La industria acuícola enfrenta muchos desafíos con respecto a la intensificación de los sistemas de cría de camarones.
Uno de estos desafíos es la liberación de cantidades excesivas de nitrógeno y fósforo en las áreas costeras, lo que provoca la interrupción del ciclo de nutrientes y el equilibrio microbiano, que son importantes para la productividad costera.
Un equipo de investigadores del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada y de European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) describen los factores que afectan el microbioma del camarón vannamei, la metodología de estudio, desde el muestreo hasta los flujos de trabajo bioinformáticos, e introducen el concepto de “holobioma del sistema acuícola”, y cómo esto permite promover la intensificación, la bioseguridad y la ecoeficiencia del cultivo de camarones.
Según los investigadores, la perspectiva del holobioma implica una mayor inversión de recursos y tiempo para la investigación, pero acelerará el desarrollo de tecnología que beneficiará el desarrollo y la sostenibilidad de la industria acuícola.
El microbioma
La bioseguridad dentro de los sistemas de cría de camarones también puede verse comprometida por la interrupción de los flujos de nutrientes y, como consecuencia, el microbioma del sistema. En determinadas condiciones, estos cambios podrían dar lugar a la proliferación de bacterias potencialmente patógenas.
Los cambios en el microbioma externo del sistema y las constantes fluctuaciones de nutrientes pueden afectar el microbioma intestinal del camarón, el cual interviene en el crecimiento y desarrollo del huésped, afectando la absorción de nutrientes, regulando procesos metabólicos, sintetizando vitaminas, modulando la respuesta inmune y prevenir el crecimiento de bacterias patógenas.
El microbioma puede ser descrito como las bacterias, arqueas, virus y eucariotas microbianos que ocupa un hábitat definido física, química y biológicamente, e involucra sus genomas y su actividad metabólica.
Por su parte, el microbioma intestinal está compuesto de una gran número y diversidad de microorganismos. Algunos grupos microbianos están presentes en el intestino a largo plazo, y otros son transitorios, pero aún los grupos transitorios pueden jugar un significativo rol ecológico en el sistema.
Diversas investigaciones sugieren que cambios específicos en el microbioma intestinal de Litopenaeus vannamei pueden ser una vía para superar algunos de los problemas que enfrenta la industria camaronera, en términos de salud, crecimiento y desechos.
Estudios del microbioma del intestino del camarón vannamei
Mantener un microbioma estable y funcional en el sistema digestivo es importante para la salud y el crecimiento óptimo del huésped. El microbioma del huésped puede ser afectado por factores intrínsecos y extrínsecos, lo cual altera la composición, diversidad y función, y afecta la salud, alimentación, almacenamiento de energía y el estado adulto.
Según los investigadores, los estudios del microbioma pueden ser divididos en cuatro componentes básicos: la composición microbiana (microbiota), características genómicas determinantes, actividad metabólica microbiana y las interacciones.
“Específicamente, los estudios de microbioma de L. vannamei se han enfocado casi exclusivamente en la descripción de cambios en la composición bacteriana del sistema digestivo a través del uso del secuenciamiento del amplicón”, reportan los investigadores.
Asimismo, describen que a la fecha existe poca información sobre el estudio de las comunidades micro eucariotas en el tracto gastrointestinal del camarón vannamei.
Holobioma para estudiar el sistema acuícola
Los investigadores definen el “holobioma del sistema acuícola” como todos los microbiomas que interactúan en un sistema de cultivo: el microbioma planctónico, el microbioma del sedimento, el microbioma del alimento y el microbioma del huésped.
Ellos describen que la red de microbiomas y sus interacciones afecta la ecoeficiencia y la producción de las especies acuícolas que se ven afectadas por los factores endógenos y exógenos del sistema.
Según los investigadores su enfoque ayudará a identificar los componentes del sistema cuyos microbiomas tienen una interacción cercana y efecto sobre el microbioma intestinal de los organismos en cultivo, y las covariables asociadas.
“Con esta información se pueden desarrollar estrategias para optimizar los sistemas de cultivo a través del manejo de microbiomas”, destacan.
Estudio del holobioma acuícola
De acuerdo con el estudio, el estudio del “holobioma del sistema acuícola” en el cultivo de camarón vannamei se enfoca principalmente en la identificación de las características funcionales y taxonómicas del microbioma intestinal en los cultivos donde se observan algunos beneficios en la producción.
“Para aprovechar al máximo estas tecnologías en la mejora de la producción en los sistemas acuícolas, es necesario el desarrollo de métodos computacionales ad-hoc, el enriquecimiento de las bases de datos para mejorar las predicciones y contextualizar los datos, y para continuar probando y validando en el laboratorio”, reportan.
Referencia (acceso libre)
Gutiérrez-Pérez Eric D., Vázquez-Juárez Ricardo, Magallón-Barajas Francisco J., Martínez-Mercado Miguel Á., Escobar-Zepeda Alejandra, Magallón-Servín Paola. 2022. How a holobiome perspective could promote intensification, biosecurity and eco-efficiency in the shrimp aquaculture industry. Front. Mar. Sci., 23 September 2022 Sec. Marine Fisheries, Aquaculture and Living Resources. https://doi.org/10.3389/fmars.2022.975042
