Las enfermedades infecciosas plantean un gran problema en la avicultura. Los avicultores a menudo se ven obligados a depender de antibióticos para abordar este problema. Sin embargo, esto a veces puede provocar que los gérmenes desarrollen resistencia a estos medicamentos.
por Martin Käßler, Fraunhofer-Gesellschaft
Estos patógenos resistentes llegan a nuestros alimentos a través de productos animales. Por tanto, el uso frecuente de antibióticos puede plantear riesgos potenciales para la salud tanto de los animales como de los humanos.
Con la ayuda de un dispositivo compacto que combina varios procesos, incluida la desinfección UV, la fotocatálisis y la filtración de partículas, los investigadores del Instituto Fraunhofer de Optrónica, Tecnologías de Sistemas y Explotación de Imágenes IOSB, Instituto de Tecnología de Sistemas Avanzados (AST) han estado trabajando junto con sus socios. Reducir de forma sostenible el uso de antibióticos y al mismo tiempo mejorar la calidad del aire en los graneros para promover el bienestar animal.
En las granjas a gran escala, los agricultores se ven frecuentemente obligados a administrar antibióticos como forma de evitar brotes de enfermedades graves. Sin embargo, los gérmenes pueden «acostumbrarse» a los medicamentos y desarrollar resistencia a ellos. Otro peligro para la salud de los animales (y, por extensión, de los humanos) es la calidad del aire en los graneros. En las granjas, esto suele ser causado por el amoníaco y los COV ( compuestos orgánicos volátiles ) presentes en los excrementos de los animales.
Para responder a esto, se necesitan urgentemente medidas para mejorar la higiene de los establos y el bienestar animal. Los investigadores de Fraunhofer IOSB-AST trabajan en estrecha colaboración con PURION GmbH y Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e. V. (GMBU) para desarrollar una alternativa a los antibióticos que también actúe como purificador de aire para graneros.
La desinfección UV, la fotocatálisis y la filtración de partículas se han combinado con varios procesos que esterilizan y eliminan compuestos químicos nocivos en forma de un innovador dispositivo portátil que se puede fijar al techo, por ejemplo. Este dispositivo debería reducir la incidencia de enfermedades infecciosas que requieren tratamiento con antibióticos.
El dispositivo compacto se puede integrar de forma rápida y flexible en instalaciones avícolas existentes. Es adecuado para establos cerrados y, por tanto, también puede utilizarse en porquerizas. Además, también podría resultar útil contra enfermedades virales, como en la lucha contra la gripe aviar, que abunda en los meses de invierno.
Desinfección y eliminación de gases nocivos.
El dispositivo utiliza LED UVC para desinfectar continuamente el aire del establo. «Ciertas longitudes de onda de la radiación UV tienen un potente efecto microbicida, desactivando los patógenos dañando su ADN», explica Thomas Westerhoff, científico del Fraunhofer IOSB-AST, Ilmenau. En comparación con las lámparas de vapor de mercurio convencionales, las LED son resistentes a las vibraciones, emiten longitudes de onda con mayor eficiencia microbiológica que desactivan virus, bacterias y hongos, y no tienen período de calentamiento. Además, no contienen mercurio en absoluto y, por lo tanto, también son seguros para el medio ambiente.
En la actualidad, los LED UVA se utilizan habitualmente para reducir la contaminación química del aire resultante del amoníaco y los COV de forma continua. «Los rayos UVA inciden en las superficies fotocatalíticamente activas dentro del dispositivo. La fotocatálisis se produce como resultado de este proceso, que utiliza la humedad del aire para crear radicales hidroxilo altamente reactivos para garantizar que las sustancias orgánicas se oxiden y se quemen. Varios compuestos orgánicos pueden descomponerse más o menos eficazmente», afirma el científico.
El proyecto investigará cómo las longitudes de onda de la fuente de radiación afectan la eficiencia de la fotocatálisis cuando se combinan con diferentes fotocatalizadores. Los resultados se utilizarán luego para determinar si es posible realizar más mejoras en el rendimiento.
Innovación para el sector avícola
Como parte de este proyecto, los investigadores también están investigando y evaluando varios métodos para ajustar la escala de las capas superficiales fotocatalíticamente activas, así como cuál de los muchos fotocatalizadores disponibles es más eficiente y adecuado para descomponer compuestos químicos en el aire del granero. Un nuevo sistema de filtrado, destinado a reducir la acumulación de partículas de polvo en el revestimiento fotocatalítico, desempeñará un papel fundamental.
«El objetivo de nuestro proyecto es desarrollar un aparato móvil y completo, una verdadera innovación para la avicultura. Reducir el uso de antibióticos disminuye la probabilidad de que se desarrolle una mayor resistencia. También reduce la cantidad de antibióticos que los productos avícolas consumen. están expuestos, lo mismo se aplica a la contaminación de las aguas residuales de la avicultura», explica el investigador.
