Los camarones blancos (Litopenaeus vannamei) son fundamentales para la industria acuícola y la economía global, pero su salud y resistencia a enfermedades pueden ser desafiadas por diversos factores, incluyendo las infecciones bacterianas, como la causada por Vibrio harveyi.
En este contexto, la ciencia avanza constantemente en busca de soluciones efectivas para mejorar la salud y la resistencia de estas especies.
Una investigación de investigadores de la Pondicherry University, de la Periyar University y de Bharathiar University se centró en el uso de nanopartículas de quitosano cargadas con vitamina C (VC-CSNPs) como un complemento alimenticio para los camarones blancos, con resultados prometedores que pueden revolucionar la industria acuícola.
La investigación determinó el efecto de la complementación de nanopartículas de quitosano cargados con vitamina C sobre la actividad antioxidante, resistencia a las enfermedades, inmunidad no específica, y expresión de genes de los camarones blancos Litopenaeus vannamei, que fueron alimentados durante ocho semanas y desafiados con Vibrio harveyi.
Nanotecnología en la Acuicultura
La nanotecnología ha emergido como un campo prometedor en la mejora de la salud y la resistencia de los organismos acuáticos. El quitosano es el más usado en campos como la agricultura, acuicultura y medicina.
El quitosano es usado en la acuacultura como un inmunoestimulantes, que puede proteger a los camarones y peces de cultivo de los patógenos. El biopolimérico de quitosano es biocompatible, menos tóxico y fácilmente degradable.
En este estudio, se utilizaron nanopartículas de quitosano, un polímero natural, para cargar vitamina C, un antioxidante crucial. La combinación de estas dos sustancias se diseñó para aumentar la biodisponibilidad de la vitamina C y fortalecer el sistema inmunológico de los camarones blancos.
Metodología y Caracterización de Nanopartículas
Las VC-CSNPs se prepararon utilizando el método de gelación ionotrópica y se caracterizaron a través de técnicas como la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), la microscopía electrónica de barrido (SEM) y el análisis mediante el Zetasizer.
Los resultados confirmaron la formación de una estructura esférica de las VC-CSNPs, con un tamaño promedio de partícula en el rango de 95-100 nm y un potencial zeta positivo (+29.84 mV). Esta caracterización garantizó la calidad y estabilidad de las nanopartículas utilizadas en el estudio.
Impacto de las VC-CSNPs en la Salud de los Camarones
El estudio se llevó a cabo durante ocho semanas, con camarones blancos alimentados con las VC-CSNPs y posteriormente desafiados con Vibrio harveyi. Los resultados revelaron una serie de beneficios notables en los camarones blancos que recibieron las nanopartículas de vitamina C:
- Mejora en el Crecimiento y Eficiencia Alimentaria: Los camarones no desafiados que recibieron las VC-CSNPs mostraron un aumento significativo en el peso corporal y la eficiencia alimentaria. Esto sugiere que las nanopartículas de vitamina C contribuyen al crecimiento saludable de los camarones.
- Aumento de la Resistencia a Enfermedades: Los camarones tratados con VC-CSNPs exhibieron una resistencia significativamente mayor a la infección por Vibrio harveyi. Esto indica que estas nanopartículas refuerzan el sistema inmunológico de los camarones, lo que es esencial en la prevención de enfermedades.
- Mejora en Parámetros Inmunológicos: Los camarones que recibieron las nanopartículas mostraron mejoras en varios parámetros inmunológicos, como la fenoloxidasa, la transglutaminasa, la explosión respiratoria, el recuento total de hemocitos y la resistencia a enfermedades. Estos indicadores resaltan el papel crucial de las VC-CSNPs en la mejora de la salud inmunológica de los camarones blancos.
- Impacto en la Expresión Genética: Se detectó una mejora significativa en la expresión de genes relacionados con la inmunidad, como lectina, lisozima y cMnSOD, en los grupos de camarones tratados con VC-CSNPs. Esto sugiere que las nanopartículas influyen positivamente en la expresión genética relacionada con la respuesta inmunológica.
Conclusiones
La investigación demuestra claramente que las nanopartículas de quitosano cargadas con vitamina C tienen un impacto positivo en la salud y la resistencia de los camarones blancos.
Los investigadores reportan que la microencapsulación puede regular la liberación de elementos de los alimentos en el tiempo y ubicación adecuada.
Estos resultados sugieren un camino prometedor para el uso de VC-CSNPs como suplemento dietético en la acuicultura, ofreciendo beneficios tanto en el crecimiento como en la resistencia a enfermedades.
La nanotecnología ofrece una perspectiva emocionante para el futuro de la acuicultura, mejorando la sostenibilidad y la salud de las especies acuáticas clave como los camarones blancos.
El estudio fue financiado por la University Grant Commission (UGC) a través de un Kothari Postdoctoral Fellow.
Contacto
Venkatesan Arul
Marine Biotechnology Laboratory
Department of Biotechnology, School of Life Sciences
Pondicherry University
Pondicherry 605014, Puducherry, India
Email: varul18@gmail.com
Referencia
Annamalai Asaikkutti, Karuppaiya Vimala, Natwar Jha, Periyakali Saravana Bhavan, Venkatesan Arul. 2023. Effect of dietary supplementation of vitamin C-loaded chitosan nanoparticles on growth, immune-physiological parameters, and resistance of white shrimp Litopenaeus vannamei to Vibrio harveyi challenge,
Animal Feed Science and Technology, Volume 305, 2023, 115764, ISSN 0377-8401, https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2023.115764.
