Innovaciones en Acuicultura: Hongos y sus Compuestos Bioactivos

Tema. Las innovaciones en acuicultura implican cada vez más el uso de hongos y sus compuestos bioactivos para mejorar la sostenibilidad y la productividad. Los hongos ofrecen múltiples beneficios, que incluyen la promoción del crecimiento, la mejora de la inmunidad, la resistencia a las enfermedades y la biorremediación, lo que los hace valiosos en las prácticas de acuicultura sostenible. 

1. Introducción

Los hongos desempeñan un papel multifacético en la acuicultura, contribuyendo al crecimiento, la mejora de la inmunidad, la resistencia a las enfermedades y la biorremediación de los desechos. También mejoran la utilización de los ingredientes de las plantas terrestres al reducir las fracciones de fibra y los factores antinutricionales, al tiempo que aumentan el contenido de nutrientes y minerales, mejorando así la calidad general de los alimentos acuícolas (Onomu y Okuthe, 2024). En general, las funciones de los hongos en la acuicultura pueden clasificarse de la siguiente manera:

1. Mejora del crecimiento y nutrición: los hongos mejoran la utilización de ingredientes de origen vegetal en los alimentos para la acuicultura al reducir los factores antinutricionales y aumentar el contenido de nutrientes. También mejoran la flotabilidad de los alimentos para la acuicultura, lo que es beneficioso para la eficiencia alimentaria (Onomu y Okuthe, 2024). Los hongos contribuyen al crecimiento y la salud de los animales acuáticos al actuar como probióticos.

2. Inmunidad y resistencia a las enfermedades: Inmunidad y defensa contra enfermedades: los compuestos bioactivos presentes en los hongos, como los mano-oligosacáridos y los β-glucanos, funcionan como prebióticos que potencian la inmunidad innata y mejoran la resistencia a enfermedades en los peces. Estos compuestos ayudan a mantener la salud intestinal y a prevenir la disbiosis, que es crucial en las condiciones de cultivo. Esto es particularmente importante ya que las restricciones a los antibióticos en la acuicultura requieren métodos alternativos para el control de enfermedades (Ghosh et al., 2023).

3. Biorremediación y biofloculación: los hongos ayudan en la biorremediación de desechos y la biofloculación, que son cruciales para mantener la calidad del agua en los sistemas de acuicultura al descomponer la materia orgánica y reducir los contaminantes. Esto contribuye a una práctica acuícola más sostenible y respetuosa con el medio ambiente (Ghosh et al., 2023; Onomu y Okuthe, 2024).

Tabla 1. Metabolitos secundarios de hongos disponibles comercialmente para su uso en el desarrollo de la acuicultura sostenible.

2. Los hongos en la acuicultura

2.1 Mejora del crecimiento y la nutrición

Los hongos y sus metabolitos secundarios ofrecen vías prometedoras para mejorar la disponibilidad de nutrientes y la sostenibilidad en la acuicultura. Proporcionan fuentes de proteínas alternativas, mejoran la digestibilidad de los alimentos y ofrecen beneficios probióticos, lo que contribuye a prácticas acuícolas más saludables y sostenibles. 

Los hongos mejoran el perfil nutricional de los alimentos acuícolas al reducir las fracciones de fibra y los factores antinutricionales, al tiempo que aumentan el contenido de nutrientes y minerales. Esto hace que los ingredientes de origen vegetal sean mejor asimilados como alimentos acuícolas. Estas innovaciones no solo abordan los desafíos de la harina de pescado tradicional, sino que también promueven soluciones acuícolas respetuosas con el medio ambiente. Por otro lado, los hongos pueden mejorar la flotabilidad de los alimentos acuícolas, asegurando que permanezcan accesibles para los organismos acuáticos. Además, los pigmentos fúngicos pueden mejorar la coloración de los filetes de pescado, haciéndolos más atractivos para los consumidores (Onomu y Okuthe, 2024).

a) Mejora de los nutrientes mediante hongos

• Utilización mejorada de los nutrientes: los hongos pueden mejorar la idoneidad de los ingredientes vegetales terrestres en la acuicultura al reducir las fracciones de fibra y los factores antinutricionales, aumentando así el contenido de nutrientes y minerales de estos ingredientes (Onomu y Okuthe, 2024). Esto hace que los alimentos vegetales sean más digeribles y nutritivos para los animales acuáticos.

• Fuentes de proteínas alternativas: los hongos filamentosos cultivados en corrientes de desechos orgánicos pueden servir como fuentes alternativas ricas en proteínas para los alimentos para peces, ofreciendo un alto contenido de proteínas y aminoácidos esenciales comparables a la harina de pescado convencional (Karimi et al., 2019). Este enfoque aborda los desafíos de la escasez de harina de pescado  y las preocupaciones ambientales.

• Producción de biomasa: la biomasa fúngica, como la de Aspergillus oryzae y Neurospora intermedia, se puede producir a partir de subproductos industriales como la vinaza, lo que proporciona un suplemento alimenticio sostenible y rico en nutrientes con un alto contenido de proteínas y lípidos (Karimi et al., 2019).

b) Metabolitos secundarios y probióticos

• Propiedades probióticas: los hongos y sus metabolitos secundarios, como los oligosacaridos y polisacaridos complejos derivados de la pared celular de levaduras tienen la capacidad de funcionar como probióticos (Ghosh et al., 2023). Estos compuestos mejoran la salud intestinal y el bienestar general de organismos acuícolas.

• Adaptación ambiental: los hongos pueden interactuar con bacterias en entornos pobres en nutrientes, lo que promueve interacciones beneficiosas entre reinos que mejoran el crecimiento y la supervivencia microbianos, lo que se puede aprovechar en los sistemas de acuicultura para mejorar la calidad del agua y el ciclo de nutrientes (Vélez et al., 2018).

• Flotabilidad y coloración del alimento: los hongos actúan como agentes de flotación, mejorando la flotabilidad de los alimentos acuícolas. Además, generan pigmentos que realzan la coloración de los filetes de pescado, haciéndolos más atractivos para los compradores (Onomu y Okuthe, 2024).

2.2 Inmunidad y resistencia a las enfermedades:

Los hongos y sus metabolitos secundarios ofrecen alternativas prometedoras a los antibióticos en la acuicultura al mejorar la resistencia a las enfermedades y la salud general de los animales acuáticos. Su aplicación como probióticos y agentes de biocontrol puede conducir a prácticas de acuicultura más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente, ofreciendo una alternativa sostenible a los antibióticos y las vacunas, que pueden generar resistencia a los patógenos.

a) Función de los hongos y los metabolitos secundarios.

• Potencial probiótico: Los hongos, incluyendo levaduras y mohos, han sido identificados como potenciales probióticos en acuicultura. Contribuyen a la nutrición, inmunomodulación y prevención de enfermedades en peces e invertebrados en cultivo (Ghosh et al., 2023).

• Propiedades antimicrobianas: Los hongos marinos exhiben importantes actividades antibacterianas y antioxidantes, proporcionando soluciones antimicrobianas alternativas. Por ejemplo, los hongos asociados con las algas rojas han demostrado potencial contra los principales patógenos de la acuicultura, contribuyendo a la gestión sostenible de la salud del camarón (Kannan et al., 2024).

• Metabolitos secundarios: Los metabolitos secundarios producidos por hongos y otros microorganismos pueden inhibir patógenos. Por ejemplo, el Streptomyces sp. HNBCa1 marino produce metabolitos como reblastatina y geldanamicina, que exhiben actividad antifúngica de amplio espectro, lo que sugiere su potencial como agentes de biocontrol contra patógenos acuáticos (Xiong et al., 2024).

b) Aplicaciones en el control de enfermedades. Inhibición de patógenos: los metabolitos secundarios de los hongos pueden inhibir directamente los patógenos acuáticos. Por ejemplo, el compuesto orgánico volátil ácido 8-nonenoico, producido por el endófito bacteriano Kocuria flava, inhibe eficazmente el patógeno de la acuicultura Saprolegnia parasitica, mejorando la supervivencia de las larvas afectadas (Deutsch et al., 2023).

Beneficios ambientales: el uso de hongos y sus metabolitos en la acuicultura no solo ayuda a la resistencia a las enfermedades, sino que también contribuye a la mejora de la calidad del agua, lo que los convierte en una opción respetuosa con el medio ambiente (Ghosh et al., 2023).

c) Mejora del crecimiento e inmunidad. El uso de hongos y sus metabolitos secundarios en la acuicultura ha ganado atención como una alternativa sostenible para mejorar el crecimiento y la inmunidad en los animales acuáticos. Este enfoque es particularmente relevante en el contexto de las crecientes restricciones a los antibióticos y la necesidad de prácticas respetuosas con el medio ambiente.

Los hongos y sus metabolitos secundarios presentan una opción viable para mejorar el crecimiento y la inmunidad en los animales acuáticos, lo que respalda el avance hacia prácticas de acuicultura más sostenibles. Con el aumento de las regulaciones sobre el uso de antibióticos, los hongos y sus metabolitos ofrecen una alternativa prometedora para la acuicultura sostenible. Sin embargo, se necesita más investigación para comprender completamente sus mecanismos y optimizar su uso en diferentes entornos de acuicultura. Existe la necesidad de estudios más detallados sobre la composición química y el origen de los suplementos fúngicos para mejorar la reproducibilidad y comparabilidad de los hallazgos de la investigación (Ghosh et al., 2023; Reverter et al., 2021).

2.3 Biorremediación y biofloculación

La biorremediación y la biofloculación son procesos críticos en la acuicultura cuyo objetivo es mejorar la sostenibilidad y el respeto al medio ambiente. Los hongos y sus metabolitos secundarios han surgido como agentes prometedores en estos procesos, ofreciendo soluciones innovadoras para la gestión de residuos y el tratamiento del agua en los sistemas de acuicultura.

• Función de los hongos en la biorremediación. Los hongos son muy eficaces en la biorremediación debido a sus capacidades metabólicas para degradar moléculas orgánicas complejas. Pueden transformar, degradar, secuestrar o eliminar por completo compuestos no deseados de los ecosistemas, lo que los hace ideales para tratar contaminantes en entornos acuáticos. Se ha demostrado que los hongos descomponen pesticidas, productos farmacéuticos, plásticos y mitigan la contaminación por metales pesados, lo que destaca su versatilidad para abordar diversos contaminantes (Onomu y Okuthe, 2024; Vaksmaa et al., 2023).

• Hongos en la biofloculación. Se ha identificado a los hongos, como Aspergillus oryzae, como biofloculantes eficaces. Pueden eliminar microalgas y otras partículas del agua a través de mecanismos que involucran atracción electrostática y adsorción por proteínas extracelulares y polisacáridos. Este proceso es ecológico y evita la contaminación secundaria asociada con los floculantes químicos tradicionales (Nie et al., 2021; Nie et al., 2022). El uso de biofloculantes fúngicos es ventajoso debido a su naturaleza no tóxica y biodegradabilidad, lo que los hace adecuados para prácticas de acuicultura sostenible (Onomu y Okuthe, 2024; Nie et al., 2021).

• Mecanismos y optimización. La efectividad de los hongos en la biorremediación y la biofloculación está influenciada por varios factores, incluidos el pH, la dosis y las condiciones ambientales. Por ejemplo, las condiciones óptimas para la biofloculación con Aspergillus oryzae incluyen un rango de pH de 4.0 a 9.0 y dosis específicas y velocidades de mezcla para lograr una alta eficiencia de floculación (Nie et al., 2022). Estos parámetros son cruciales para maximizar la eficiencia de los hongos en aplicaciones de acuicultura.

Figura 1. Estrategias de micorremediación in situ y ex situ más comúnmente aplicadas. Bioventilación y bioinyección: adición de oxígeno para promover la actividad de los microbios aeróbicos. Bioestimulación: adición de nutrientes para promover la remediación del contaminante por parte de los microbios. Bioaumentación: adición de microbios al lugar de la contaminación. Estrategias ex situ: biorreactores para el tratamiento de contaminantes en matriz acuosa. Compostaje: tratamiento de la matriz contaminada (a menudo, suelo) en un espacio confinado (a menudo también incluye tratamiento térmico). La agricultura terrestre se basa en la labranza regular del suelo, recolectado en un lecho designado. La bioapilación es un sistema que incluye sistemas de riego, aireación y recolección de lixiviados. En las biopilas, se controlan la humedad, el oxígeno, el pH y los nutrientes (Fuente: Vaksmaa et al. 2023).

3. Metabolitos Secundarios Fúngicos en Acuicultura

Los metabolitos secundarios fúngicos se han convertido en componentes clave en la acuicultura moderna, abordando desafíos críticos relacionados con la nutrición, la salud y la sostenibilidad ambiental. Mediante el análisis de estudios revisados ​​por pares y datos de la industria, identificamos cuatro categorías principales de metabolitos fúngicos comercialmente viables: pigmentos, enzimas, micoproteínas y betaglucanos. 

3.1. Pigmentos: Alternativas naturales para la coloración de especies acuáticas.

Carotenoides de Phaffia rhodozyma y Monascus purpureus. La demanda de pigmentantes naturales en la acuicultura ha impulsado la adopción de hongos productores de carotenoides como Phaffia rhodozyma (astaxantina) y Monascus purpureus (anka avin). La astaxantina, un carotenoide rojo-anaranjado, es fundamental para lograr la coloración de la carne que se espera en salmónidos y especies ornamentales como la carpa koi[2]. Los productos comerciales derivados de Phaffia se integran en alimentos acuícolas en concentraciones de 50 a 100 mg/kg, lo que mejora la pigmentación y proporciona beneficios antioxidantes que mitigan el estrés oxidativo en los peces (Luján, 2025). Los pigmentos derivados del Monascus, que incluyen tonos amarillos, rojos y anaranjados, se utilizan en dosis similares y han demostrado mejorar el metabolismo lipídico en especies como Pagrus pagrus, reduciendo los lípidos totales entre un 15 % y un 20 %, a la vez que aumentan el contenido de ácidos grasos omega-3 (Lujan, 2025). La transición a pigmentos fúngicos aborda las limitaciones de las alternativas sintéticas, que presentan riesgos ambientales y potencial carcinogenicidad (Luján, 2025). Los datos técnicos de PEKILO®Aqua de Enifer destacan los efectos sinérgicos de la combinación de pigmentos con betaglucanos, eliminando la necesidad de aditivos inmunoestimulantes por separado (Enifer, 2025).

3.2 Enzimas: Mejora de la disponibilidad de nutrientes y la sostenibilidad ambiental.

Fitasa de Aspergillus spp. Las enzimas fitasas producidas por Aspergillus niger y especies relacionadas se utilizan ampliamente para hidrolizar el fitato en alimentos acuícolas de origen vegetal, liberando fósforo y minerales ligados. Los productos comerciales de fitasa, como los comercializados por Novozymes y DSM, mejora la retención de fósforo en los peces entre un 40 % y un 60 % en comparación con los suplementos inorgánicos (Onomu y Okuthe, 2024; Burgin, 2016). Un estudio con bagres de canal demostró que la fitasa fúngica aumentó el contenido de cenizas óseas en un 22 % y redujo la contaminación hídrica por fósforo en un 35 % (Onomu y Okuthe, 2024). La termoestabilidad es una ventaja clave de la fitasa fúngica, ya que las variantes derivadas de Aspergillus conservan entre un 80 % y un 90 % de actividad tras la exposición a 85 °C durante 30 segundos, lo que las hace aptas para procesos de peletización (Burgin, 2016). 

3.3 Micoproteínas: Fuentes de Proteína Sostenibles para Alimentos Acuícolas

PEKILO®Aqua de Enifer. PEKILO®Aqua, una micoproteína producida por Paecilomyces variotii, representa un gran avance en ingredientes sostenibles para alimentos acuícolas. Con un 65 % de proteína cruda y un 15 % de betaglucanos, sirve como sustituto directo de la harina de pescado y la harina de soja (Enifer, 2025). Estudios con salmón del Atlántico revelaron una digestibilidad proteica del 85 %, comparable a la de la harina de pescado, a la vez que reduce la huella de carbono en un 70 % gracias a su producción a partir de subproductos forestales (Enifer, 2025). El contenido de betaglucanos del producto (15 %) mejora la inmunidad innata, como se demostró en estudios con salmones juveniles, donde las tasas de supervivencia aumentaron un 12 % durante brotes de Vibrio (Enifer, 2025).

3.4 Betaglucanos: Inmunoestimulantes a partir de biomasa fúngica

Derivados de Saccharomyces cerevisiae y Aureobasidium pullulans. Los betaglucanos extraídos de las paredes celulares fúngicas se incorporan a los alimentos acuícolas en concentraciones del 0,1 al 0,3 % para mejorar la resistencia a enfermedades. Por ejemplo, los betaglucanos derivados de S. cerevisiae aumentaron la actividad de la lisozima en la tilapia del Nilo en un 45 %, mejorando así la supervivencia contra infecciones por Aeromonas hydrophila (Onomu y Okuthe, 2024). Las variantes de Aureobasidium pullulans, que producen 1,3/1,6-betaglucanos, son comercializadas por empresas como Leiber GmbH y han demostrado su eficacia en la reducción de la tasa de conversión alimenticia (ICA) entre un 8 y un 10 % en cultivos de camarones (Onomu y Okuthe, 2024).

4. Regulaciones de Metabolitos Secundarios y Suplementos en Acuicultura

Las regulaciones sobre metabolitos secundarios y suplementos nutricionales en acuicultura varían entre la UE, EE.UU. y México, pero todas comparten un enfoque en la seguridad y eficacia (Tabla 2). Es fundamental que los productores cumplan con estas normativas para garantizar la salud animal y la inocuidad alimentaria.

La Unión Europea (UE) tiene un marco regulatorio riguroso para el uso de metabolitos secundarios, probióticos, prebióticos, inmunobióticos, péptidos antimicrobianos, vitaminas y pigmentos en acuicultura. La legislación clave incluye el Reglamento (CE) No 1831/2003 (European Parliament, 2003) sobre aditivos para piensos, que establece criterios para la autorización y uso de aditivos que mejoren la salud y el bienestar de los animales. Los probióticos y prebióticos deben demostrar su eficacia y seguridad antes de obtener la aprobación. Además, los productos deben cumplir con los estándares de calidad establecidos por la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA, 2025), que evalúa la seguridad de los microbios vivos y otros componentes.

En EE.UU., la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, 2024) regula los suplementos utilizados en acuicultura a través del enfoque del "nuevo alimento". Los probióticos y prebióticos son considerados aditivos alimentarios y deben ser aprobados antes de su comercialización. La FDA exige datos sobre la seguridad y eficacia, además de cumplir con las Buenas Prácticas de Manufactura (GMP). Los péptidos antimicrobianos y otros metabolitos deben ser evaluados en términos de su impacto en la salud pública y animal, asegurando que no haya residuos perjudiciales en los productos acuáticos.

En México, las regulaciones están a cargo de la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS) y el Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (SENASICA). Estos organismos supervisan el uso de probióticos, prebióticos e inmunobióticos, exigiendo estudios que demuestren su eficacia y seguridad. Las normativas mexicanas también requieren la evaluación del impacto ambiental asociado con el uso de estos productos en la acuicultura. Aparte, se siguen lineamientos internacionales para asegurar que los productos cumplan con estándares globales (AAFCO, 2023; FAO/WHO, 2025; FAO, 2016).

Tabla 2. Ejemplos de sustancias aprobadas derivadas de hongos y levaduras.

5. Desafíos y direcciones futuras

La investigación futura debe priorizar las evaluaciones de impacto ecológico y los análisis de costo-efectividad para garantizar un acceso equitativo en los diversos sistemas acuícolas. Los hongos y sus metabolitos secundarios tienen un potencial significativo para mejorar la sostenibilidad y la productividad de la acuicultura. Sin embargo, se deben abordar desafíos como: a). Dosis y duración de la fermentación: la efectividad de los hongos para reducir las fracciones de fibra y mejorar la disponibilidad de nutrientes está influenciada por la duración y la dosis de la fermentación, que pueden variar para diferentes ingredientes del alimento. Esta variabilidad hace que sea un desafío para los acuicultores aplicar hongos de manera efectiva sin pautas precisas (Onomu y Okuthe, 2024); b). Colonización probiótica: si bien los hongos y las actinobacterias tienen potencial como probióticos, su colonización y potencial probiótico en el entorno de cultivo o dentro de los tractos gastrointestinales de los peces ha recibido menos atención en comparación con los probióticos más convencionales, como los bacilos y las bacterias del ácido láctico (Ghosh et al., 2023); c). Barreras regulatorias y económicas: el desarrollo y la aplicación de productos a base de hongos en la acuicultura pueden enfrentar obstáculos regulatorios y restricciones económicas, particularmente en la ampliación de la producción y la garantía de la rentabilidad (Ghosh et al., 2023).

Las investigaciones futuras deberían centrarse en: a). Investigación sobre condiciones óptimas: se necesita más investigación para determinar la dosis más efectiva y la duración de la fermentación para cada ingrediente del alimento para maximizar los beneficios de los hongos en la acuicultura (Onomu y Okuthe, 2024); b). Exploración de los mecanismos probióticos: es necesario explorar y comprender los mecanismos probióticos de los hongos y las actinobacterias, incluidas sus funciones en la nutrición, la inmunomodulación y la prevención de enfermedades (Ghosh et al., 2023);  c). Elaboración de postbióticos derivados de hongos, que se clasifican como postbióticos fúngicos, muestran un gran potencial para fortalecer la inmunidad innata y aumentar la resistencia a enfermedades en los peces e invertebrados en cultivo. Esto indica una oportunidad valiosa para su desarrollo (Ghosh et al., 2023).

6. Conclusiones

La comercialización de probióticos, prebióticos e inmunobióticos a base de hongos y levaduras marca un cambio de paradigma hacia la acuicultura sostenible. Productos como Actisaf® Sc 47, Bio-Mos® y MacroGard® ejemplifican la sinergia entre la innovación científica y la aplicación industrial, ofreciendo soluciones escalables a los desafíos globales de la seguridad alimentaria. Los hongos y sus compuestos bioactivos presentan soluciones innovadoras para la acuicultura sostenible, ya que mejoran el crecimiento, la inmunidad y la resistencia a las enfermedades, y al mismo tiempo contribuyen a la biorremediación y a una mayor eficiencia alimentaria. Sirven como inmunoestimulantes, probióticos y agentes antimicrobianos eficaces, proporcionando alternativas ecológicas a los métodos tradicionales de gestión de enfermedades. Este enfoque no solo mejora la salud y la productividad de las especies de acuicultura, sino que también respalda la sostenibilidad ambiental. Los hongos representan una alternativa ecológica a los floculantes químicos tradicionales, mejoran la calidad de los alimentos y mejoran la sostenibilidad general de los sistemas de acuicultura. 

En conclusión, la aplicación de hongos y sus metabolitos secundarios ofrece oportunidades prometedoras para la acuicultura sostenible. Al mejorar el crecimiento, la inmunidad y la resistencia a las enfermedades, y mejorar la calidad de los alimentos y la gestión del agua, los hongos pueden contribuir significativamente a la sostenibilidad y la productividad de los sistemas de acuicultura.

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