los antimicrobianos (RAM), las malas cosechas , la pérdida de diversidad microbiana en el suelo, el agua y el intestino humano, y el aumento del deterioro de los alimentos .
Los autores dicen que esto se debe en parte a una combinación de dietas altamente procesadas que alteran los microbiomas naturales, la crisis climática, la agricultura intensiva, el uso excesivo de antibióticos y fertilizantes, y la contaminación.
«Los microbios lo explican todo, desde por qué se pudren las fresas y cómo enferma el salmón de piscifactoría, hasta por qué los alimentos producidos localmente, mínimamente procesados y ricos en probióticos son buenos para nuestra salud», afirma la primera autora, la Dra. Paula Fernández-Gómez, del Centro de Investigación Alimentaria Teagasc y APC Microbiome Ireland.
El deterioro de la salud microbiana se refleja en la salud de las personas y del planeta, lo que se refleja en la disminución de la calidad y disponibilidad de los alimentos , y en el aumento de enfermedades crónicas en animales y plantas.
Para abordar este problema, los investigadores se centran cada vez más en las comunidades ocultas de microbios que sustentan estos sistemas, como las que se encuentran en las plantas, los animales, el suelo, la agricultura, la acuicultura y el procesamiento de alimentos.
Esta revisión los reúne en un solo mapa e identifica dónde se están desintegrando las redes microbianas. Esto ha revelado dónde intervenciones específicas como los probióticos, los consorcios microbianos o los biofertilizantes podrían tener el mayor impacto.
«Así como los microbios trabajan juntos, también debemos nosotros, en cada punto del sistema alimentario, tomar decisiones respetuosas con los microbios, desde el productor hasta el consumidor», afirma el autor principal, el profesor Paul Cotter, también del Centro de Investigación Alimentaria Teagasc.
Restablecer el equilibrio
El mapa demuestra cómo un enfoque conjunto de consumidores, innovadores agrícolas, reguladores, educadores y científicos puede ayudar a proteger y restaurar estas redes ocultas. Los autores afirman que esto contribuirá a impulsar la sostenibilidad y la resiliencia de los sistemas alimentarios globales, así como a restaurar la salud de las fuentes de alimentos y, por consiguiente, de los animales, las personas y el planeta.
Revela cómo cada actor del sistema alimentario puede ayudar a restablecer el equilibrio:
- Consumidores cotidianos: elijan alimentos frescos, mínimamente procesados y producidos localmente, y apoyen políticas respetuosas con los microbios.
- Industria: ampliar las innovaciones basadas en microbios en la agricultura, el procesamiento de alimentos y la acuicultura
- Reguladores: construir marcos basados en evidencia para el uso seguro y efectivo de intervenciones basadas en el microbioma
- Educadores y comunicadores: concientizar y generar confianza en la ciencia del microbioma
- Científicos: profundizar la comprensión de las funciones del microbioma a través de enfoques experimentales y basados en la ómica.
«Nuestro artículo detalla cómo las comunidades microbianas están interconectadas a lo largo de la cadena alimentaria, revelado con la ayuda de la ómica avanzada que ha profundizado nuestra comprensión de la dinámica y las interacciones del microbioma como nunca antes», dice el profesor Cotter.
Mapeo del sistema
El mapa de los microbiomas (redes de billones de bacterias, hongos, virus y las conexiones entre ellos) captura los vínculos ocultos entre los alimentos, nuestros cuerpos y el planeta.
Para abarcar el sistema completo, los autores combinaron los hallazgos de más de 250 estudios ómicos sobre interacciones microbianas en horticultura, silvicultura, ganadería y entornos acuáticos . También analizaron los microbios presentes en el procesamiento , la distribución y el transporte de alimentos, el almacenamiento, los mercados y las tiendas, hasta los consumidores y sus interacciones con el cuerpo humano.
Los autores identifican varias áreas donde las soluciones basadas en el microbioma pueden ayudar a mejorar los componentes del sistema de producción de alimentos, entre ellas:
- Aplicación de microbios a los cultivos para protegerlos contra la sal, la sequía y los patógenos.
- Plantar trébol para fijar el nitrógeno en el suelo para que las plantas lo utilicen.
- Uso de bacterias para producir alimentos para animales de mayor calidad
- Complementar la dieta de los animales con probióticos para mejorar la salud.
- Reducir el desperdicio de alimentos mediante la aplicación de cultivos que prolongan la vida útil.
Algunos de estos enfoques ya se utilizan. Por ejemplo, la levadura puede reducir la descomposición poscosecha de las fresas. De igual manera, las bacterias pueden contribuir a que los cultivos desérticos sean más resilientes al estrés ambiental. El fortalecimiento de los microbiomas también puede contribuir a reducir el uso de antibióticos en el ganado, limitando así la propagación de la RAM.
«Las redes microbianas saludables sustentan nuestra existencia», afirma la coautora Dra. Tanja Kostic, del Instituto Austriaco de Tecnología (AIT) y la Asociación de Apoyo al Microbioma. «Impulsan el ciclo de nutrientes , la producción de alimentos, la resistencia a las enfermedades, la resiliencia ambiental, así como la salud humana y ambiental».
Impacto humano
El deterioro climático, así como la actividad humana, como el uso excesivo de antibióticos y pesticidas, pueden alterar la dinámica y las interacciones del microbioma. Esto contribuye a la pérdida de cultivos, el deterioro de los alimentos, la propagación de la RAM y enfermedades crónicas en humanos, animales y plantas.
Por ejemplo, el uso excesivo de fertilizantes puede alterar los niveles de nutrientes en ríos y lagos, lo que altera gravemente el microbioma acuático. Esta alteración de los niveles microbianos en entornos acuáticos puede provocar floraciones de algas que agotan el oxígeno del agua y matan a los peces.
De igual manera, el uso de antibióticos en piscifactorías para prevenir infecciones puede aumentar la RAM en el medio ambiente. Otros contaminantes, como medicamentos, pesticidas y fertilizantes, también pueden aumentar los genes de la RAM.
En concreto, descifrar las funciones de los componentes del microbioma sigue siendo un desafío. Los enfoques basados en cultivos son cruciales para traducir esta investigación en innovaciones y comprender los vínculos causales dentro del sistema.
De manera similar, los autores dicen que los datos ómicos deberían combinarse con la biología sintética , el cribado de alto rendimiento y enfoques experimentales específicos para validar las funciones de estos microbiomas.
Más información: Aprovechamiento de los microbiomas de los sistemas agroalimentarios para la sostenibilidad y la salud humana, Frontiers in Science (2025). DOI: 10.3389/fsci.2025.1575468