Las microalgas han sido reconocidas desde hace mucho tiempo por su potencial para mejorar tanto la calidad del agua como el crecimiento de los peces en los sistemas de acuicultura. Su capacidad para servir como fuente natural y sostenible de nutrientes los convierte en un activo valioso para la industria.
Sin embargo, a pesar de su uso generalizado, nuestra comprensión de cómo las microalgas afectan la intrincada red de microorganismos que gobiernan la calidad del agua y la salud de los peces en entornos de acuicultura sigue siendo limitada.
Por otro lado, diversos estudios han reportado que las microalgas pueden mejorar de forma efectiva la función inmune y el crecimiento de los animales acuáticos, por consiguiente, incrementar la eficiencia de la acuicultura.
En un innovador experimento de mesocosmos de 50 días, los investigadores de Freshwater Fisheries Research Center y de la Nanjing Agricultural University intentaron arrojar luz sobre los efectos de la microalga Chlorella pyrenoidosa, en las comunidades microbianas asociadas con el agua de acuicultura, las branquias y los intestinos de las tilapias.
Esta investigación se llevó a cabo para explorar los impactos potenciales de la adición de microalgas en estos factores cruciales y sus implicaciones para la salud de los peces y la calidad del agua en los sistemas de acuicultura.
Experimento del mesocosmos
El estudio simuló el cultivo de la tilapia genéticamente mejorada (GIFT, Oreochromis niloticus), el cual tuvo un peso promedio de 14,18 ± 0,93 gramos y una longitud promedio de 82,77 ± 2,80 milímetros.
Se introdujeron varias cantidades de Chlorella pyrenoidosa en estos sistemas de acuicultura, lo que permitió a los investigadores observar cómo la adición de esta microalga influyó en las comunidades microbianas dentro del sistema.
Comunidades bacterianas asociadas a branquias
Uno de los hallazgos más notables fue el impacto sustancial de Chlorella pyrenoidosa en las comunidades bacterianas asociadas a las branquias. La adición de esta microalga resultó en una mayor diversidad y complejidad de la red entre estas comunidades bacterianas.
“Se observó una tendencia creciente de diversidad alfa de comunidades bacterianas asociadas a branquias en respuesta a la creciente adición de Chlorella pyrenoidosa. De manera similar, el número y porcentaje de OTU únicas aumentaron en las comunidades bacterianas asociadas a las branquias junto con la adición de Chlorella pyrenoidosa”, reportaron los científicos.
Esto sugiere que las branquias de los peces, donde el ambiente acuático interactúa directamente con el cuerpo del pez, son particularmente sensibles a los cambios en la microbiota.
Los resultados sugirieron: “que la presencia de Chlorella pyrenoidosa podría ser beneficiosa para aumentar la diversidad de comunidades bacterianas asociadas con las branquias de los peces al promover simultáneamente más nuevos colonizadores y estimular el enriquecimiento de los taxones locales dominantes en las branquias de los peces”.
Sensibilidad de la microbiota asociada a las branquias
El estudio también reveló que más biomarcadores en las comunidades bacterianas asociadas a las branquias respondieron a la adición de Chlorella pyrenoidosa en comparación con las muestras de agua e intestino de peces.
Esta alta sensibilidad de las comunidades bacterianas asociadas a las branquias a la presencia de microalgas indica el importante papel que Chlorella pyrenoidosa puede desempeñar en la regulación de la inmunidad de la mucosa de los peces al alterar la microbiota de las branquias.
Implicaciones para la piscicultura de la tilapia GIFT
Estos hallazgos sugieren que las microalgas, como Chlorella pyrenoidosa, pueden utilizarse no sólo para mejorar la calidad del agua y el crecimiento de los peces, sino también para contribuir activamente a la regulación de la salud de los peces mediante la modificación de la microbiota asociada a las branquias.
Conclusión
En conclusión, este estudio proporciona información valiosa sobre la intrincada relación entre las microalgas, las comunidades microbianas y la salud de los peces en la acuicultura.
“Nuestros resultados mostraron que la adición de Chlorella pyrenoidosa exhibió distintas influencias en las comunidades bacterianas entre el agua, las branquias de los peces y el intestino. A medida que aumentó la adición de Chlorella pyrenoidosa, la cantidad de OTU únicas en las comunidades bacterianas asociadas a las branquias aumentó considerablemente, lo que llevó a un aumento notable en la riqueza de las comunidades bacterianas asociadas a las branquias”, concluyen los investigadores.
Ellos destacan que el mayor impacto de la adición de Chlorella pyrenoidosa fue observado en la comunidad bacteriana asociada con la branquia de los peces. “El incremento de la diversidad bacteriana, cambios en la composición de la comunidad, y el incremento en la complejidad de la red como resultado de la adición de C. pyrenoidosa puede tener implicaciones para la función inmune de la mucosa de la branquia de la tilapia”, finalizaron los investigadores.
El estudio fue financiado por CARS, Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund, Freshwater Fisheries Research Center, CAFS, y Project of Kunshan Yangcheng Lake Crab Industrial Research Institute.
Referencia (acceso abierto)
Meng, S.; Xu, H.; Qin, L.; Chen, X.; Qiu, L.; Li, D.; Song, C.; Fan, L.; Hu, G.; Xu, P. The Gill-Associated Bacterial Community Is More Affected by Exogenous Chlorella pyrenoidosa Addition than the Bacterial Communities of Water and Fish Gut in GIFT Tilapia (Oreochromis niloticus) Aquaculture System. Biology 2023, 12, 1209. https://doi.org/10.3390/biology12091209
