Por: David Celdrán*

La acumulación invisible de desechos en el fondo de los estanques es uno de los mayores frenos a la rentabilidad acuícola. El uso de enzimas vivas y fermentos simbióticos como una alternativa biológica para desintegrar la materia orgánica constituye una “revolución silenciosa”, no solo purifica el entorno de cultivo, sino que transforma los residuos en recursos, optimizando el crecimiento y la salud del sistema.

El reto invisible de la acuicultura moderna

La acuicultura moderna enfrenta un desafío que no siempre es visible a simple vista, pero que determina el éxito o fracaso de muchas granjas. No se trata únicamente del alimento, ni de la genética de los animales, ni siquiera del diseño de los estanques. El verdadero problema se acumula lentamente en el fondo de los sistemas de cultivo, donde toneladas de materia orgánica se transforman cada día en un cóctel químico complejo. Cada kilo de alimento que entra en un estanque deja tras de sí una huella inevitable. Una parte se convierte en biomasa de peces o camarones, pero otra parte termina como heces, alimento no consumido, mucosidades o residuos metabólicos. Con el tiempo, esta materia orgánica se deposita en el fondo, donde comienza un proceso de degradación que puede derivar en la formación de compuestos tóxicos como amonio, nitritos o sulfuro de hidrógeno.

El sulfuro de hidrógeno, en particular, es uno de los enemigos más silenciosos de la acuicultura intensiva. Se forma cuando las bacterias anaerobias descomponen materia orgánica en condiciones pobres en oxígeno. Su olor característico a huevo podrido es bien conocido por los productores, pero lo que muchos no saben es que incluso concentraciones muy bajas pueden dañar las branquias de peces y camarones, alterar su metabolismo y provocar mortalidades repentinas. Durante décadas, la industria ha buscado soluciones a este problema. Aireación, sifoneo, recambios de agua y productos químicos han sido herramientas habituales. Sin embargo, en los últimos años ha comenzado a surgir un enfoque diferente, inspirado más en la biología que en la ingeniería.

La acuicultura moderna enfrenta la acumulación crítica de materia orgánica en el fondo de los estanques. Estos residuos metabólicos y restos de alimento derivan en la formación de compuestos altamente tóxicos como el sulfuro de hidrógeno, comprometiendo la salud branquial y el metabolismo animal.

Cuando la solución viene de la biología

Ese nuevo enfoque consiste en utilizar enzimas y microorganismos para acelerar los procesos naturales de degradación de la materia orgánica. Las enzimas son catalizadores biológicos. Son moléculas capaces de acelerar reacciones químicas millones de veces más rápido de lo que ocurrirían de manera natural. En los organismos vivos, las enzimas son responsables de prácticamente todos los procesos metabólicos, desde la digestión hasta la respiración celular. En acuicultura, las enzimas pueden desempeñar dos funciones fundamentales. Por un lado, pueden ayudar a degradar la materia orgánica acumulada en el sistema. Por otro, pueden mejorar la digestión del alimento dentro del intestino de peces y camarones. Las bacterias del género Bacillus, ampliamente usadas como probióticos en acuicultura, son particularmente interesantes en este contexto. Estas bacterias poseen una extraordinaria capacidad para producir enzimas extracelulares. Durante su crecimiento liberan al medio proteasas, amilasas, lipasas y celulasas, enzimas capaces de descomponer proteínas, carbohidratos, grasas y fibras vegetales.

Fermentos simbióticos: pequeñas fábricas biológicas

Cuando se preparan fermentos simples utilizando agua, melaza, salvado y un pequeño inóculo de Bacillus, se crea un entorno ideal para que estas bacterias se multipliquen y produzcan grandes cantidades de enzimas. En un fermento de apenas 200 litros, la población bacteriana puede alcanzar fácilmente cientos de billones de células en pocas horas. Durante ese crecimiento, estas bacterias funcionan como pequeñas fábricas bioquímicas que liberan enzimas al medio. Los cálculos muestran que un fermento de este tipo puede producir decenas de millones de unidades enzimáticas. Si se considera únicamente la actividad de las proteasas, las enzimas encargadas de degradar proteínas, el potencial de hidrólisis es sorprendente. Incluso asumiendo condiciones muy conservadoras y una eficiencia real del uno por ciento en el estanque, un fermento de 200 litros podría iniciar la degradación de más de 180 kilogramos de materia orgánica en un período de 24 horas. Este proceso no significa que la materia orgánica desaparezca de manera instantánea. Lo que ocurre es algo más interesante: las enzimas rompen las moléculas complejas en fragmentos más pequeños que luego pueden ser usados por las comunidades microbianas del sistema. En otras palabras, las enzimas abren la puerta a una mineralización más rápida y eficiente de los residuos orgánicos.

Las bacterias Bacillus actúan como potentes fábricas biológicas que liberan proteasas, amilasas y lipasas al medio. Estas enzimas extracelulares aceleran millones de veces la degradación de proteínas, grasas y carbohidratos, facilitando una mineralización eficiente de los residuos orgánicos en el sistema.

Del fondo del estanque al intestino del pez

Para los productores, los efectos prácticos pueden ser muy evidentes. Los fondos de los estanques tienden a acumular menos lodo, los olores a sulfuro disminuyen y la estabilidad del agua mejora.

Pero quizás uno de los beneficios más interesantes ocurre cuando estos fermentos se usan también sobre el alimento. Cuando el alimento se humedece ligeramente con un fermento rico en enzimas antes de ser suministrado, comienza un proceso de predigestión. Las proteasas empiezan a romper las proteínas del alimento en péptidos más pequeños, las amilasas degradan los almidones y las lipasas actúan sobre las grasas. El resultado es un alimento parcialmente hidrolizado que puede ser más fácil de digerir para peces y camarones. Este fenómeno tiene dos consecuencias importantes. Primero, los organismos pueden absorber los nutrientes de manera más eficiente, lo que puede mejorar el crecimiento y la conversión alimenticia. Segundo, una mayor digestibilidad significa que menos nutrientes terminan excretándose en el agua, reduciendo así la carga orgánica del sistema. Al mismo tiempo, el alimento actúa como vehículo para introducir bacterias beneficiosas en el tracto digestivo. Estas bacterias pueden contribuir a estabilizar la microbiota intestinal, competir con microorganismos patógenos y continuar produciendo enzimas dentro del sistema digestivo.

Hacia una tecnología simbiótica en acuicultura

En los últimos años, el grupo de Bioacuafloc lleva explorando con mayor profundidad este tipo de estrategias (www.bioaquafloc.com). El uso de fermentaciones funcionales para mejorar ingredientes vegetales, el diseño de consorcios microbianos capaces de producir enzimas específicas y el desarrollo de microbiomas acuícolas más equilibrados forman parte de una nueva frontera tecnológica. Curiosamente, muchas de estas innovaciones avanzadas se basan en principios biológicos relativamente simples. Las bacterias han estado produciendo enzimas durante miles de millones de años, mucho antes de que los humanos comenzáramos a cultivar peces o camarones. Lo que la acuicultura moderna está empezando a hacer es aprender a dirigir y aprovechar ese potencial biológico. En este contexto comienza a surgir un concepto cada vez más relevante: la tecnología simbiótica.

Mediante el uso de agua, melaza y salvado, se pueden crear fermentos simbióticos capaces de producir millones de unidades enzimáticas. Un solo fermento de 200 litros posee el potencial de iniciar la hidrólisis de más de 180 kilogramos de materia orgánica en apenas 24 horas.

La idea es sencilla, pero poderosa. Las bacterias producen enzimas que liberan nutrientes en el sistema y, a su vez, esos nutrientes alimentan a las propias comunidades microbianas beneficiosas. Se crea así un ciclo metabólico donde microorganismos, enzimas y nutrientes interactúan de manera continua. En lugar de aplicar simplemente productos aislados, se construyen pequeños ecosistemas funcionales capaces de trabajar de forma sostenida dentro del sistema de cultivo.

Aplicar fermentos ricos en enzimas sobre el alimento inicia un proceso de predigestión que hidroliza proteínas en péptidos más pequeños. Esto mejora la absorción de nutrientes, optimiza el crecimiento y reduce la excreción de desechos orgánicos al agua, mejorando la conversión alimenticia.

Una herramienta poderosa para el productor

Para los productores, la idea de que un fermento preparado con ingredientes tan simples como melaza y salvado pueda generar millones de unidades de enzimas puede parecer sorprendente. Sin embargo, es justo esta simplicidad la que hace que la tecnología sea tan atractiva. En lugar de depender exclusivamente de aditivos industriales costosos, los productores pueden activar procesos biológicos que ya existen en la naturaleza. La acuicultura del futuro probablemente dependerá cada vez más de este tipo de enfoques: sistemas en los que la microbiología, las enzimas y la ecología microbiana trabajen juntas para transformar residuos en recursos, mejorar la eficiencia de los alimentos y mantener ecosistemas de cultivo más estables. En ese contexto, los fermentos enzimáticos no son solo un producto más. Representan una manera diferente de entender la producción acuícola: no como un sistema que lucha constantemente contra la naturaleza, sino como uno que aprende a colaborar con ella.

La tecnología simbiótica integra microbiología, enzimas y ecología microbiana para construir ecosistemas funcionales sostenibles. Este enfoque colaborativo con la naturaleza permite a los productores acuícolas reducir la dependencia de aditivos costosos y mantener entornos de cultivo mucho más estables y productivos.

* David Celdrán es doctor en Ecología Marina, máster en Acuicultura y licenciado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Murcia. Colaborador de investigación en laboratorios en Francia, Corea del Sur, Australia y México. Fue investigador nacional SNI1 en México. Consultor de Conservation International Foundation en Costa Rica, OIRSA, Comités de Sanidad Acuícola en México y de Programas del Banco Mundial en Perú. Revisor de la Revista Ciencia y Agricultura. Tutor académico de tesis de doctorado en tecnologías simbióticas. Fundador y CEO de Bioaquafloc LLC y de la web de acuicultura simbiótica www.bioaquafloc.com