1. Modulación del microbioma ruminal/intestinal
La introducción de agua oxigenada o rica en hidrógeno influye en el entorno de fermentación al alterar el potencial redox, que es un determinante crítico de la dinámica de la población microbiana.
- Mecanismo: Los metanógenos ruminales son arqueas estrictamente anaeróbicas. La introducción de oxígeno a través de nanoburbujas puede inhibir su actividad. Las investigaciones indican que alterar los aceptores de electrones o introducir oxígeno puede cambiar la vía de fermentación. Si bien no se están probando las NB directamente, Patra y Yu Se ha demostrado que los metanógenos son extremadamente sensibles al oxígeno y que las intervenciones que aumentan el potencial redox pueden inhibir la metanogénesis al tiempo que desvían la fermentación hacia el propionato, que es energéticamente más favorable para el huésped. Patra y Yu, 2017.
- Equilibrio de bacterias: La disbiosis (desequilibrio microbiano) en el rumen, a menudo causada por dietas de alto contenido energético, conduce a un aumento de bacterias Gram negativas y a la liberación de endotoxinas (LPS), lo que desencadena inflamación y reduce el rendimiento. Khiaosa-ard y Zebeli, 2014Se ha demostrado que el agua con nanoburbujas de hidrógeno (HNW) actúa como un antioxidante terapéutico, neutralizando potencialmente las especies reactivas de oxígeno (ROS) generadas durante el estrés metabólico, protegiendo así la mucosa intestinal y manteniendo un equilibrio microbiano saludable. Shin y Shim, 2016.
2. Reducción de las emisiones de metano
La mitigación del metano entérico (CH₄) es fundamental para la sostenibilidad. El mecanismo por el cual las nanoburbujas de oxígeno (ONB) reducen el metano implica la manipulación de la interfaz aeróbica/anaeróbica.
- Mecanismo: Los metanógenos utilizan H₂ y CO₂ para producir metano. Al suministrar oxígeno mediante nanoburbujas, el entorno se vuelve menos favorable para los metanógenos (que requieren una estricta anaerobiosis) y se fomenta el crecimiento de metanótrofos (bacterias oxidantes de metano). Estudios en interfaces sedimento-agua han demostrado que las nanoburbujas orgánicas pueden disminuir significativamente la abundancia de metanógenos al tiempo que aumentan la de metanótrofos, reciclando así el carbono como CO₂ en lugar del gas de efecto invernadero más potente CH₄. Shi et al., 2018.
- Sumidero de hidrógeno: Además, las estrategias antimetanogénicas a menudo se basan en la creación de sumideros de hidrógeno alternativos. El oxígeno proporcionado por los NB puede actuar como un aceptor de electrones, desviando el hidrógeno de la metanogénesis. Patra y Yu, 2017.
3. Rendimiento de crecimiento y respuesta inmunitaria
Los datos empíricos de estudios avícolas confirman que el agua tratada con nanoburbujas de oxígeno o hidrógeno mejora significativamente los indicadores de producción.
- Crecimiento y FCR: En pollos de engorde, la suplementación con agua oxigenada con nanoburbujas (ONW) durante cinco semanas resultó en un aumento significativo del peso corporal final (156 g más alto que el grupo control) y mejoró el índice de conversión alimenticia (ICA). Específicamente, las aves del grupo ONW mostraron una mayor eficiencia alimenticia y una menor acumulación de grasa abdominal en comparación con los controles que consumieron agua del grifo. Shin y Shim, 2016.
- Respuesta inmune: La suplementación con ONW mejoró significativamente la generación de inmunoglobulinas. IgG (un 10,58% más) y IgM (hasta un 32,97%) en pollos de engorde. Esto sugiere que el agua tratada con NB potencia el sistema inmunitario humoral, posiblemente estimulando las células B a través de un estado redox alterado o la producción de interleucina-10 (IL-10). Shin y Shim, 2016.
- Estado antioxidante: Tanto ONW como HNW aumentaron significativamente la actividad de Superóxido dismutasa (SOD) en suero (en un 49-52%) y tejido muscular pectoral. Esto indica que el agua NB actúa como una terapia antioxidante, reduciendo el estrés oxidativo en animales en rápido crecimiento. Shin y Shim, 2016.