La inteligencia artificial como herramienta para una gestión sostenible de la sanidad ganadera

Boalvet AI es una ‘startup’ (filial de agritech de Substrate AI), enfocada a mejorar los sistemas productivos en ganadería, ahora enfocada a las granjas de leche. Nace conceptualmente en 2015 como un proyecto de sostenibilidad agro-ecológica (gestión conjunta de agricultura y de ganadería) y de I+D+i, relacionado con el uso de las plantas medicinales en ganadería (fitoterapia), ya sea mediante el pastoreo o utilizadas en los piensos. Posteriormente, en 2018 se inició con la compañía de Substrate AI -compañía especializada en inteligencia artificial (IA)-, un proyecto para adaptar los sistemas de IA a las ganaderías de producción láctea. El objetivo panorámico es ofrecer herramientas para una transición a sistemas viables, dejando de utilizar antibióticos de síntesis y utilizar otro tipo de terapias como llave para la evolución del sector lácteo. En el año 2021, Substrate AI toma el 90% de Boalvet AI para ser el vehículo de crecimiento de su negocio ganadero con IA basada en el uso de plantas medicinales. Por lo tanto, Boalvet AI inicia una nueva etapa en 2022, como una de las empresas más punteras en tecnología de Reforcing Learning inspirado en la Biología -de patentes propias- aplicada a la ganadería.

Boalvet AI combina la inteligencia artificial y nuevas alternativas terapéuticas con técnicas de agroecología en las granjas lecheras, permitiendo conseguir alimentos más sanos para las personas y más protectores para el medioambiente. Es una compañía pionera en la aplicación de fitoterapia veterinaria como base de la sanidad y bienestar en las granjas. Boalvet AI construye junto a los gestores de granjas lo que denominamos ‘la granja del mañana’, con capacidad de respuestas rápidas a los problemas sanitarios y productivos que se plantean diariamente, aminorando el consumo de compuestos de síntesis, reduciendo en consecuencia los residuos de genes de resistencia antibiótica en los alimentos. En conjunto, podemos decir que trabajamos en la reducción de residuos ganaderos. Así pues, podemos decir que hemos creado la primera herramienta de ganadería de precisión mediante inteligencia artificial que utiliza la fitoterapia.

La fitoterapia es la ciencia que utiliza el uso de las plantas ‘oficinales’ o medicinales que se han venido utilizando desde los inicios de la medicina para tratar y curar desequilibrios que se manifiestan como enfermedades. Durante milenios, se ha buscado mejorar su uso, conocer los riesgos a nivel de toxicidad en los animales o en el ambiente, incluso en aquellos relacionados con los residuos en los alimentos. De una forma coloquial y debido al escaso marco regulatorio, se denomina ‘nutracéuticos’ o ‘fitogénicos’ a los productos formados a base de plantas en alimentación animal, formados en realidad por metabolitos secundarios de plantas. Se denominan estrictamente drogas vegetales o extractos de plantas que se han procesado para adaptarlos a las diferentes vías de administración o por intereses de marketing. Hay muchos aditivos o piensos que llevan extractos de plantas y se utilizan para mejorar determinados aspectos de la producción animal, pero cuesta mucho evaluar la mejoría productiva tras el uso de las plantas a nivel particular en cada una de las ganaderías, ya que en prácticamente la totalidad de ocasiones no se describe la cantidad disponible de principios activos que contienen esos aditivos.

Las técnicas analíticas científicas que se utilizan para validar el uso de la fitoterapia son habitualmente la base de estudios in vitro o in vivo. Para realizar un uso correcto de estas herramientas terapéuticas es preciso hacer seguimientos exhaustivos en las granjas lecheras, considerándolas la unidad mínima indivisible que compone el sistema agrario, definición que engloba las instalaciones, cultivos y animales. Nuestra propuesta de por qué se debe utilizar la inteligencia artificial se centra en que entendemos que cada granja es un universo en sí misma, su propio ecosistema, por lo que el conocimiento al detalle de la misma por parte del veterinario es fundamental para trabajar de forma coordinada e instantánea. Esto no siempre es posible conseguirlo a tiempo real y profiláctico, sin embargo, esto no es un impedimento para la IA en línea.

Las revisiones bibliográficas de etnobotánica veterinaria aportan vestigios de uso de las plantas medicinales que nos guían en el camino experimental. Esta ciencia tiene una rama también popular en la cultura y se ve reflejada esa unión y paralelismo en la farmacognosia actual. Como ejemplo, contemplamos el uso de Linitul, que se utiliza en hospitales ya que está convenientemente registrado por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios y además puede comprarse sin receta en las farmacias. Su contenido en droga vegetal es básicamente bálsamo del Perú y aceite de ricino. Se utiliza para las quemaduras menores. Una quemadura de ese tipo se puede asemejar en una ganadería lechera a la lesión en los pezones irritados cuando una máquina de ordeño no está bien ajustada en el número de pulsaciones. Tenemos evidencias del uso de estos compuestos en la bibliografía científica actual en medicina humana y en publicaciones médicas veterinarias de comienzos del siglo XX. Acercar los ámbitos de conocimiento posibilitará adaptar productos al sector veterinario.

La inteligencia artificial puede mejorar la capacidad reproductiva, sanitaria, genética y productiva. Se basa en la creación de instrucciones a nivel informático (algoritmos) en el que la experiencia de especialistas se torna en un criterio de actuación ante cambios en los valores de métricas concretas. Por lo tanto, la inteligencia artificial está creada por seres humanos para responder a necesidades conocidas y segmentadas. Forma parte de lo que definimos como ganadería o veterinaria de precisión.

Gracias a los procesos de algoritmos basados en Reforcing Learning (RL) cognitivo, se pretende que los softwares actuales de IA sean capaces de generar autonomía y autocontrol en las respuestas que darán frente a las evoluciones de los parámetros: células somáticas, cantidad de leche, urea, condiciones de temperatura atmosférica… Esos cambios necesitan una respuesta y una toma de decisiones inmediata. Nuestro sistema de inteligencia artificial está enmarcado dentro de la nueva generación de algoritmos inspirados en la biología, en particular, en el aprendizaje por refuerzo basado en las emociones humanas. De esta forma se desarrollan los algoritmos patentados por Boalvet AI. Un entorno práctico de cómo actúan estos sistemas es ante una situación en la que un valor de calidad de leche se acerca mucho a valores perjudiciales para el animal. La recomendación de actuación para corregir ese parámetro no debe llegar tarde. Es lo que ocurre habitualmente cuando se actúa a destiempo o de manera inadecuada en una granja con los extractos de plantas o con los medicamentos veterinarios. La inteligencia artificial enfocada en la atención temprana, cuando detecta que el parámetro se está acercando al límite, envía una alerta y una propuesta de actuación que monitorizará, sea o no aplicada. Por tanto, nuestro propósito con Precision Animal Milking (PAM) es que, cuando la granja se está acercando a momentos de ineficiencia, el sistema emite una decisión y una propuesta para incluir este tipo de plantas medicinales en la dieta para conseguir que el valor no se desvíe innecesariamente.

La inteligencia artificial se trata de un concepto de compleja definición, pero que está enmarcado en las tecnologías que se aplican a diferentes ámbitos de la vida cotidiana: vuelos de avión, coches autónomos, gps… Nuestro trabajo en la tecnología inspirada en los algoritmos de la biología quiere aportar herramientas sobre un conocimiento que todavía es usado de manera incipiente, ya que no se está trabajando a penas en el sector primario en la aplicación de este tipo de sistemas digitales.

Como consecuencia del trabajo desarrollado durante los últimos años, hemos podido patentar un total de 13 herramientas de aprendizaje por refuerzo jerárquico: la arquitectura de agentes y algoritmos que permiten a PAM tomar decisiones. El sistema PAM permanece en constante evaluación por los técnicos de Boalvet para corregir aquellas decisiones que no sean las óptimas y rentables para el uso de los extractos de plantas en la dieta.

Desde nuestro punto de vista, Precision Animal Milking (PAM) acelera la atención temprana de enfermedades, ya que mejora la velocidad de respuesta en actuaciones sobre la sanidad del animal. Obviamente, se optimiza la calidad y la cantidad de leche producida, se reducen costes y, en consecuencia, mejora la rentabilidad de las granjas lecheras ya que se impulsa el bienestar animal, social y ambiental. Somos conscientes de que hay determinados productos que se utilizan en el mercado cuya incorporación en la dieta mejora algunos parámetros productivos, pero falta concretar cuándo es necesario aumentar o disminuir la dosis de esos aditivos o materias primas en la dieta para adaptarla a las condiciones de una granja determinada y un momento concreto, ya que la vida es dinámica.

PAM captura los datos generados por las granjas, los procesa a nivel de inteligencia artificial y se comunicará con el proveedor de suministros con la que trabaja el ganadero, mediante una notificación de lo que debería utilizar para mejorar la salud de los animales a través de piensos complementarios botánicos. Asimismo, el ganadero recibe una notificación de una serie de métricas de producción e indicadores en función de los datos históricos o diarios. Como premisa inicial para cumplir con el fin perseguido, se fijan unos objetivos específicos o ‘target’ que permitirán monitorizar y evaluar su evolución, que normalmente debe realizarse de forma paulatina. Además, si se tienen los datos individuales por animales, se pueden establecer recomendaciones individuales. Trabajamos con un sistema de notificaciones concretas y sencillas, a través de una aplicación de móvil, en la que llega una recomendación del pienso complementario botánico que el gestor de la granja debe validar, solicitar y notificar posteriormente el momento en el que va a implementarla.

La granja del mañana, a nivel de categorización en robótica, digitalización y tecnología, es una granja de grado 6.0. El modelo productivo 6.0 se basa en que las decisiones que puedan ser tomadas por sistemas de software, serán efectivamente tomadas por esos sistemas de software directamente, salvaguardando que cada persona deba tener unos grandes conocimientos necesarios para mejorar la producción de su granja.

Existe un desinterés manifiesto hacia el sector primario por parte de la población para elegirlo como primera opción laboral. Hacer de la gestión ganadera un modelo sencillo, en el que la tecnología que se utiliza en otros ámbitos también se aplique en ganadería, permitirá la rentabilidad de las granjas y el relevo generacional. El sector primario es el más importante para la sociedad, ya que aporta alimentos seguros y de calidad, pero no recibe la atención suficiente a nivel tecnológico para poder asegurar una buena calidad de vida en el Planeta. Se debe hacer un uso racional de la tecnificación de las ganaderías para asegurar la sostenibilidad. Por otro lado, el uso racional de la fitoterapia dará la oportunidad de trabajar en la producción a nivel local de extractos de plantas puede contribuir a esa sostenibilidad ambiental, reducir la huella de carbono o los gases de efecto invernadero.

Actualmente, y hasta enero de 2027, está abierto el plazo para que los Estados Miembros comuniquen a la Comisión Europea sus propuestas para regular el proceso de registro de medicamentos tradicionales veterinarios a base de plantas medicinales. Disponemos de tan sólo cinco años para que se desarrolle el proceso legislativo que aporte el marco regulatorio que necesitamos para el uso de este tipo de compuestos con calidad, seguridad y eficacia. De forma paralela, debemos conocer las condiciones de uso actuales de los compuestos y utilizar la tecnología para hacer buenas recomendaciones y una adecuada monitorización que valide el uso de la fitoterapia con criterios científicos. La intención de Boalvet ha sido siempre mejorar la calidad de vida de ganaderos, técnicos y gestores teniendo como foco el bienestar animal, atendido generosamente gracias a las virtudes que ofrece el Reino Vegetal.

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