El florfenicol (FF) se ha consolidado como el antimicrobiano (AM) de primera elección para el tratamiento de enfermedades infecciosas en la acuicultura nacional, representando el 95,46% del total de antimicrobianos utilizados en la industria del salmón (SERNAPESCA, 2023). Sin embargo, el creciente uso de este fármaco ha planteado importantes desafíos, especialmente frente a la disminución de la susceptibilidad de Piscirickettsia salmonis, el principal agente etiológico del Síndrome Rickettsial del Salmón (SRS), patología responsable de considerables pérdidas económicas que bordean los 700 millones de dólares anuales (Rozas, 2022; Cabello, 2025).
Aunque los productos autorizados indican una dosis de FF de 10 mg/kg durante 10 días consecutivos, se ha documentado el uso extra etiqueta de dosis de hasta 20-30 mg/kg en campo (San Martín et al., 2019), en un intento por mantener su eficacia frente a cepas menos susceptibles. Esta situación se ve reflejada en el informe del Instituto de Fomento Pesquero (IFOP, 2024), el cual reporta que un 55% de los aislados de Piscirickettsia salmonis en 2024 correspondían a cepas no wild-type (NWT), según el valor de corte epidemiológico (COwt: 0,25 µg/mL). Además, se ha observado un preocupante aumento del genogrupo LF-89, en el cual un 67,27% de los aislados eran NWT, lo que evidencia una pérdida de susceptibilidad al florfenicol.
Frente a este escenario, se vuelve urgente avanzar hacia estrategias que permitan reducir las dosis terapéuticas de FF sin comprometer su eficacia clínica, minimizando el riesgo de desarrollo de resistencia a los antimicrobianos (RAM). Una de las alternativas más prometedoras es el uso de compuestos naturales con propiedades antimicrobianas, como los flavonoides y polifenoles, capaces de ejercer un efecto sinérgico con los antimicrobianos convencionales. Dos fuentes destacadas en este ámbito son el gel de aloe vera (Aloe barbadensis miller) y el orujo de uva (Vitis vinifera).
Aloe vera: antimicrobiano e inmunoestimulante natural
El gel de aloe vera ha sido extensamente estudiado por su actividad antimicrobiana in vitro frente a bacterias patógenas como Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Shigella y Salmonella spp. (Goudarzi et al., 2015; Arbab et al., 2020). Esta actividad se atribuye principalmente a compuestos fenólicos como las antraquinonas, que afectan la síntesis de proteínas bacterianas, y a polisacáridos como el acemanano, conocido por su efecto inmunomodulador (Chacón et al., 2019). Además, se ha demostrado su potencial como promotor del crecimiento y modulador del sistema inmune en peces, como en alevines de Oreochromis niloticus (Ochingo et al., 2023). Por otra parte, en el estudio realizado por Forno-Bell et al. (2021) evidenciaron un efecto sinérgico entre extractos de aloe vera y antimicrobianos sintéticos, abriendo nuevas posibilidades para su aplicación en formulaciones combinadas.
Orujo de uva: de residuo a recurso bioactivo
El orujo de uva, subproducto sólido de la industria vinícola, representa un recurso subutilizado con alto valor agregado. En 2023, la producción vitivinícola chilena generó aproximadamente 240 mil toneladas de orujo (SAG, 2024). Este residuo contiene una alta concentración de compuestos fenólicos con reconocida actividad antimicrobiana, como flavonoides, antocianinas, ácidos fenólicos y estilbenos (López-Astorga, 2022). Su mecanismo de acción incluye la inhibición de la síntesis de membrana celular, la replicación del ADN, la motilidad bacteriana y la producción de toxinas (Biharee, 2020). En este sentido, estudios como el de Sanhueza et al. (2017) demostraron una reducción significativa de la concentración mínima inhibitoria (CMI) de AM frente a cepas multirresistentes de S. aureus y E. coli, al combinarse con extracto de orujo de uva.
Nuevas Estrategias para Optimizar el Uso de Florfenicol en la Salmonicultura Chilena
Desarrollo de formulaciones layer by layer (LbL)
Con el objetivo de optimizar el uso de florfenicol (FF) en la industria salmonera y reducir las dosis requeridas sin comprometer su eficacia, se desarrollaron formulaciones que combinan este antimicrobiano con compuestos naturales de origen vegetal, específicamente aloe vera (Aloe barbadensis miller) y el orujo de uva (Vitis vinifera), a través de una innovadora técnica de encapsulación conocida como Layer-by-Layer (LbL).
Esta técnica permite recubrir las formulaciones con múltiples capas de polielectrolitos, lo que ofrece un control preciso sobre el espesor, la permeabilidad y la liberación progresiva del principio activo. Para lograrlo, primero se prepararon nanoemulsiones (NE) de tipo aceite en agua (O/W), donde se co-encapsuló FF junto con cada uno de los compuestos naturales. Luego, se recubrieron con una capa externa de zinc-alginato y se agregó una capa de palatante a base de harina de krill. Finalmente, las formulaciones fueron sometidas a un proceso de secado por aspersión, obteniendo un producto final en formato de polvo con partículas de tamaño micrométrico, adecuado para su uso en alimentación animal.
Las formulaciones presentaron características físico-químicas favorables. Las NE con Aloe vera mostraron una tonalidad verde amarillenta, mientras que las formuladas con orujo de uva adquirieron un color rojizo claro, ambas sin signos de separación de fases ni aglomeraciones. Como era de esperarse, el control negativo (sin FF ni compuestos naturales) se mantuvo con una coloración blanquecina (ver Figura 2).
Respecto al tamaño de partícula, ambas nanoemulsiones se mantuvieron en el rango coloidal, con tamaños de 208,66 nm para FF-Aloe vera y 235,32 nm para FF-orujo de uva, lo que favorece la estabilidad de las formulaciones. Además, ambas presentaron potencial zeta negativo e índices de polidispersión (PDI) de 0,15 y 0,23, respectivamente, lo que refleja una buena uniformidad y estabilidad del sistema. También se observó una concentración de partículas del orden de 10¹², con valores de 3,79 x 10¹² y 3,25 x 10¹² para las formulaciones de FF con Aloe vera y orujo de uva, respectivamente, confirmando la reproducibilidad del método utilizado (ver Tabla 1)
Respecto a las micropartículas LbL, tras el secado por aspersión presentaron una morfología adecuada, aunque con cierto grado de aglomeración (Figura 3). En dispersión acuosa, el tamaño promedio fue de 176,41 µm para FF-Aloe vera y de 71,7 µm para FF-orujo de uva, mientras que la formulación control, sin florfenicol ni compuestos naturales, mostró partículas mucho más pequeñas, con un promedio de 7,61 µm. El índice span, que mide la dispersión en el tamaño de las partículas, fue de 7,68 para FF-Aloe vera y 3,55 para FF-orujo de uva, mientras que el control blanco presentó un span de 1,17. Esto indica una mayor homogeneidad en la distribución del tamaño de partículas en la formulación FF-orujo de uva en comparación con FF-Aloe vera (ver Tabla 2).
Los resultados de la cuantificación de florfenicol (FF) encapsulado, obtenidos mediante cromatografía líquida de ultra alto rendimiento (UHPLC), mostraron una alta eficiencia de encapsulación, alcanzando un 94% tanto para las formulaciones FF-Aloe vera como FF-orujo de uva. Esto indica que la mayoría del fármaco quedó correctamente encapsulado dentro de del sistema layer by layer, asegurando la estabilidad y el control en la liberación del principio activo.
Actividad antimibrobiana in vitro de formulaciones layer by layer
Una vez confirmada la alta eficiencia de encapsulación del florfenicol en ambas formulaciones, el siguiente paso fue evaluar la actividad antimicrobiana de los compuestos bioactivos co-encapsulados. Para ello, se determinó la concentración mínima inhibitoria (CMI) de los extractos de Aloe vera y orujo de uva (Vitis vinifera) frente a Piscirickettsia salmonis mediante el método de microdilución en caldo, realizado por triplicado. Estos resultados permitieron cuantificar la eficacia antimicrobiana directa de los compuestos naturales antes de analizar el efecto sinérgico con el florfenicol.
Posteriormente, se evaluó la concentración mínima inhibitoria (CMI) de las formulaciones layer by layer (LbL) utilizando la técnica de microdilución en caldo, siguiendo la metodología descrita por Yañez et al. (2014) con algunas modificaciones. En este análisis se midió la actividad antimicrobiana tanto de las nanoemulsiones como de las micropartículas LbL obtenidas tras el secado por aspersión de dichas nanoemulsiones. Los resultados revelaron una notable mejora en la eficacia antimicrobiana al pasar de las nanoemulsiones a las micropartículas LbL: la CMI para las nanoemulsiones de FF-orujo de uva fue de 7,81 µg/mL, mientras que para las micropartículas LbL de FF-orujo de uva disminuyó a 3,91 µg/mL. De forma similar, las nanoemulsiones de FF-aloe vera mostraron una CMI de 0,98 µg/mL, que se redujo aún más a 0,24 µg/mL en las micropartículas LbL (Figura 5).
Actualmente, nuestro equipo de investigación se encuentra realizando los estudios para evaluar de manera detallada el efecto sinérgico entre el florfenicol y los compuestos bioactivos presentes en el aloe vera y el orujo de uva dentro de las formulaciones LbL. Estos análisis buscan determinar cómo la combinación de estos agentes puede potenciar la actividad antimicrobiana frente a Piscirickettsia salmonis, optimizando la eficacia terapéutica y permitiendo potencialmente reducir las dosis necesarias de florfenicol. Los resultados de estos estudios serán clave para validar el potencial de estas formulaciones como una alternativa innovadora y sostenible para el control de enfermedades en la salmonicultura.
Mirando al futuro
El uso de extractos naturales como adyuvantes terapéuticos representa una estrategia sostenible y prometedora para enfrentar los desafíos actuales del uso de antimicrobianos en la salmonicultura. La combinación de florfenicol con compuestos como los presentes en aloe vera y orujo de uva no solo podría permitir una reducción en las dosis requeridas, sino también contribuir a preservar la eficacia de los tratamientos, proteger el medio ambiente y mejorar la percepción pública de la industria. La investigación aplicada y los ensayos en condiciones de cultivo representan el siguiente paso crucial para validar estas soluciones naturales como herramientas viables dentro de los programas de salud en la acuicultura chilena.
