Fermented products of Bacillus velezensis improve growth, intestinal health and immune functions of crucian carp (Carassius auratus) by regulating its intestinal core microbiota
Questo studio dimostra che i prodotti fermentati di *Bacillus velezensis* LK1, in particolare la sua coltura, fungono da alternativa sostenibile agli antibiotici che migliora significativamente la crescita, l'immunità e la salute intestinale della carpa cruciana regolando il microbiota intestinale fondamentale, in particolare promuovendo le specie benefiche di *Cetobacterium*.
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Dentro la pancia di ogni pesce si trova una città invisibile e frenetica. Questo è il microbioma intestinale, una complessa comunità di batteri che funge da secondo sistema immunitario e da motore primario per la digestione. In un animale sano, questa comunità è un ecosistema equilibrato dove i batteri benefici lavorano insieme a quelli neutri, mantenendo a bada gli invasori dannosi. Tuttavia, quando questo equilibrio viene disturbato — dallo stress, da una dieta povera o dall'uso eccessivo di medicinali — la città può cadere nel caos, portando a malattie e crescita stentata. Per decenni, gli allevatori si sono affidati agli antibiotici per prevenire questi focolai e mantenere il bestiame in rapida crescita. Ma l'uso intensivo di questi farmaci ha creato un pericoloso effetto collaterale: i batteri stanno imparando a resistervi, e tracce dei farmaci stanno finendo nel cibo che mangiamo. Mentre i governi si muovono per vietare gli antibiotici come promotori della crescita di routine, la ricerca di un sostituto naturale che possa mantenere gli animali in salute senza i rischi è in corso.
I ricercatori in Cina hanno rivolto la loro attenzione a un tipo specifico di batterio chiamato Bacillus velezensis. Questo microrganismo è un sopravvissuto naturale, capace di formare spore resistenti e dormienti che gli permettono di resistere a condizioni difficili, e produce sostanze che combattono altri batteri dannosi. Sebbene gli scienziati sappiano da tempo che aggiungere batteri vivi di Bacillus al mangime può aiutare, un nuovo studio suggerisce che il vero potere non risiede nei batteri vivi stessi, ma nel liquido fermentato che producono. Nutrendo carpe cruciane, un popolare pesce d'acqua dolce in Asia, con una dieta arricchita con la coltura fermentata di Bacillus velezensis, i ricercatori hanno scoperto un modo per stimolare la crescita e l'immunità in modo più efficace rispetto all'uso dei soli batteri vivi o persino degli antibiotici tradizionali.
Lo studio è iniziato con una domanda semplice: quale forma di questo microrganismo benefico funziona meglio? Il team ha allestito un esperimento con centinaia di giovani carpe cruciane, dividendole in quattro gruppi. Un gruppo ha ricevuto una dieta standard come controllo. Un secondo gruppo è stato nutrito con i batteri vivi di Bacillus. Un terzo gruppo ha ricevuto la coltura fermentata, che contiene i batteri insieme a tutti i sottoprodotti metabolici che essi hanno creato durante la fermentazione, come enzimi e composti antimicrobici. L'ultimo gruppo è stato nutrito con un mangime contenente antibiotici standard. Nel corso di quasi due mesi, i ricercatori hanno osservato come crescevano i pesci, quanto bene digerivano il cibo e come rispondevano i loro sistemi immunitari.
I risultati sono stati sorprendenti. I pesci nutriti con la coltura fermentata sono cresciuti più velocemente e hanno convertito il cibo in massa corporea in modo più efficiente rispetto a qualsiasi altro gruppo, inclusi quelli trattati con antibiotici. Hanno anche mostrato difese immunitarie più forti e migliori capacità antiossidanti, il che significa che i loro corpi erano meglio equipaggiati per gestire lo stress e i danni. Sorprendentemente, il gruppo nutrito solo con i batteri vivi non ha mostrato gli stessi miglioramenti significativi nella crescita o nell'immunità. Ciò suggerisce che la magia del trattamento non risiedeva nei batteri che colonizzano l'intestino del pesce, ma nel cocktail di sostanze benefiche che hanno prodotto durante la fermentazione. La coltura fermentata ha agito come un potente prebiotico, rimodellando l'ambiente interno per favorire la salute del pesce.
Per capire perché ciò sia accaduto, gli scienziati hanno guardato all'interno dell'intestino dei pesci. Hanno scoperto che la coltura fermentata ha cambiato drasticamente la composizione dei batteri intestinali. Ha ridotto la diversità dell'intera comunità batterica, il che potrebbe sembrare negativo, ma in questo caso significava che l'intestino stava diventando più focalizzato ed efficiente. Il trattamento ha aumentato specificamente il numero di un batterio benefico chiamato Cetobacterium, noto per produrre vitamina B12 e aiutare a mantenere un ambiente intestinale sano. Allo stesso tempo, ha soppresso i batteri dannosi che spesso causano malattie nei pesci. I ricercatori hanno anche osservato che le pareti intestinali dei pesci nutriti con la coltura fermentata erano più sane, con proiezioni simili a dita più alte, chiamate villi, che assorbono i nutrienti, e più cellule produttrici di muco che proteggono il rivestimento intestinale. Questi cambiamenti fisici hanno spiegato perché i pesci potessero digerire meglio il cibo e crescere più velocemente.
Lo studio ha anche rivelato come questi cambiamenti interni fossero collegati alla salute generale del pesce. L'aumento di Cetobacterium era direttamente connesso a migliori tassi di crescita e a una maggiore attività immunitaria. La coltura fermentata ha essenzialmente agito come un interruttore, attivando le difese naturali e i processi metabolici del pesce e disattivando le vie che portano alla malattia. A differenza degli antibiotici, che spesso eliminano indiscriminatamente una vasta gamma di batteri, la coltura fermentata sembrava guidare l'ecosistema intestinale verso uno stato più stabile e benefico. Ha migliorato la capacità dei pesci di combattere le infezioni e ha ridotto l'accumulo di grassi nei loro fegati e muscoli, portando a un pesce più sano e magro.
Questa ricerca offre una strada promettente per l'acquacoltura sostenibile. Dimostra che un prodotto fermentato derivato da un singolo ceppo di batteri può superare sia i batteri vivi che gli antibiotici tradizionali nel promuovere la salute animale. La scoperta chiave è che i sottoprodotti della fermentazione, piuttosto che i microbi vivi stessi, sono i principali motori di questi benefici. Utilizzando questa coltura fermentata, gli allevatori potrebbero potenzialmente sostituire gli antibiotici con un additivo per mangimi naturale e multifunzionale che supporta la crescita, rafforza l'immunità e stabilizza il microbioma intestinale. Questo approccio non solo affronta l'urgente necessità di ridurre l'uso di antibiotici, ma fornisce anche un modo più sicuro ed efficace per allevare i pesci, garantendo che il cibo nei nostri piatti sia prodotto in armonia con la biologia naturale dell'animale.
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