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Caracterizan el 75 % de las Bacterias que Habitan en el Rumen del Ganado

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Un grupo de científicos, del que participó el INTA – Argentina, catalogó los genomas de 410 microorganismos presentes en el rumen de varias especies animales. Esto contribuirá a generar estrategias para la reducción de gases de efecto invernadero y la producción de biocombustibles.

Conocidos como rumiantes, en el reino animal los bovinos, caprinos y ovinos, entre otros, tienen la capacidad de convertir pasto en proteína animal de alto valor. Para que esto sea posible, la flora microbiana presente en el rumen fermenta el alimento y facilita la digestión de la materia vegetal rica en celulosa y lignina. Como resultado de este proceso, los animales emiten metano –uno de los gases de efecto invernadero.

Comprender las funciones de los microorganismos que integran el rumen, resulta esencial para el desarrollo de dietas más eficientes y, a su vez, ayudaría a minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Por esto, el consorcio internacional Hungate 1000, integrado por más de 55 científicos de 19 organismos de investigación de nueve países, analizó y catalogó los genomas de 410 bacterias cultivadas y arqueas –organismos unicelulares– presentes en el rumen de varias especies animales.

Del estudio, recientemente publicado en la revista científica Nature Biotechnology, participaron investigadores del Instituto de Biotecnología y del Instituto de Patobiología, ambos del Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas (CICVYA) del INTA.

Silvio Cravero, investigador del Instituto de Biotecnología del INTA, aseguró que la investigación “es un verdadero impulso a la biología del microbioma del rumen, ya que no solo permitió secuenciar los genomas de bacterias y arqueas que viven allí, sino determinar que 134 son las mismas que se encuentran en el intestino humano”.

Además de la caracterización de 410 microorganismos, el consorcio internacional analizó 91 genomas de interés, lo que elevó a 501 el número de organismos secuenciados –480 bacterias y 21 arqueas–. De esta manera, se estima que se analizó aproximadamente el 75 % de los géneros bacterianos presentes en el rumen.

 

“Este trabajo contribuirá a conocer la diversidad y el funcionamiento de las bacterias y arqueas presentes en el rumen y aportará al diseño y monitoreo de estrategias de mitigación de metano en los sistemas de producción animal”, destacó Cravero y agregó: “Será una línea de base para el estudio de microbiotas de otras especies animales”.

La colección de microorganismos y sus genomas, “constituyen un recurso biológico que se puede utilizar para avanzar en el estudio de secuencias de genes con propiedades a escala industrial y en la comprensión de la fisiología ruminal”, destacó Cravero y agregó: “Esto permitirá encontrar un equilibrio entre consumo, producción y reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero”.

María Esperanza Ceron Cucchi, del Instituto de Patobiología del INTA e integrante del consorcio internacional Hungate1000, explicó que “bacterias, protozoos, arqueas, hongos y bacteriófagos conforman la microbiota rumial cuya principal función es la de digerir enzimáticamente el alimento vegetal”.

De acuerdo con Ceron Cucchi, “la microbiota contribuye ampliamente a la promoción de la salud, productividad e inmunidad del animal. Es un campo de investigación que está en pleno auge en el mundo”.

“Por su función, estos microorganismos residentes en el tracto gastrointestinal determinan la extracción de nutrientes y participan en la regulación de su balance energético”, expresó la especialista del INTA.

De acuerdo con el artículo Cultivation and sequencing of rumen microbiome members from the Hungate1000 Collection, la fermentación entérica en rumiantes libera unos 125 millones de toneladas de metano a la atmósfera al año y es considerada la fuente antropogénica más importante de emisión de este gas de efecto invernadero.

En 2012, cuando el consorcio inició los estudios, solo 14 genomas microbianos estaban disponibles para su estudio.

Un catálogo para futuros desarrollo

Los aislamientos generados permitirán avanzar no solo en investigación orientada a la producción de biocombustibles, sino también de alimentos para animales, aditivos, antibióticos y aceites esenciales, así como incursionar en la generación de vacunas contra arqueas metanógenas, debido a que con la secuencia del genoma se puede identificar la proteína candidata para la vacuna. Tampoco descartan las aplicaciones en humanos.

El Laboratorio de Microbiología del Rumen del Instituto de Patobiología del INTA –único representante de Sudamérica en el grupo internacional– generó los primeros datos relacionados a la caracterización microbiana del rumen en camélidos sudamericanos.

Recientemente, el Instituto de Biotecnología inició colaboraciones con laboratorios de Nueva Zelanda para expresar en levaduras proteínas de arqueas metanogénicas. Serán evaluadas como inmunógenos en el diseño de vacunas destinadas a mitigar la emisión de gas metano derivado de la producción animal.

Los animales rumiantes -bovinos, caprinos y ovinos, entre otros- son capaces de convertir materia vegetal lignocelulósica en proteína animal de alto valor como carne, leche y fibra.

El rumen está formado por una comunidad de microorganismos o microbiota compleja constituida por bacterias, protozoos, fagos, arqueas y hongos. Se trata de un microbioma con alta densidad y diversidad microbiana con unos 10 mil millones de microorganismos por mililitros.

Como consecuencia del proceso de fermentación, se generan compuestos como ácidos grasos de cadena corta (acético, propiónico y butírico son los que se producen en mayor cantidad en la fermentación de los alimentos en el rumen) que son absorbidos y utilizados como fuente de energía por el animal.

Durante el proceso, también se generan moléculas simples como amonio, dióxido de carbono, hidrógeno y metano, este último reconocido entre los principales gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático.

Si bien el ecosistema ruminal se estudia desde hace varios años, el conocimiento sobre la microbiota involucrada en la degradación de material lignocelulósico y de la formación del gas metano es limitado.

Es necesario comprender que un animal, un humano, una planta e incluso un insecto para desarrollarse requieren estar asociados a comunidades bacterianas determinadas, lo que lleva a definir el término holobionte. Donde cada uno conforma una unidad ecológica en conjunto con sus microbiomas y evolucionan juntos.

De la publicación en la revista Nature participaron científicos de Nueva Zelanda, Estados Unidos, Canadá, Australia, Japón, Reino Unido, Francia, Arabia Saudita y Dinamarca junto con integrares del proyecto Hungate1000 (cuyo nombre se debe al objetivo de llegar a estudiar 1.000 aislamientos microbianos ruminales).

El consorcio, liderado por los investigadores del Centro de Investigación en Pasturas del AgResearch, de Nueva Zelanda, recibió financiamiento del gobierno de ese país y del Departamento de Energía de los Estados Unidos, mediante el Joint Genome Institute (JGI). Además, tuvo el auspicio de la Alianza Global para la Investigación de Gases de Efecto Invernadero en la Agricultura (conocida como Global Research Alliance).

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Expertos de las Américas avanzan en la definición de las reservas estratégicas del Banco Regional de antígenos de Fiebre Aftosa

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La sanidad animal recibe apenas el 0,6 % del gasto mundial en salud pese al aumento de las crisis sanitarias

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El informe advierte que los recortes de la ayuda dejan al mundo peligrosamente expuesto a las enfermedades transfronterizas, la inseguridad alimentaria y la próxima pandemia.

El mundo no está invirtiendo lo suficiente en sanidad animal, pese a la creciente evidencia de que el costo de la inacción supera con creces el costo de la prevención.

El informe, publicado por la Organización Mundial de Sanidad Animal (OMSA, WOAH por sus siglas en inglés) en el marco de su 93.ª Sesión General, es la única evaluación mundial anual de las tendencias, riesgos y desafíos en materia de sanidad animal.

El informe destaca que las enfermedades animales destruyen más del 20 % de la producción animal mundial cada año. Estos impactos se sienten con mayor intensidad en los países de ingresos bajos y medios, donde la sanidad animal desempeña un papel fundamental para sostener los medios de vida, la seguridad alimentaria y la resiliencia económica. Al mismo tiempo, los sistemas con recursos insuficientes tienen dificultades para detectar y responder a las enfermedades de forma temprana, y también enfrentan retos para mantener los estándares de bienestar animal.

Las recientes reducciones de los presupuestos de ayuda internacional están agravando la presión. La asistencia para el desarrollo en salud ha caído a aproximadamente 39.100 millones de dólares estadounidenses en 2025, y la sanidad animal representa menos del 2,5 % de ese total. En el mismo periodo, el gasto mundial en defensa alcanzó un récord de 2,9 billones de dólares estadounidenses. En este contexto, el fortalecimiento de los sistemas de sanidad animal la infraestructura compartida que protege frente a enfermedades de origen natural, liberaciones accidentales y amenazas biológicas deliberadas sigue estando insuficientemente financiado, pese a su papel esencial en la gestión de riesgos transfronterizos, incluidas las enfermedades emergentes y las amenazas biológicas.

El informe subraya que llevar los Servicios Veterinarios de todos los países a los estándares internacionales costaría aproximadamente 2.300 millones de dólares estadounidenses al año, menos del 0,05 % de los 3,6 billones de dólares en pérdidas económicas atribuidas a la COVID-19 en 2020, una enfermedad que con gran probabilidad tuvo un origen animal, aunque su origen preciso y la vía de transmisión al ser humano aún no se han establecido de forma definitiva.

«Los sistemas de sanidad animal se sitúan en el centro mismo de la seguridad alimentaria, la estabilidad económica, el bienestar y la salud humana, y sin embargo están crónicamente infradotados», declaró la Dra. Emmanuelle Soubeyran, Directora General de la OMSA. «La pandemia de COVID-19 puso de manifiesto la importancia de invertir más en la prevención y en el enfoque de Una sola salud. Una sola salud seguirá siendo una aspiración hasta que la sanidad animal se integre de manera genuina en la forma en que planificamos e invertimos, mucho antes de que llegue la próxima crisis».

Entre 2025 y 2026, 64 países y territorios notificaron más de 2.000 brotes de influenza aviar de alta patogenicidad, lo que provocó el sacrificio o la pérdida de más de 140 millones de aves de corral.

La fiebre aftosa ha causado brotes sin precedentes en el África meridional y ha reaparecido en Europa. La peste porcina africana continúa propagándose, incluso mediante notables saltos a larga distancia.

Asimismo, el gusano barrenador del Nuevo Mundo una mosca parásita que se alimenta de carne está generando gran preocupación, con decenas de miles de casos registrados en América Central y una expansión hacia el norte que supone una amenaza para la sanidad animal más allá de los países actualmente afectados.

El 75 % de las enfermedades infecciosas emergentes en humanos se originan en animales, lo que convierte a los sistemas de sanidad animal en la primera línea de defensa del mundo frente a los brotes, incluida una posible próxima pandemia.

Sin embargo, el informe indica que estos sistemas están bajo presión: el 18 % de los países evaluados recientemente presenta una disminución de la capacidad veterinaria, y el 22 % una disminución de la capacidad del personal paraprofesional.

«Lo que estamos observando va más allá de la propagación de las enfermedades y refleja también una presión creciente sobre las redes de vigilancia y las capacidades de respuesta de emergencia, especialmente en las regiones más expuestas a los riesgos para la sanidad animal», afirmó el Dr. Paolo Tizzani, epidemiólogo veterinario senior de la OMSA.

«Cuando los Servicios Veterinarios carecen de recursos, las enfermedades se detectan tarde, se propagan más y resultan más costosas de controlar, independientemente de cómo se hayan iniciado. Fortalecer estos sistemas es, por tanto, una forma importante y eficaz de que los gobiernos y sus socios reduzcan los riesgos y mejoren la preparación».

Con base en 54 países y territorios evaluados por la OMSA, se estima que sería necesario un aumento presupuestario medio del 52 % para cubrir el coste anual real de unos Servicios Veterinarios eficaces. El Programa de Prestación de Servicios Veterinarios (PVS) de la OMSA ofrece a los países una evaluación independiente de sus sistemas de sanidad animal y una hoja de ruta adaptada para su mejora. Como avance positivo, tras actividades recientes del PVS, más de la mitad de los países participantes informaron de un aumento de los recursos financieros.

El informe insta a los gobiernos a aumentar la financiación de los sistemas de sanidad animal e integrarlos en estrategias más amplias de salud, economía y seguridad; a los socios para el desarrollo a alinear la financiación con la prevención a largo plazo en lugar de la respuesta a las crisis; y a las instituciones financieras y al sector privado a reconocer la sanidad animal como una inversión de alto impacto.

«Los sistemas de sanidad animal son un bien público mundial, y el mundo no los financia como tal», concluyó la Dra. Susana Pombo, Presidenta de la Asamblea Mundial de Delegados de la OMSA.

«En un momento en que los gobiernos están aumentando los presupuestos de defensa, conviene preguntarse qué significa realmente la sanidad animal en este contexto. Las enfermedades no reconocen fronteras. Una brecha en la vigilancia de la sanidad animal en un país es una vulnerabilidad para todos los países, por lo que es fundamental cambiar nuestra forma de pensar sobre la solidaridad y la inversión en los sistemas de sanidad animal».

Las conclusiones del informe servirán de base para los debates de la próxima 93.ª Sesión General de la Asamblea Mundial de Delegados (18–22 de mayo), en particular en el Foro Técnico de la OMSA dedicado este año al tema «Invertir en sanidad animal para asegurar el futuro de todos».

También se celebrará una reunión ministerial al margen de la Ceremonia de Apertura, que incluirá la publicación de una declaración ministerial que reflejará una visión compartida sobre los sistemas de sanidad animal.

Acerca de la Organización Mundial de Sanidad Animal (OMSA)

La OMSA es la autoridad mundial en sanidad y bienestar animal. Fundada en 1924 en respuesta al devastador brote de peste bovina en Bélgica que formó parte de una epidemia más amplia que afectó a varios países europeos y tuvo repercusiones mundiales, la OMSA se ha dedicado desde entonces a vigilar, controlar y difundir información sobre las enfermedades animales en todo el mundo.

La OMSA se centra en la difusión transparente de información sobre las enfermedades animales, en la mejora de la sanidad animal a nivel mundial y, con ello, en la construcción de un mundo más seguro, saludable y sostenible. https://www.woah.org/es/inicio/

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La producción de alimentos de origen animal deberá aumentar 70 % para 2050, incluida la leche: FAO

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