La gestión de la calidad del agua es uno de los pilares fundamentales para el éxito en la acuacultura del camarón blanco, Litopenaeus vannamei. El exceso de nutrientes, derivado del alimento no consumido y las excretas, puede llevar a la eutrofización y afectar la salud de los animales. Tradicionalmente, se han utilizado microalgas cultivadas de forma fotoautotrófica (dependientes de la luz solar) para equilibrar el ecosistema del estanque. Sin embargo, un reciente estudio explora una alternativa prometedora: el uso de la microalga Chlorella pyrenoidosa cultivada de forma heterotrófica (sin necesidad de luz y utilizando fuentes de carbono orgánico).
La investigación, llevada a cabo por científicos de Yellow Sea Fisheries Research Institute y de Qingdao Institute of Bioenergy and Processes, en un sistema de cultivo exterior de camarón, evaluó si sustituir la tradicional Chlorella vulgaris fotoautotrófica por C. pyrenoidosa heterotrófica podría mejorar la purificación del agua y regular la comunidad microbiana, sin comprometer el crecimiento del camarón. Los resultados ofrecen una visión clave sobre el potencial de esta innovadora técnica.
Conclusiones clave
- La inoculación con Chlorella pyrenoidosa cultivada de forma heterotrófica no afectó negativamente el crecimiento ni la tasa de ganancia de peso del camarón Litopenaeus vannamei en comparación con el método tradicional.
- Este método demostró una mayor eficiencia en la eliminación de nutrientes clave como el fosfato (PO43--P) y el nitrógeno amoniacal (NH4+-N), contribuyendo a una mejor calidad del agua.
- El uso de Chlorella heterotrófica ayudó a regular y mantener más estables los niveles de pH, la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y la demanda química de oxígeno (DQO).
- Fomentó una mayor diversidad y riqueza en la comunidad microbiana del estanque, promoviendo la abundancia de bacterias beneficiosas como Proteobacteria, Actinobacteria, Luteolibacter y Exiguobacterium.
¿Cómo se realizó el estudio?
Los investigadores diseñaron un experimento de 30 días en dos estanques de tierra al aire libre. Ambos fueron sembrados con camarones L. vannamei a una densidad de 80 individuos por metro cúbico. La diferencia clave fue el tratamiento del agua:
- Estanque CP: Se inoculó con una solución de Chlorella pyrenoidosa cultivada en condiciones heterotróficas.
- Estanque CV: Sirvió como control y fue tratado con Chlorella vulgaris cultivada de forma fotoautotrófica, el método convencional.
Durante el ensayo, los investigadores tomaron muestras regulares para analizar parámetros cruciales de la calidad del agua (pH, fosfatos, nitrógeno amoniacal, nitritos, nitratos, DBO y DQO), la densidad de las algas, el crecimiento de los camarones y la composición de las comunidades bacterianas.
Impacto en la calidad del agua: la ventaja heterotrófica
Uno de los hallazgos más significativos del estudio fue la capacidad superior de la Chlorella pyrenoidosa heterotrófica para mantener el agua en condiciones óptimas.
El estanque CP demostró una mayor eficiencia en la eliminación de fosfato (PO43--P) y nitrógeno amoniacal (NH4+-N), dos de los compuestos que más contribuyen a la eutrofización. Esto sugiere que la C. pyrenoidosa heterotrófica es más efectiva asimilando estos nutrientes, limpiando el agua de forma más activa.
Además, el estanque CP mostró una mejor regulación del pH, manteniéndolo en un rango más estable y bajo (entre 7.5 y 8.3), ideal para el desarrollo del camarón. Por otro lado, los niveles de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y demanda química de oxígeno (DQO), que indican la cantidad de materia orgánica contaminante, fueron consistentemente más bajos en el estanque tratado con Chlorella heterotrófica.
Una comunidad microbiana más rica y beneficiosa
El equilibrio microbiano es vital para la salud de un estanque acuícola. El estudio reveló que la inoculación con C. pyrenoidosa heterotrófica no solo mejoró los parámetros fisicoquímicos, sino que también aumentó la diversidad y la riqueza de la comunidad bacteriana.
En concreto, se observó un aumento en la proporción de filos bacterianos beneficiosos como Proteobacteria y Actinobacteria. Las proteobacterias son conocidas por su papel en la purificación del agua al remover nitrógeno y fósforo, mientras que las actinobacterias son capaces de degradar materia orgánica compleja.
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A nivel de género, el estanque CP presentó una mayor abundancia de bacterias como Luteolibacter y Exiguobacterium. Estudios previos han asociado a Luteolibacter con una mejor descomposición de la materia orgánica y a Exiguobacterium con una eficiente degradación de nitratos, ambos procesos clave para mantener un ambiente acuático saludable.
¿Y el crecimiento del camarón?
Para cualquier productor, la pregunta fundamental es si una nueva técnica afecta el rendimiento del cultivo. En este aspecto, los resultados fueron concluyentes: no se observaron diferencias estadísticamente significativas en el crecimiento de los camarones entre los dos estanques.
La tasa de ganancia de peso (aproximadamente 157% en el estanque CP y 159% en el CV) y la tasa de crecimiento específico fueron prácticamente idénticas. Esto demuestra que la implementación de Chlorella heterotrófica puede ofrecer beneficios ambientales sustanciales sin sacrificar la productividad del cultivo.
Conclusión: un paso hacia una acuacultura más sostenible
Este estudio demuestra que la sustitución de la Chlorella fotoautotrófica por C. pyrenoidosa cultivada de forma heterotrófica es una estrategia viable y ventajosa para el cultivo de L. vannamei. Este método no solo mejora la eliminación de nutrientes y estabiliza parámetros clave del agua, sino que también fomenta un microbioma acuático más diverso y saludable.
Los hallazgos abren la puerta a la utilización de microalgas cultivadas heterotróficamente como una herramienta eficaz para el control de la calidad del agua, promoviendo una acuicultura de camarón más eficiente y sostenible.
El estudio fue financiado por el Key Deployment Project of Centre for Ocean Mega-Research of Science Chinese Academy of Science, el Key Research and Development Program of Shandong Province, y el China Agriculture Research System (CARS-47).
Contacto
Zhen Meng
Yellow Sea Fisheries Research Institute/ Marine Fish Breeding and Biotechnology Laboratory, Chinese Academy of Fishery Sciences
Qingdao, Shandong 266071, China
Email: mengzhen@ysfri.ac.cn
Referencia (acceso abierto)
Song, C., Meng, Z., Zhang, B., Yang, L., Sun, X., Zhang, Z., & Song, X. (2025). Substituting photoautotrophic with heterotrophic Chlorella species for water quality regulation and microbial community modification in Litopenaeus vannamei pond culture. Aquaculture Reports, 44, 103049. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2025.103049
Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.
