Investigadores de la UE están examinando cómo las bacterias, los hongos y otros microorganismos podrían mejorar la salud tanto de plantas como de animales.
por Gareth Willmer, Horizon: la revista de investigación e innovación de la UE
Cuando el profesor Tom Gilbert y sus colegas investigaban cómo las diferentes dietas afectan a los pollos en 2019, sucedió algo extraño: un lote de polluelos creció mucho más lentamente que en dos ensayos anteriores.
Y esto a pesar de que los pollos vivían en el mismo ambiente altamente controlado con dietas y complementos alimenticios idénticos .
Pequeños cambios, grandes efectos
Entonces, ¿qué cambió? La única diferencia posible era que los polluelos habían estado expuestos a microbios no identificados en su viaje desde el criadero en la región española de Cataluña, según Gilbert, genetista de la Universidad de Copenhague en Dinamarca.
Los microbios que ingirieron los polluelos habrían sido parte de la amplia gama de microorganismos (incluidas bacterias, hongos y virus) que existen en el medio ambiente, las personas y los animales y que colectivamente se denominan microbioma.
«Esto nos dio una idea extremadamente interesante de cómo diferencias muy pequeñas en el microbioma en las primeras etapas de la vida pueden tener grandes efectos en cadena en el desarrollo de un animal y grandes consecuencias para la agricultura», dijo Gilbert.
La investigación llevada a cabo por su equipo formó parte de un proyecto que recibió financiación de la UE para investigar el impacto de los piensos y suplementos en el microbioma y, en última instancia, en la salud de los pollos y los salmones.
Llamado HoloFood , el proyecto finalizó en abril de 2023 después de casi cuatro años y medio.
Cómo interactúan la genética de los animales y su microbioma es un área de investigación en rápido crecimiento conocida como hologenómica. La palabra proviene del término «holobionto», que describe una especie huésped y la colección de microbios y otras especies que viven en ella o alrededor de ella en un mini ecosistema.
Los microbios presentes en el medio ambiente colonizan el intestino de un animal tan pronto como nace, creando una comunidad repleta de billones de bacterias, virus y hongos tanto beneficiosos como potencialmente dañinos.
El microbioma de una persona o un animal tiene una gran influencia en la salud, ya que afecta el crecimiento y las respuestas inmunitarias y regula la ingesta de nutrientes. Incluso se cree que afecta el comportamiento humano , incluida la interacción social. Mientras tanto, los microbios en las plantas y el suelo afectan el crecimiento y la resiliencia de los cultivos.
Tripas más verdes
Encontrar formas de optimizar el microbioma podría ser una ruta para garantizar alimentos más saludables para una población mundial en crecimiento.
También podría aliviar el impacto ambiental de la agricultura al reducir la necesidad de fertilizantes, antibióticos y otros productos químicos.
La investigación en este ámbito forma parte de la iniciativa europea Alimentos 2030 , cuyo objetivo es impulsar una transición hacia dietas más ecológicas, saludables y accesibles.
La ciencia sobre cómo exactamente se podrían aprovechar los microbios para mejorar la salud, la productividad y la calidad de la producción agrícola aún se encuentra en sus primeras etapas.
Con la ayuda de avances en la secuenciación del ADN que arrojaron más luz sobre las comunidades microbianas, HoloFood sentó las bases para una mejor comprensión del impacto de las sustancias y suplementos alimentarios en el microbioma y, en última instancia, en la salud animal.
Este tipo de investigación podría eventualmente ayudar al desarrollo de la producción sostenible de alimentos.
En las pruebas, los peces alimentados con algas y mejillones (aditivos más sostenibles y alternativas proteicas a los piensos tradicionales) resultaron ser igual de saludables y crecieron igual de bien.
«En realidad, eso es una gran victoria porque significa que se pueden reemplazar alimentos como la soja importada», dijo Gilbert.
Respuestas locales
Otro proyecto financiado por la UE, SIMBA , produjo resultados similares durante sus cinco años de duración, hasta finales de octubre de 2023.
Los investigadores descubrieron que parte de la alimentación tradicional para peces a base de soja se puede sustituir por una mezcla de harina de colza y algas marinas más sostenibles y de origen local, sin efectos negativos sobre el microbioma intestinal.
Esto ofrece la promesa de desarrollar fuentes acuícolas en la UE en lugar de importar grandes cantidades de soja de las Américas, según la Dra. Anne Pihlanto, investigadora de alimentos y bioproductos del Instituto de Recursos Naturales de Finlandia en Helsinki.
«Los peces crecieron bien con el alimento alternativo, lo que sugiere que parte de la soja puede reemplazarse con materiales disponibles aquí en Europa», dijo Pihlanto, quien dirigió SIMBA.
Comprender las comunidades microbianas podría ayudar a que otras formas de producción de alimentos, como el cultivo de cultivos, también sean más sostenibles.
Los investigadores investigaron cómo los microbios afectan el crecimiento y la resistencia a ciertas enfermedades o condiciones ambientales como la sequía. Las repercusiones son potencialmente enormes.
«Si podemos encontrar los microbios adecuados, podrían ayudar a reemplazar, al menos en parte, los fertilizantes, mejorando la resiliencia del sistema alimentario», afirmó Pihlanto.
Resiliencia vegetal
Los investigadores descubrieron que la inoculación de plantas de Arabidopsis, a menudo utilizadas como organismos modelo, con una mezcla de cuatro especies de microbios particulares daba como resultado una mayor tolerancia a la sequía . Esto sugiere un potencial para mejorar la resistencia también en otros cultivos.
Identificaron otras mezclas microbianas que ayudaron al crecimiento del trigo (tal vez mejorando la absorción de nitrógeno) y que mejoraron el rendimiento de las patatas cultivadas en marismas.
Las implicaciones del aprovechamiento del agua de mar para el riego en zonas del mundo no aptas para el cultivo son potencialmente significativas.
Proyectos como HoloFood y SIMBA han abierto el campo para futuras investigaciones sobre cómo los microbios pueden hacer que la producción de alimentos sea más saludable y mejor para el planeta.
El conocimiento generado por ambos proyectos está disponible en el portal de datos HoloFood y en la base de datos de acceso abierto SIMBA , lo que se suma a la información sobre el microbioma que también surge de otras iniciativas de investigación financiadas por la UE, incluidas 3D-omics y FindingPheno .
«Espero que el conocimiento siga mejorando para que sepamos qué tipos de microbios debemos utilizar en diferentes lugares», dijo Pihlanto. «Todavía necesitamos muchos más conocimientos».
