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La agricultura ecológica reduce los patógenos alimentarios

¿Has escuchado alguna vez decir que la agricultura ecológica puede transmitir patógenos alimentarios al no usar químicos y fomentar la biodiversidad? En este marco, os traemos un estudio liderado por Matthew S. Jones (Washington State University), publicado recientemente en la revista Journal of Applied Ecology, que evalúa la seguridad alimentaria de la agricultura ecológica en comparación con la convencional.  Así, a través de observaciones de campo complementadas con ensayos de laboratorio, los autores exploran el papel de los escarabajos peloteros y la diversidad microbiana a la hora de evitar la transmisión de patógenos alimentarios al ser humano.

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Aspecto de un agregado de la bacteria E.coliO157H7, un patógeno alimentario habitual, al microscopio electrónico de barrido (x1000 aumentos). Foto: Eric Erbe (USDA).

La contaminación con patógenos de los alimentos frescos no es un tema baladí, pues aunque en Europa disponemos de una amplia legislación para garantizar la seguridad alimentaria, puede constituir un problema de salud pública de primer orden en ciertos momentos y regiones del mundo. Es bien conocido que las heces de animales, tanto domesticados como salvajes, pueden contaminar los alimentos y producir enfermedades en humanos. Una de las bacterias más habituales es Escherichia coli, una enterobacteria que forma parte de la microbiota intestinal de los animales de sangre caliente (incluido el ser humano) de forma natural. Aunque de manera general no causa problemas, hay cepas como E. coli O157:H7 o O104:H4, que causan intoxicaciones alimentarias por la segregación de verotoxina, que se manifiestan en diarreas, vómitos y otras alteraciones sistémicas y grastrointestinales. La transmisión se da a través de la vía fecal-oral, asociada a ingerir alimentos crudos, carne o agua contaminadas, e incluso nadar en cuerpos de agua contaminados.

Seguridad alimentaria, ¿otro beneficio más de la agricultura ecológica?

La agricultura convencional se caracteriza por crear zonas donde se elimina todo rastro de hábitats naturales (setos, lindes, charcas, remanentes o islas de vegetación, etc.) que interfieran sobre el normal desarrollo de las especies que se quieren cultivar. Este hecho favorece que las zonas de cultivos sean poco propicias para la visita de fauna, que puede ser un potencial vector de propagación de los patógenos alimentarios. Sin embargo, también tiene un coste económico y ecológico, ya que simplificar al máximo el ecosistema conlleva una reducción de los servicios ecosistémicos que proporcionan algunos animales, como los depredadores que realizan el control biológico de plagas o los polinizadores. Como veremos a continuación, esta aproximación es diametralmente opuesta a la que se utiliza en agricultura ecológica.

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Monocultivo convencional. La estrategia tradicional para evitar contaminaciones alimentarias pasa por homogeneizar el hábitat y eliminar aquellos elementos naturales del paisaje que pueden dar cobijo a vectores de transmisión de patógenos alimentarios. Foto: Ryo Yoshitake.

Desde hace tiempo, sabemos que la agricultura ecológica es compatible con importantes servicios ecosistémicos como la polinización o el control biológico de plagas. Por el contrario, como no todo puede ser bueno en esta vida, hasta ahora se asociaba este tipo de agricultura con una menor seguridad alimentaria, con el argumento de que la mayor biodiversidad que albergan los campos en cultivo ecológico y la heterogeneidad del hábitat puede atraer a fauna que actúa como vector de transmisión de patógenos alimentarios. Sin embargo, Jones y colaboradores han descubierto a través de experimentos de laboratorio y campo (cultivo del brócoli) que, en contra de lo que se pensaba, la agricultura ecológica no es menos segura que la agricultura convencional. Además, estos investigadores han observado que los escarabajos peloteros y bacterias del suelo hacen que las heces de ganado y fauna silvestre, como el cerdo o el jabalí, se eliminen de forma más rápida en los campos de cultivo donde se dan prácticas ecológicas, lo que reduce la persistencia y el riesgo de transmisión a humanos de patógenos como E. coli O157:H7.

Los escarabajos peloteros y los microbios, los grandes protagonistas

Los escarabajos peloteros, de los que ya hablamos previamente en Ecomandanga, son aquellos coleópteros que alimentan a sus larvas con excrementos (técnicamente, se conocen como coprófagos), desgajando porciones de estiércol y llevándolas a las galerías subterráneas donde se encuentra su prole. Este movimiento de los escarabajos entre la superficie y el subsuelo, hace que sus efectos positivos sean notorios tanto sobre el suelo como dentro del mismo. De hecho, es precisamente este proceso de transformación, transporte y enterramiento el que convierte las heces en un hábitat poco favorable para el desarrollo de patógenos. Además, los exoesqueletos (la coraza externa que presentan los escarabajos) de algunas especies poseen propiedades antibióticas que pueden reforzar este proceso. Los autores encontraron que los campos de agricultura ecológica (tanto con ganadería asociada como sin ella), fomentaron una comunidad más diversa y efectiva de coprófagos que eliminaron las heces, salvo cuando estaban rodeados de pastizal con escarabajos exóticos introducidos. Además, especies habituales de escarabajos peloteros en campos de cultivo ecológico, como Onthophagus taurus, fueron capaces de eliminar en 7 días más del 90% de la problemática cepa de E. coli.

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El escarabajo pelotero Onthophagus taurus es capaz de reducir la presencia de E. coliO157:H7 en más de un 90% en tan solo 7 días. Foto: SimulakruM CC BY-SA 3.0.

Esta acción de los escarabajos peloteros, se ve complementada bajo la superficie por la actividad de la comunidad microbiana del suelo a través de la competencia, parasitismo y antibiosis con los organismos patógenos. Para hacernos una idea de su importancia, se estima que en un solo gramo de suelo hay más de 1.000 millones de bacterias pertenecientes a decenas de miles de especies que juegan un papel fundamental a la hora de aumentar la fertilidad del suelo, reciclar la materia orgánica muerta, controlar plagas y permitir la vida en el medio terrestre. Los investigadores encontraron que los campos de agricultura ecológica (con y sin ganado) contienen más materia orgánica en el suelo, lo que produce comunidades bacterianas más diversas y eficientes que hacen que haya una menor supervivencia de patógenos alimentarios.

En resumen, los autores concluyen que hay una conexión clara entre las prácticas agrícolas, la variedad y abundancia de organismos coprófagos y la presencia de patógenos alimentarios, lo que debe ser tenido en cuenta por los gestores y organismos reguladores a la hora de tomar decisiones sobre las prácticas agrícolas más adecuadas para garantizar la seguridad alimentaria de la población. Tanto los escarabajos peloteros, como la comunidad bacteriana del suelo, claves en la neutralización de E. coli, se ven perjudicados por la intensificación de la agricultura, la cual normalmente implica la aplicación de pesticidas y la eliminación de los hábitats naturales. La homogeneidad que se fomenta actualmente en la agricultura convencional eliminando setos, lindes, charcas, remanentes de hábitat natural y todo rastro vegetal que no sea el cultivo objetivo en sí, aumenta el riesgo de contaminación alimentaria por este patógeno. En este contexto, los autores destacan la necesidad de incoporar la seguridad alimentaria al catálogo de servicios ecosistémicos ofrecidos por la agricultura ecológica.

 

Artículo completo

Jones, M. S., Fu, Z., Reganold, J. P., Karp, D. S., Besser, T. E., Tylianakis, J. M., & Snyder, W. E. (2019). Organic farming promotes biotic resistance to foodborne human pathogensJournal of Applied Ecology 56(5): 1117-1127.