Los sistemas de estanques en tierra han surgido como un modelo prometedor para la acuicultura intensiva, ofreciendo un entorno controlado para la cría de camarones en alta densidad. Sin embargo, la acumulación de compuestos nitrogenados tóxicos, como el amoníaco y el nitrito, ha planteado desafíos significativos para la sustentabilidad y la productividad de estos sistemas.
Un estudio recién publicado por investigadores de la Zhejiang Ocean University, del South China Sea Fisheries Research Institute, del Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory y del Key Laboratory of Efficient Utilization and Processing of Marine Fishery Resources of Hainan Province ha demostrado el potencial de la tecnología de biofloc (BFT) para abordar los desafíos de la crianza de camarones en estanques seminaturales, ofreciendo un enfoque sustentable para mantener la calidad del agua, mejorar el crecimiento del camarón y estimular las respuestas inmunes en Litopenaeus vannamei (camarón blanco del Pacífico).
El desafío de la toxicidad del nitrógeno en la acuicultura terrestre
En los sistemas tradicionales de estanques en tierra, la acumulación de nitrógeno amoniacal total (TAN) y nitrito (NO2–N) puede alcanzar niveles tóxicos, lo que afecta negativamente la salud y el crecimiento del camarón. Estos compuestos nitrogenados son subproductos de la descomposición de los alimentos y del metabolismo del camarón, y su acumulación puede provocar una mala calidad del agua, menores tasas de supervivencia y una mayor susceptibilidad a las enfermedades. Para mitigar estos problemas, a menudo se emplea el intercambio de agua, pero esta práctica requiere muchos recursos y es ambientalmente insostenible.
Tecnología de biofloc: un cambio radical para la gestión de la calidad del agua
La tecnología de biofloc (BFT) ofrece una solución innovadora al aprovechar las comunidades microbianas para regular la calidad del agua. Estas comunidades microbianas desempeñan un papel crucial en la conversión de compuestos nitrogenados tóxicos en formas menos dañinas, como el nitrato (NO3–N), a través de procesos como la nitrificación y la desnitrificación.
En este estudio, los investigadores evaluaron la eficacia de un sistema mediado por biofloc en tanques de barril terrestres llenos de juveniles de Litopenaeus vannamei a una alta densidad de 600 individuos·m−2. Durante un período de cultivo de 90 días sin recambio de agua, el sistema mantuvo con éxito concentraciones de TAN entre 0 y 4 mg·L−1 y niveles de nitrito por debajo de 1,0 mg·L−1. Estos resultados destacan la capacidad de los bioflocs para estabilizar la calidad del agua incluso en condiciones de cultivo intensivo.
Dinámica de la comunidad bacteriana en bioflocs
El estudio también analizó la composición bacteriana de los bioflocs, revelando un ecosistema microbiano diverso y dinámico. Proteobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes, Bacteroidetes y Chloroflexi fueron identificados como los filos bacterianos dominantes durante todo el ensayo. En particular, la riqueza y el índice de diversidad de Shannon de la comunidad bacteriana aumentaron significativamente a los 90 días, lo que indica un ecosistema microbiano más complejo y estable.
El análisis de redundancia (RDA) dilucidó aún más las relaciones entre los grupos bacterianos y los compuestos de nitrógeno. Bacteroidetes mostró una correlación positiva significativa con TAN y NO2–N a los 30 y 60 días, lo que sugiere su papel en la asimilación de nitrógeno. En contraste, Chloroflexi exhibió una correlación positiva con nitrato y fosfato a los 90 días, destacando su contribución al ciclo de nutrientes en las últimas etapas del cultivo.
Crecimiento mejorado del camarón y respuesta inmune
El sistema mediado por biofloc no solo mejoró la calidad del agua, sino que también mejoró el rendimiento del crecimiento del camarón y el estado inmunológico. Métricas clave incluidas:
- Tasa de supervivencia (SR): 78,36 ± 1,81 %
- Rendimiento: 8,63 ± 0,33 kg·m−3
- Tasa de crecimiento específico (SGR): 2,05 ± 0,04 %·d−1
- Tasa de conversión alimenticia (FCR): 1,53 ± 0,25
- Uso de agua: 192,29 ± 9,01 L·kg−1 (camarón)
Estos resultados demuestran la eficiencia del sistema de biofloc para sustentar el cultivo de camarón de alta densidad con un intercambio mínimo de agua. Además, los niveles de expresión relativa de genes relacionados con el sistema inmunitario, incluidos SOD, CAT, LZM, proPO, TLR2 y VEGF1L, aumentaron durante el período de cultivo. Esto sugiere que los bioflocs no solo promueven el crecimiento, sino que también mejoran la inmunidad no específica del camarón, lo que potencialmente reduce la necesidad de antibióticos y otros tratamientos químicos.
Implicaciones para la acuacultura sustentable
Las implicaciones para la industria camaronera del estudio sobre el cultivo intensivo de camarón blanco (Litopenaeus vannamei) en condiciones de biofloc en estanques de tierra son significativas y variadas. Los principales hallazgos del estudio sugieren un cambio hacia prácticas más sostenibles y eficientes.
Mejora en la sostenibilidad
La reducción en el uso de agua es una de las implicaciones más importantes. El estudio demostró un consumo de agua de (192.39 ± 9.01) L⋅kg−1, considerablemente menor en comparación con los sistemas de acuicultura convencionales. Esto no solo disminuye el impacto ambiental, sino que también reduce los costos operativos asociados con el tratamiento y el bombeo de agua.
Control de la calidad del agua
La tecnología de biofloc demostró ser efectiva en mantener niveles bajos de nitrógeno amoniacal total (TAN) y nitrito (NO2- -N), lo cual es crucial para la salud y el crecimiento de los camarones. La capacidad de transformar los residuos nitrogenados en proteína microbiana útil reduce la necesidad de recambios frecuentes de agua y disminuye el riesgo de contaminación.
Aumento en la producción y el crecimiento
El estudio reportó una alta tasa de supervivencia 78.36 ± 1.81%, un rendimiento de 8.63 ± 0.33 kg⋅m−3 y una tasa de crecimiento específica (SGR) de 2.05 ± 0.04%⋅d−1. Estos resultados sugieren que la implementación de sistemas de biofloc puede llevar a una mayor producción en comparación con otros métodos de cultivo.
Mejora del estado inmunitario
El aumento en los niveles de expresión de genes relacionados con la inmunidad (SOD, CAT, LZM, proPO, TLR2 y VEGF1L) indica que los camarones cultivados en sistemas de biofloc tienen una mayor resistencia a enfermedades. Esto puede resultar en una disminución en el uso de antibióticos y otros tratamientos, contribuyendo a una producción más saludable y sostenible.
Optimización de la alimentación
La tasa de conversión alimenticia (FCR) de 1.53 ± 0.25 es un indicador de la eficiencia en el uso del alimento. Los sistemas de biofloc permiten que los camarones se alimenten de los bioflocs, complementando su dieta y reduciendo la dependencia del alimento artificial.
Conclusión
La acuacultura mediada por bioflocs representa un avance significativo en el cultivo de camarones en estanques. La capacidad de regular los niveles de nitrógeno, mejorar el crecimiento del camarón y mejorar las respuestas inmunológicas hace de esta tecnología una herramienta prometedora para abordar los desafíos de la acuicultura intensiva.
Para los profesionales y las partes interesadas de la acuicultura, la adopción de la tecnología de biofloc podría conducir a mejores rendimientos, menor impacto ambiental y mayor rentabilidad. Será esencial realizar más investigaciones y ampliar este sistema para aprovechar al máximo su potencial e integrarlo en las operaciones de acuicultura convencionales.
Contacto
Yucheng Cao
National Engineering Research Center for Marine Aquaculture, Marine Science and Technology College, Zhejiang Ocean University
Zhoushan, Zhejiang Province 316004, China
Email: cyc_715@163.com
Referencia (acceso abierto)
Jing, L., Ren, H., Xu, W., Su, H., Hu, X., Wen, G., Xu, Y., Tu, L., & Cao, Y. (2025). Intensive cultivation of whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) under biofloc condition in land-based ponds. Aquaculture Reports, 41, 102690. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2025.102690
