Diseñan intestino artificial para evaluar la digestión del alimento en trucha arcoíris
Italia: El dispositivo tiene como objetivo el estudio de la digestión, absorción de nutrientes, interacciones con la microbiota intestinal y evaluación de la eficacia de diferentes dietas y aditivos alimentarios.
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Un equipo italiano de investigadores ha logrado un avance significativo en el diseño de una nueva plataforma in vitro, basada en un modelo de “intestino artificial”, para evaluar la digestibilidad y biodisponibilidad de aminoácidos en trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss).
Este tipo de intestinos artificiales son dispositivos diseñados para simular las condiciones fisiológicas del tracto intestinal de los peces en estudios de investigación. Estos dispositivos están diseñados para replicar tanto la estructura como la función de los intestinos de los peces, lo que permite realizar experimentos controlados y reproducibles en un entorno de laboratorio.
Según lo informado por el portal web Mis Peces, los intestinos artificiales son utilizados para una variedad de propósitos en la investigación acuícola, incluyendo el estudio de la digestión, absorción de nutrientes, interacciones con la microbiota intestinal y evaluación de la eficacia de diferentes dietas y aditivos alimentarios.
En el caso específico de esta plataforma, se combinan dos métodos. El primero es la digestión in vitro de alimentos peletizados; es decir, la simulación del proceso de digestión en el tracto gastrointestinal del pez utilizando condiciones de laboratorio, mientras que el segundo método implica exponer células epiteliales intestinales a la fracción biodisponible extraída (BAF), que contiene los aminoácidos digeridos y absorbidos en el intestino.
La combinación de estos dos enfoques permite a los investigadores determinar tanto la cantidad de aminoácidos que se digieren en el proceso de digestión como su disponibilidad para su absorción por las células intestinales. Esto es importante porque la digestibilidad y la biodisponibilidad de los aminoácidos son factores clave que influyen en la eficiencia de la alimentación de los peces y en su capacidad para utilizar los nutrientes de manera efectiva.
Además, este tipo de “intestino artificial” contribuye a minimizar el uso de pruebas in vivo que son necesarias para probar dietas para peces, y que suelen ser “largas, costosas y requieren de muchos peces”.
De acuerdo con lo planteado por los investigadores, las pruebas in vivo, aunque permiten una evaluación precisa del efecto final de cada alimento, “no mejoran nuestro conocimiento básico de los mecanismos celulares y moleculares que determinan los resultados finales. Esto, limita severamente nuestra capacidad para comprender y predecir el valor biológico de los ingredientes, tanto individualmente como en combinaciones diferentes”.
Se trata del primer intento de desarrollar una técnica que permita evaluar simultáneamente la digestibilidad y biodisponibilidad de aminoácidos en peces. Según explican los investigadores, hasta ahora no existía una metodología específica para realizar esta evaluación de manera integrada.
“En el ámbito de la acuicultura, las aplicaciones son muy interesantes ya que se convierte en una herramienta más precisa para evaluar la calidad de los alimentos y formular dietas optimizadas para los peces. La plataforma es especialmente interesante también ante el creciente número y variedad de materias primas que actualmente se utilizan para la fabricación de piensos en acuicultura y permite seguir avanzando en este enfoque más sostenible y flexible de alimentar a los peces”, detallan.
Reducir impactos ambientales
Los investigadores agregan que al comprender mejor cómo los peces digieren y absorben los aminoácidos, se pueden diseñar dietas más eficientes y nutritivas, lo que contribuye a mejorar la salud y el crecimiento de los peces, así como a reducir los residuos y los impactos ambientales asociados a la alimentación acuícola.
En el estudio se logró demostrar que es posible cuantificar la cantidad de cualquier aminoácido individual durante el procedimiento. Durante el estudio, se observó que la concentración de BAF, el medio utilizado para su dilución, la duración de la exposición y las diferentes líneas celulares epiteliales pueden influir en los resultados y, por lo tanto, deben seleccionarse de acuerdo con el objetivo final del experimento.
“Con esta plataforma, se puede comparar diferentes alimentos para peces y explorar cómo los resultados obtenidos pueden correlacionarse con la información recopilada de ensayos in vivo. Los hallazgos de este estudio sientan las bases para futuras investigaciones y podrían tener implicaciones significativas en la formulación de dietas más eficientes y nutritivas para la acuicultura, contribuyendo así a la sostenibilidad y rentabilidad de este sector clave en la seguridad alimentaria global”, explican.
Los investigadores esperan que estos avances impulsen la innovación en la industria acuícola y promuevan prácticas más sostenibles y eficientes en el sector.
Se trata de un trabajo pionero que ha sido publicado en la revista científica Animals. Los investigadores planean continuar con sus investigaciones, ampliando la muestra de alimentos y profundizando en las correlaciones entre los resultados in vitro y los ensayos in vivo, con el objetivo de seguir mejorando la nutrición y la producción en la acuicultura.
Aunque los intestinos artificiales tienen varias ventajas, cabe recordar que es importante tener en cuenta que también existen limitaciones. Por ejemplo, pueden no replicar completamente las condiciones naturales del tracto digestivo de los peces, y algunos aspectos fisiológicos y comportamentales pueden no ser completamente capturados. Por lo tanto, es esencial combinar los estudios con intestinos artificiales con pruebas in vivo para obtener una comprensión más completa de los procesos biológicos en los peces.
