En las profundidades de los centros de cultivo de salmón del sur de Chile, lejos de la vista humana, se desarrollan procesos clave para el equilibrio del ecosistema marino. En este contexto, un reciente estudio científico aporta nueva evidencia sobre cómo el uso de florfenicol —una herramienta relevante para el tratamiento de enfermedades y el resguardo del bienestar animal en la salmonicultura— puede influir en la estructura y funcionalidad de los microbiomas presentes en los sedimentos. Estos hallazgos invitan a seguir profundizando en su uso responsable, con el fin de resguardar tanto la salud de los peces como la integridad de los ecosistemas a largo plazo.
El estudio publicado en la revista Antibiotics corresponde a un trabajo colaborativo y multidisciplinario, contando con la destacada participación de los Dres. Ruben Avendaño-Herrera, Pamela Thomson (Interdisciplinary Center for Aquaculture Research – INCAR y Universidad Andrés Bello) y Rodrigo Santibañez (University of California y Pontificia Universidad Católica de Chile), junto con el Dr. Sergio Lynch Contreras, académico e investigador de la carrera de Medicina Veterinaria de la Universidad Santo Tomás Puerto Montt. Es importante destacar que este tipo de estudio tiene un alto costo y contó con el financiamiento del proyecto FONDAP N° 1523A0007 (ANID).
La investigación, centrada en centros de cultivo de la Región de Los Lagos, utilizó herramientas de metagenómica para analizar el ADN microbiano presente en sedimentos marinos expuestos a tratamientos antimicrobianos. A través de técnicas avanzadas como la secuenciación del gen 16S rRNA y modelos bioinformáticos predictivos, los científicos lograron mapear no solo qué microorganismos habitan estos entornos, sino también cómo están cambiando y qué funciones metabólicas podrían estar desarrollando.
¿Qué significa esta pérdida de diversidad para la salud del ecosistema marino?
Al respecto, el Dr. Sergio Lynch, explicó que “la diversidad microbiana es un componente clave de la estabilidad ecológica de los sedimentos marinos. Estos microorganismos participan activamente en procesos fundamentales como la degradación de materia orgánica, el reciclaje de nutrientes y la regulación de ciclos biogeoquímicos. Cuando un antimicrobiano como el florfenicol reduce esa diversidad, lo que ocurre es que algunas bacterias sensibles desaparecen o disminuyen, mientras que otros grupos bacterianos más tolerantes o resistentes se vuelven dominantes”.
“Esta pérdida de diversidad de la comunidad microbiana puede disminuir la resiliencia del ecosistema bentónico. En otras palabras, un sistema con menor diversidad tiene menos capacidad para recuperarse frente a perturbaciones ambientales, como cambios en carga orgánica o variaciones en condiciones físico-químicas. A largo plazo, esto podría alterar el funcionamiento natural de los sedimentos y afectar los servicios ecosistémicos que estos microbiomas proporcionan al ambiente marino circundante”, añadió.
El Dr. Lynch, explicó que “los cambios detectados en la microbiota sedimentaria se refieren a la diversidad y tipo de clases bacterianas predominantes entre el centro de cultivo control y los centros de cultivo con tratamiento, para las condiciones y unidades evaluadas. En este estudio en particular, no se buscó detectar genes de resistencia ni determinantes de resistencia bacteriana a antimicrobianos. Precisamente, estas son preguntas que nuestra línea de investigación propone abordar en el corto plazo”.
“Es conocido por otros estudios que los sedimentos marinos actúan naturalmente como un sumidero de compuestos orgánicos y partículas, incluyendo residuos de antibióticos provenientes del alimento medicado y de las heces de los peces. En ese ambiente, las bacterias quedan expuestas a concentraciones subletales del antimicrobiano, lo que puede generar una presión selectiva a favor de microorganismos portadores de genes de resistencia”, agregó.
Menos diversidad y cambios funcionales
Los resultados evidencian que los sedimentos bajo centros tratados con florfenicol mostraron una disminución significativa en su diversidad microbiana. En términos ecológicos, esto implica una pérdida de resiliencia. Mientras el sitio de control —sin intervención antibiótica— presentó una comunidad bacteriana diversa y equilibrada, los centros tratados evidenciaron una estructura más empobrecida y dominada por microorganismos potencialmente resistentes o tolerantes a antibióticos.
Por su parte, el Dr. Ruben Avendaño indicó que “los resultados sugieren que sí podría estar ocurriendo una modificación funcional en el microbioma bentónico cercano a la jaula de cultivo. En los centros tratados con florfenicol se observó un aumento de grupos bacterianos asociados a condiciones reductoras y al metabolismo del azufre, como bacterias sulfato-reductoras. Este tipo de microorganismos suele proliferar en sedimentos con alta carga de materia orgánica y bajo contenido de oxígeno”.
Cambios notorios en filos bacterianos como Firmicutes, Desulfobacterota o Bacteroidota reflejan una reorganización profunda del ecosistema microbiano. Este fenómeno no es menor: los microorganismos en sedimentos marinos cumplen funciones clave en el reciclaje de nutrientes, la degradación de materia orgánica y el equilibrio biogeoquímico del fondo oceánico.
“La combinación de aporte orgánico propio de la acuicultura (principalmente alimento no consumido y fecas) junto con la presión selectiva del antibiótico puede favorecer comunidades microbianas especializadas en degradación anaerobia y ciclos del azufre. Esto implica que no solo cambia la composición taxonómica del microbioma, sino también su funcionamiento metabólico, lo que puede alterar procesos como la mineralización de materia orgánica, la generación de sulfuros o el reciclaje de nutrientes en el fondo marino”, explicó el Dr. Avendaño.
Adaptación microbiana: señales de un nuevo equilibrio
Más allá de la composición, el estudio detectó alteraciones en las funciones metabólicas de estas comunidades. Destaca el aumento en rutas relacionadas con el metabolismo del azufre —como la biosíntesis de L-metionina— y una mayor actividad en la oxidación de ácidos grasos.
Estas señales apuntan a una adaptación microbiana a condiciones enriquecidas en materia orgánica y compuestos sulfurados, típicamente asociadas a la actividad acuícola intensiva. En otras palabras, el ecosistema no solo cambia los microorganismos presentes en estos nichos ecológicos, sino también cómo éstos funcionan.
Esta nueva configuración podría implicar alteraciones en los ciclos de nutrientes, mayor persistencia de genes de resistencia antimicrobiana y un deterioro progresivo de la biodiversidad del sedimento.
Proyección de la investigación
El académico de la Universidad Santo Tomás, adelantó que “una siguiente etapa en esta línea de investigación es ampliar la escala del estudio. Esto incluye evaluar un mayor número de centros de cultivo, idealmente con diferente historial de uso de antimicrobianos, condiciones ambientales y niveles de carga productiva. De esta manera se podrá determinar si los patrones observados son consistentes en distintos sistemas de cultivo o si dependen de variables locales”.
Por su lado, El Dr. Ruben añadió que “otro enfoque relevante es integrar análisis funcionales más profundos, particularmente el estudio directo de genes de resistencia antimicrobiana mediante metagenómica o resistoma ambiental. También es importante incorporar estudios temporales que permitan evaluar cuánto tiempo persisten estos cambios en la microbiota del sedimento una vez que finalizan los tratamientos. Este tipo de información es clave para entender la dinámica y la recuperación de estos ecosistemas”.
La gestión sanitaria en el uso de antibióticos
El estudio concluye con un llamado claro: avanzar hacia estrategias de gestión que reduzcan el uso de antimicrobianos y su huella ambiental. Esto implica fortalecer prácticas preventivas, mejorar el control sanitario sin dependencia de antibióticos y profundizar la investigación en alternativas sostenibles.
Al respecto, el Dr. Lynch manifestó que “es conocida la situación sanitaria en la industria salmonicultora chilena, donde la Piscirickettsiosis es la principal causa del uso de antimicrobianos, y en particular, del florfenicol, considerando la insuficiente respuesta inmune de los peces vacunados específicamente contra este patógeno. En este escenario, cualquier estrategia que busque reducir la dependencia de antibióticos mediante enfoques preventivos es fundamental”.
Al mismo tiempo el investigador, resaltó que “es importante destacar la disminución de uso proporcional de antimicrobianos en el tiempo por parte de los productores, siendo ellos los principales interesados en lograr una producción más sostenible, siendo prueba de ello su apoyo y colaboración a estudios como el que pudo realizarse”.
Paralelamente, el Dr. Avendaño, sugirió que “el establecimiento de un monitoreo ambiental de sedimentos mediante herramientas microbiológicas y moleculares, podría transformarse en un indicador temprano del impacto ecológico de las prácticas productivas, permitiendo ajustar las estrategias de manejo antes de que se produzcan alteraciones más profundas en el ecosistema bentónico.”
Asimismo, los científicos subrayaron la necesidad de estudios a largo plazo que permitan comprender la persistencia de estos cambios microbianos y sus efectos acumulativos en los ecosistemas marinos.
