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O que é o microbioma e podemos realmente melhorá-lo por meio de aplicações de produtos comerciais?

O que é o microbioma e podemos realmente melhorá-lo por meio de aplicações de produtos comerciais?

Data de Publicação: 27 de julho de 2021 15:14:00
Pesquisas substanciais estão sendo realizadas para explorar o microbioma e seu papel potencial na saúde de humanos e animais, incluindo peixes e camarões.

 

*Por Stephen G. Newman Ph.D.

O termo microbioma pode ser definido como todas as bactérias, fungos, protozoários e vírus que ocupam nichos específicos. Um nicho, no caso da aquicultura, pode ser o sedimento sob uma gaiola ou no fundo de uma lagoa, ou a totalidade de um animal ou alguma parte do animal, como o trato intestinal. Pesquisas substanciais estão sendo realizadas para explorar o microbioma e seu papel potencial na saúde de humanos e animais, incluindo peixes e camarões.

A microbiologia realmente não existia antes do trabalho de Antonie van Leeuwenhoek, que inventou o primeiro microscópio prático na última parte do século XVII. Ele é amplamente creditado como o pai da microbiologia e seu trabalho seminal em 1674 sobre a descoberta de organismos unicelulares lançou as bases. Foi só há 161 anos, 1860, quando Louis Pasteur [químico e microbiologista francês que descobriu os princípios da vacinação, fermentação microbiana e pasteurização] desenvolveu meios artificiais, que as primeiras bactérias isoladas puderam crescer. E foi só em 1928, quando Alexander Fleming [médico e microbiologista escocês] descobriu o primeiro antibiótico verdadeiro, que ele chamou de penicilina, que a ciência da microbiologia começou a se acelerar dramaticamente.

Havia um foco no isolamento, identificação e caracterização de bactérias por sua capacidade de crescer em uma variedade de fontes de alimentos - a maioria das pessoas já viu placas de ágar - e a maioria dos microbiologistas achava que essa abordagem revelaria a complexidade do crescimento microbiano. Enquanto Joshua Lederberg [biólogo molecular americano reconhecido por seu trabalho em genética microbiana, inteligência artificial e programa espacial dos Estados Unidos; aos 33 anos, ele ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1958] é amplamente creditado por ter cunhado o termo microbioma em 2001, algumas décadas antes quando o termo foi usado pela primeira vez. Sua definição, entretanto, era muito limitada. Avanços recentes em biologia molecular e bioquímica resultaram em uma verdadeira apreciação de quão complexo é o conceito de microbioma.

Microbiomas são complexos e mudam constantemente

Agora sabemos que só podemos isolar uma fração muito pequena do total de micróbios presentes, cultivando-os. A grande maioria das bactérias não pode ser cultivada ainda (se alguma vez). Suas necessidades de crescimento são exigentes e só sabemos que estão presentes por causa de seu ácido ribonucléico, RNA [ácido nucléico vital em vários papéis biológicos na codificação, decodificação, regulação e expressão de genes]. O que a ciência descobriu é que cada microbioma é enorme e não temos idéia de quais são as funções da maioria dos organismos ou que espécies podem ser. Tiramos instantâneos e observamos o que está acontecendo em um determinado animal em um determinado ambiente e, a partir desses instantâneos, conclusões que quebram paradigmas estão sendo feitas.

O microbioma não é uma constante. Ele está continuamente mudando e evoluindo. Alguns dos fatores que impactam isso podem ser deduzidos logicamente. Experimentos sólidos, bem planejados e baseados na ciência podem deduzir outros. No entanto, na maior parte, nós, por enquanto, temos muito pouco entendimento do que está acontecendo. Assim como em muitas outras ciências, há mudanças contínuas no entendimento. A natureza da ciência é tal que esse entendimento só surgirá como resultado das novas tecnologias e do tempo.

Podemos afirmar com um alto grau de certeza que os microbiomas são extremamente complexos e altamente variáveis. Embora ajustar alguns aspectos dele possa resultar em mudanças sob condições altamente controladas que levem a inferir que os ajustes são responsáveis ??pelas mudanças observadas, a realidade é que não temos ideia do que 99,99 por cento das bactérias presentes são (exceto em geral sentir que muitos serão espécies que não foram identificadas), a que função eles desempenham, como seus números mudam com a mudança das condições e outros fatores.

Embora seja certamente possível observar o impacto das mudanças no microbioma quando alguém adiciona algumas bactérias à mistura, isso normalmente não é feito em condições do mundo real, e o que pode parecer real para um conjunto de condições pode ser totalmente diferente para outro conjunto de condições. O ponto principal, em minha opinião, é que ainda temos muito que aprender sobre os microbiomas e seu manejo potencial.

Foco na aquicultura

Concentrando-se na criação de camarões e peixes, pode-se acreditar que estamos no limiar de uma mudança de paradigma quanto à capacidade de manipular o meio ambiente nos sistemas de produção

 

 

 

Neste artigo, o Dr. Newman discute criticamente os microbiomas da aquicultura - que incluem todas as bactérias, fungos, protozoários e vírus que ocupam nichos específicos como fundos de lagos, ou um animal inteiro ou partes dele - e apresenta perspectivas sobre seu manejo relatado. Foto do Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc., Via Wikimedia Commons.

 

e aquicultura (tanques e lagoas). Essas descobertas impactarão outros ambientes de produção, como incubatórios, viveiros, sistemas RAS, bioflocos e outros (cada um dos quais é composto por muitos nichos diferentes). A garantia é que seremos capazes de controlar a composição bacteriana nesses ambientes de acordo com nossas especificações de produção. E que isso, por sua vez, trará uma nova era na criação de camarões e peixes, e as doenças serão coisas do passado.

Acredito que isso seja, na melhor das hipóteses, uma pseudociência e, na pior, um esquema que abrirá ainda mais as portas para o que já é uma arena superlotada e cheia de jogadores que afirmam que seus produtos melhoram a saúde animal por causa dos impactos diretos sobre os animais. Existem muitas razões pelas quais isso não seria necessariamente o caso.

Provavelmente, o aspecto mais mal compreendido da ciência é que correlação não é causalidade. Vincular o uso de uma mistura microbiana a observações sobre seu impacto nos animais é uma correlação. Sem a compreensão de mecanismos plausíveis e parâmetros experimentais que são inconsistentes com o que está acontecendo no mundo real, não é lógico nem válido cientificamente pensar que correlação significa causalidade. A validação de teorias em aquários em laboratório não permite concluir que determinado produto funciona automaticamente em campo da mesma maneira.

Acho que é seguro presumir que a indústria da aquicultura verá um número cada vez maior de produtos comerciais que afirmam alterar o microbioma de uma maneira benéfica para camarões e peixes cultivados. Isso já está acontecendo: a taxa na qual as observações publicadas estão sendo relatadas está aumentando dramaticamente com afirmações milagrosas sobre os impactos de todos os tipos de coisas no microbioma.

Não existem balas mágicas. A doença é consequência de fatores estressantes, baixa biossegurança e falta de entendimento sobre as limitações impostas pelo meio ambiente à saúde animal, entre outros fatores. Em um ambiente de produção, onde há muitas variáveis ??em jogo, deve-se considerar que pode ser hipócrita, na melhor das hipóteses, alegar que uma dada abordagem irá alterar permanentemente um determinado microbioma de uma maneira que garanta uma melhor saúde animal.

Perspectivas

É uma pena que isso tenha mesmo de ser dito. Eu trabalho com pessoas no campo e, em muitos países, vejo aquafaricultores que têm pouca educação formal na esperança de colher as enormes recompensas que uma safra consistentemente bem-sucedida pode trazer. Também vejo que eles são constantemente abordados por vendedores que lhes oferecem produtos para resolver seus “problemas”.

O epítome disso é o uso do termo probiótico, o que não significa que nenhuma bactéria possa ser usada de alguma forma em qualquer animal. A ligação entre o uso de bactérias vivas que são ingeridas por via oral com a melhoria da saúde animal por causa de influências positivas no microbioma é, na melhor das hipóteses, correlativa, e a realidade é a declarada acima. Esperar que você seja capaz de alimentar seus animais com uma mistura de bactérias que alteram o microbioma de uma maneira que seja consistentemente responsável pela melhoria da saúde animal é mais do que provável que não seja uma expectativa realista.

*STEPHEN G. NEWMAN PH.D.

Presidente e CEO
Aquaintech Inc. - "Biotechnology Benefiting Aquaculture"
Lynnwood, WA 98037 EUA

sgnewm@aqua-in-tech.com

**Artigo da Global Aquaculture Alliance

 

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