Nutrición

Develando el microbioma intestinal del camarón: cómo influyen la edad, la salud y el medio ambiente

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By Milthon Lujan

Resumen gráfico del experimento. Fuente: Li et al., (2024); Appl Microbiol Biotechnol.
Resumen gráfico del experimento. Fuente: Li et al., (2024); Appl Microbiol Biotechnol.

La acuacultura de camarón ocupa una posición destacada en la industria acuícola, siendo el camarón blanco del Pacífico (Litopenaeus vannamei) la especie más cultivada debido a su alto valor económico y nutricional.

Sin embargo, los métodos de cultivo intensivo de camarón a menudo enfrentan un desafío importante: las enfermedades infecciosas. Estas enfermedades, causadas por diversos microorganismos, pueden provocar importantes pérdidas económicas y obstaculizar el desarrollo sostenible de la industria.

Un equipo de científicos del Yellow Sea Fisheries Research Institute de la Chinese Academy of Fishery Sciences, de la Shanghai Ocean University, y de la Universidad de Buenos Aires investigaron la composición bacteriana en el intestino del camarón Litopenaeus vannamei y en el agua de cría en diferentes hospedadores (etapa de desarrollo: juvenil y adulto; estado de salud: sano y enfermo) y factores ambientales (temperatura 25 °C y 28 °C; e intensidad de luz: baja y alto).

Los científicos se plantearon conocer cómo los factores del huésped (etapa de desarrollo, estado de salud) y los factores ambientales (temperatura, intensidad de la luz) interactúan con las comunidades bacterianas en el intestino del camarón blanco del Pacífico (Litopenaeus vannamei). Este esfuerzo se suma a otros que se concentraron en conocer el holobioma del camarón.

Cultivo de camarón en interiores: un enfoque sostenible

Los modelos de cultivo industrial de camarón en interiores (IISF) ofrecen numerosas ventajas sobre los estanques tradicionales al aire libre. Los sistemas IISF como los sistemas de flujo continuo (FTS) y los sistemas de recirculación de acuicultura (RAS) proporcionan entornos controlados con producción durante todo el año, mejor calidad del agua y menor riesgo de brotes de enfermedades.

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Sin embargo, incluso dentro de los entornos controlados, persisten las preocupaciones sobre las enfermedades, particularmente con el aumento de la densidad de cultivo.

El poder del microbioma intestinal: una nueva frontera

Investigaciones recientes apuntan hacia una solución prometedora: el microbioma intestinal. Esta comunidad diversa de microorganismos que residen en el intestino del camarón desempeña un papel crucial en su salud, incluida la digestión, la reproducción y la inmunidad general. Esto abre posibilidades interesantes para manipular el microbioma intestinal para mejorar la resiliencia del camarón y prevenir enfermedades.

En el contexto de la acuicultura, la manipulación del microbioma intestinal de los animales acuáticos presenta una estrategia prometedora para superar los desafíos existentes. Los microorganismos beneficiosos pueden actuar como «socios» dentro del huésped, brindando protección contra patógenos y fomentando una mejor salud y crecimiento.

Comprensión del panorama del microbioma en el IISF

Si bien se han realizado extensas investigaciones sobre el microbioma intestinal del camarón en modelos de cultivo tradicionales, existe una brecha de conocimiento crítica con respecto a las comunidades bacterianas específicas presentes en los ambientes del IISF. Este estudio, que utiliza tecnología de secuenciación de alto rendimiento, tiene como objetivo cerrar esta brecha mediante el análisis de las comunidades bacterianas del intestino y del agua de cría de camarones criados en diferentes modelos IISF. Al comprender la composición y la dinámica de estas comunidades microbianas, los investigadores pueden:

  • Descubrir relaciones potenciales entre los microbiomas intestinales y del agua de cría en modelos populares de cultivo en interiores.
  • Sentar las bases para estrategias de control de bioseguridad en el IISF, promoviendo en última instancia la prevención de enfermedades y el desarrollo sostenible dentro de la industria.

Resultados clave

El estudio arrojó los siguientes hallazgos:

  • Microbiomas intestinales y acuáticos distintos: El análisis reveló una clara separación entre las comunidades bacterianas en el intestino del camarón y el agua circundante. Esto sugiere que el entorno intestinal alberga selectivamente bacterias específicas, creando potencialmente un ecosistema único.
  • La edad y la salud influyen en las bacterias intestinales: los camarones juveniles mostraron una mayor abundancia de Pseudoaltromonadaceae, lo que puede estar asociado con una mayor susceptibilidad a las infecciones. Por el contrario, los camarones adultos y sanos albergaban más Vibrionaceae, lo que podría estar relacionado con una mayor resistencia a las enfermedades.
  • Los factores ambientales dan forma al microbioma intestinal: Una temperatura más alta del agua (28 °C) y una mayor intensidad de la luz favorecieron el crecimiento de Vibrionaceae y una mayor proporción Firmicutes/Bacteroidota, ambos potencialmente beneficiosos para el intestino. salud.
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Beneficios potenciales para la industria camaronera

Estos hallazgos proporcionan información valiosa para optimizar las prácticas del IISF:

  • Intervenciones dirigidas a los juveniles: Teniendo en cuenta su mayor susceptibilidad a las infecciones, el apoyo adicional para la salud intestinal podría ser beneficioso durante la etapa juvenil, potencialmente a través de probióticos o ajustes dietéticos específicos.
  • Optimización de los parámetros ambientales: Mantener una temperatura del agua de 28 °C y garantizar una exposición adecuada a la luz podría promover el crecimiento de bacterias beneficiosas en el intestino del camarón, lo que podría mejorar la resistencia a las enfermedades.

Al comprender cómo diversos factores dan forma al microbioma intestinal del camarón, podemos desarrollar estrategias específicas para:

  • Mejora la prevención de enfermedades: Promueve el crecimiento de bacterias beneficiosas que actúan como barreras naturales contra los patógenos.
  • Optimizar el crecimiento y la salud: Fomentar un entorno intestinal propicio para la absorción eficiente de nutrientes y el bienestar general.
  • Refinar las prácticas del IISF: Desarrollar pautas basadas en evidencia para la temperatura, la luz y otros parámetros ambientales para optimizar la salud intestinal del camarón en estos sistemas.

Pensando en el futuro

Este estudio es muy prometedor para el futuro de la acuicultura de camarón. Al profundizar en las complejidades del microbioma intestinal, los investigadores pretenden dotar a los acuacultores de conocimientos valiosos para mejorar la salud del camarón, reducir los riesgos de enfermedades y allanar el camino para una industria más sostenible y exitosa.

El estudio fue financiado por National Key R&D Program of China, el fondo asignado para el China Agriculture Research System (CARS-48), y el Central Public-Interest Scientific Institution Basal Research Fund, CAFS.

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Contacto
Zhi-Qiang Chang.
Key Laboratory of Sustainable Development of Marine Fisheries, Key Laboratory of Maricultural Organism Disease Control, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao, 266071, People’s Republic of China
Email: changzq@ysfri.ac.cn

Referencia (acceso abierto)
Li, M., Ghonimy, A., Chen, DQ. et al. Profile of the gut microbiota of Pacific white shrimp under industrial indoor farming system. Appl Microbiol Biotechnol 108, 225 (2024). https://doi.org/10.1007/s00253-024-13046-0