En la búsqueda de optimizar las condiciones de cultivo de camarones, los investigadores han recurrido a una solución poco convencional pero efectiva: las valvas de ostras.
Un estudio reciente publicado en la revista Frontiers of Marine Science por científicos del Zhejiang Mariculture Research Institute, del Zhejiang Key Laboratory of Coastal Biological Germplasm Resources Conservation and Utilization y del Wenzhou key Laboratory of Marine Biological Genetics and Breeding arroja luz sobre los beneficios de incorporar conchas (valvas) de ostras en los sistemas de acuicultura, revelando mejoras significativas en la calidad del agua, el crecimiento de los camarones y la comunidad microbiana dentro de las biopelículas de conchas de ostras.
La importancia de las valvas
Las conchas de ostras desempeñan un papel importante en la mejora de la calidad del agua de acuicultura durante el cultivo de camarones. Estas valvas, ricas en carbonato de calcio, mantienen niveles óptimos de pH dentro del agua, lo que favorece los procesos de muda y formación de nuevas conchas en los camarones.
Además, las conchas de ostras exhiben una alta capacidad de adsorción, uniendo y secuestrando eficazmente sustancias nocivas como el nitrógeno amoniacal, el nitrito y los contaminantes orgánicos. Esta capacidad disminuye significativamente la concentración de estos elementos perjudiciales en el agua, lo que reduce los riesgos asociados a la salud de los camarones. Esta calidad del agua mejorada puede conducir a tasas de crecimiento mejoradas, menor incidencia de enfermedades y mayores tasas de supervivencia.
Las valvas de ostras también proporcionan un sustrato ideal para la colonización microbiana, lo que promueve el establecimiento de películas microbianas beneficiosas dentro del entorno acuático. Estos microorganismos desempeñan un papel crucial en el ciclo de la materia orgánica y los nutrientes dentro del entorno acuático.
El estudio
El estudio, realizado en un entorno controlado, simuló el proceso de tratamiento de agua in situ utilizando conchas de ostras. Se establecieron tres grupos: un grupo de control y dos grupos con concentraciones bajas y altas de conchas de ostras agregadas al agua. Estos grupos simularon diferentes niveles de tratamiento de conchas de ostras en un entorno de acuacultura del mundo real.
Resultados
La adición de conchas de ostras mejoró significativamente varios parámetros clave para la salud de los camarones:
- Crecimiento: Los camarones de los grupos tratados con conchas mostraron un aumento de longitud y peso en comparación con el grupo de control.
- Supervivencia: La tasa de supervivencia de los camarones también fue significativamente mayor en los grupos tratados con conchas.
En cuanto a la calidad del agua, los investigadores observaron los siguientes cambios:
- Fosfato: Los niveles aumentaron, posiblemente debido a la liberación de nutrientes de las conchas.
- Nitrito: Las concentraciones disminuyeron, lo que sugiere una reducción de compuestos nitrogenados nocivos.
- Nitrato: Los niveles aumentaron, lo que indica un cambio hacia una forma de nitrógeno más oxidada.
La dinámica microbiana
La estructura porosa de las conchas de ostras proporciona un sustrato ideal para la colonización de microorganismos beneficiosos. Estos microorganismos forman películas microbianas complejas que desempeñan un papel crucial en el ciclo de nutrientes, la descomposición de la materia orgánica y la reducción de sustancias nocivas.
El estudio también profundizó en la dinámica de la comunidad microbiana dentro de las biopelículas de conchas de ostras. Con el tiempo, la abundancia relativa de ciertas bacterias, como Ruegeria, Tenacibaculum y Kapabacteriales, disminuyó, mientras que la abundancia relativa de Nitrospira aumentó drásticamente. En las últimas etapas del experimento, Nitrospira emergió como la bacteria dominante en las biopelículas, con una abundancia relativa del 31,8%.
Los investigadores proponen que la proliferación de Nitrospira en las biopelículas aceleró la transformación de nitrito en nitrato, mejorando en última instancia las condiciones de cultivo del camarón.
Implicancia para la industria camaronera
Los hallazgos del estudio sugieren que las biopelículas de conchas de ostras pueden crear un entorno favorable para la proliferación de bacterias beneficiosas como Nitrospira. Esto, a su vez, conduce a una mejor calidad del agua y un mayor crecimiento del camarón. Al comprender los mecanismos subyacentes a estos efectos, los investigadores pueden optimizar el uso de conchas de ostras en las prácticas de acuicultura.
Conclusión
En conclusión, este estudio demuestra el potencial de las conchas de ostras como un medio natural y eficaz para mejorar la calidad del agua, el crecimiento del camarón y la promoción de una comunidad microbiana beneficiosa en los sistemas de acuicultura. En resumen los principales hallazgos del estudio incluyen:
- Mejora del crecimiento y la supervivencia del camarón: La adición de conchas de ostras mejoró significativamente las tasas de crecimiento y supervivencia del camarón.
- Formación de biopelícula microbiana: Las conchas de ostras proporcionaron un sustrato adecuado para la formación de una biopelícula microbiana diversa.
- Dominancia de Nitrospira: La comunidad bacteriana dentro de la biopelícula estaba dominada por Nitrospira, un actor clave en el ciclo del nitrógeno.
- Ciclo del nitrógeno acelerado: Nitrospira facilitó la conversión de nitrito en nitrato, reduciendo la acumulación de nitrito tóxico y mejorando la calidad del agua.
- Impacto indirecto en la microbiota intestinal del camarón: Si bien Nitrospira no colonizó directamente el intestino del camarón, el entorno acuático alterado influyó en la composición de la microbiota intestinal.
- Efectos dependientes de la dosis: La concentración de conchas de ostras afectó la composición de la comunidad bacteriana tanto en el agua como en el intestino del camarón, y las concentraciones más altas provocaron un aumento del peso del camarón.
Los hallazgos brindan información valiosa tanto para los criadores de camarones como para los investigadores, y contribuyen a una comprensión más profunda de los mecanismos que subyacen a los beneficios de las biopelículas de conchas de ostras.
El estudio fue financiado por Zhejiang Provincial Science and Technology Project of China, y el Special Program for Research Institutes of Zhejiang Province.
Referencia (acceso abierto)
Huang, X., Xiao, G., Zhang, X., Teng, S., Li, M., Cai, Y., Chen, R., & Huang, X. (2024). Effects of oyster shell addition on shrimp aquaculture and the dynamic succession of surface biofilm microbial communities. Frontiers in Marine Science, 11, 1495938. https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1495938
