Sistemas de Cultivo

Efectos de hacinamiento en el desarrollo del músculo de trucha arcoiris

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By Milthon Lujan

Chile – Una investigación analizó los efectos de la densidad de cultivo (hacinamiento) sobre los mecanismos que gobiernan el desarrollo muscular en las truchas arcoiris. Ellos concluyen que las altas densidades de cultivo generan estrés en los peces, afectando de esta forma el desarrollo muscular.

Investigadores de la Universidad Andrés Bello, de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), y del Interdisciplinary Center for Aquaculture Research (INCAR), analizaron en detalle los tres principales mecanismos implicados en la degradación de la proteína muscular como consecuencia del estrés generado por el hacinamiento en el cultivo de trucha arcoiris, sus resultados fueron publicados en la última edición de la revista científica BMC Veterinary Research. A continuación un resumen de la investigación.

La truchicultura en Chile típicamente incluye tres etapas distintas, cultivo en agua dulce, smoltificación y cultivo en el mar; y en el mar, el principal objetivo es producir intensivamente con un menor costo económico.

Debido a la creciente demanda por proteína para consumo humano, la industria de cultivo de salmónidos ha adoptado prácticas inapropiadas para satisfacer esta demanda, como el uso de altas densidades (<30 kg/m3) de cultivo durante la etapa en agua dulce.

Estas prácticas afectan el bienestar animal debido al incremento del estrés, impactando negativamente en varios procesos biológicos diferentes como el crecimiento del músculo, además del aumento de la susceptibilidad de la trucha arcoiris a las infecciones bacterianas y/o virales.

El músculo esquelético es el tejido más grande en los peces y la más importante fuente de proteína para consumo humano; por consiguiente, es el producto más significativo para la industria acuícola. El crecimiento del músculo depende de un balance entre los procesos anabólicos y catabólicos, y cuando la tasa de degradación es mayor que la síntesis, se inicia el fenómeno de atrofia muscular.

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Los tres principales mecanismos implicados en la degradación de la proteína muscular son el sistema ubiquitina-proteasoma (UPS), el sistema autofagia-lisosoma (ALS) y el sistema calpaína/calpastatina (CCS). En los peces, estos procesos tienen un papel clave en la renovación de las proteínas y la producción de energía.

En términos generales, los tres mecanismos pueden ser modulados por diferentes condiciones y factores, el estrés es el más común e importante para industria de la piscicultura. Precisamente, varias condiciones rutinarias, como el confinamiento o hacinamiento, manipulación y vacunación, pueden disparar la respuesta de estrés, impactando negativamente la productividad de este sector económico.

El estrés producido por el hacinamiento puede conducir a una inhibición del crecimiento del músculo en los peces. A pesar de estos, poco se conoce sobre los mecanismos moleculares envueltos en la promoción de la atrofia muscular bajo condiciones de estrés y la dinámica de estos procesos en la trucha arcoiris.

Densidad de cultivo

Los investigadores cultivaron juveniles de trucha arcoiris (8 gramos) durante 15, 45 y 60 días a dos densidades diferentes: baja densidad (10 kg/m3) y alta densidad (30 kg/m3).

“Nosotros mostramos el efecto del estrés crónico debido a las altas densidades de cultivo sobre la modulación, a nivel molecular, de los tres principales mecanismos proteolíticos en el músculo esquelético de trucha arcoiris en la fase de agua dulce” reportan los investigadores.

Ellos observaron una regulación dependiente del tiempo de los mecanismos proteolíticos, donde en las primeras etapas de estrés, el UPS fue sobreregulado, mientras que el ALS fue activado durante el estrés a largo plazo. Además, los investigadores indican que CCS fue negativamente regulado durante la prueba, disminuyendo progresivamente en actividad hasta alcanzar el nivel más bajo al final del experimento.

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Los resultados del estudio sustentan la necesidad del establecimiento de densidades de cultivo más apropiadas en el cultivo de trucha arcoiris. No solo para el rápido crecimiento de los peces, sino también para el bienestar animal y una menor susceptibilidad a las enfermedades bacterias que afectan el músculo como Flavobacterium psychrophilum.

Finalmente, los investigadores destacan que sus datos permitirán nuevas regulaciones gubernamentales para el cultivo de trucha arcoiris en Chile, y todo el mundo, durante la etapa en agua dulce.

Referencia (acceso abierto):
Valenzuela, C.A., Ponce, C., Zuloaga, R. et al. Effects of crowding on the three main proteolytic mechanisms of skeletal muscle in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). BMC Vet Res 16, 294 (2020). https://doi.org/10.1186/s12917-020-02518-w

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