Sistemas de Cultivo

Producción intensiva del copépodo Tigriopus californicus en biorreactor

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By Milthon Lujan

Describen por primera vez el uso de la técnica del “agua verde” para producir zooplancton (copépodo Tigriopus californicus) de forma controlada.

Esquema del biorreactor de policultivo de “agua verde” auto-sostenible. Fuente: Prado et al (2022).
Esquema del biorreactor de policultivo de “agua verde” auto-sostenible. Fuente: Prado et al (2022).

Investigadores del Waterford Institute of Technology (Irlanda) describieron el uso de Tetraselmis chui en un biorreactor de circuito cerrado monoalgal de “agua verde” para producir de forma continua el copépodo harpacticoide Tigriopus californicus.

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El biorrector fue alimentado únicamente con luz solar, aire atmosférico, nitrato, fosfato, metales y vitaminas. Además de servir como alimento, Tetraselmis chui y los demás microorganismos residentes contribuyeron a mantener la calidad del agua, lo que permitió lograr cero vertidos de efluentes.

Zooplancton como insumo para piensos acuícolas

El zooplancton es el alimento más nutritivo para los peces, pero su uso para reemplazar la harina y aceite de pescado es impensable.

Aunque los huevos de Artemia obtenidos de estanques naturales, los huevos de copépodos producidos por varias compañías y los rotíferos son usados en los hatcheries, la producción masiva y controlada de zooplancton aún no se ha alcanzado.

Diversos ensayos a pequeña o mediana escala han reportado el cultivo de los copépodos Tigriopus japonicus, Amphiascoides atopus y Acartia tonsa, y de la Artemia.

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No obstante, las escalas de producción son insuficientes para ayudar a reemplazar los peces forrajeros que son la materia prima para la producción de harina y aceite de pescado.

Dificultades técnicas como la producción y el suministro de alimento barato y de calidad, el mantenimiento de la calidad del agua y la prevención de la contaminación por especies invasoras aún no han sido solucionadas.

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Acuicultura en agua verde

Los acuicultores del sudeste de Asia han usado la técnica del “agua verde” por milenios para producir peces herbívoros como la tilapia y la carpa, debido a que el alimentos para estos peces son las microalgas y bacterias que crecen en el estanque cuando el acuicultor fertiliza el agua.

La acuicultura en “agua verde” produce el alimento para los peces en el mismo lugar, pero además, la rica biodiversidad de estos ecosistemas protegen a los peces y camarones en cultivo contra enfermedades, y mantienen la calidad del agua de una forma que minimiza la producción de efluentes contaminantes.

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Los investigadores destacan que los protozoos y el zooplancton son habitantes comunes del ecosistema del “agua verde”, lo que hace que la técnica del “agua verde” sea interesante para estudiar la producción controlada de zooplancton.

Biorreactor de “agua verde”

“Nosotros hemos desarrollado un biorreactor de circuito cerrado de agua verde monoalgal que produce Tigriopus californicus en una escala piloto por más de tres meses”, dijeron los investigadores.

Ellos informan que el ecosistema microbianos residente alimenta el zooplancton y facilita el mantenimiento de la calidad del agua.

Periódicamente, los investigadores agregaron nitratos, fosfatos, metales y vitaminas para mantener a la microalga. Asimismo, el pH estable fue el resultado de la actividad del ecosistema microbiano y del zooplancton, que contribuye con el dióxido de carbono de su respiración.

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“Debido al pH estable y el déficit de nutrientes, alcanzamos la cero descarga de efluentes, así aparentemente superamos las características de baja descarga de efluentes de la acuicultura en agua verda”, informan.

La tasa de flujo en el biorreactor permitió que cada fase mantenga sus características distintivas.

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Capacidad de producción de copépodos

Según los resultados de los investigadores, la productividad de su biorreactor fue de 3.9 kg/m3 en 145 días, en este sentido, potencialmente puede producir 9.86 kg/m3/año, lo cual es tres veces más alta a lo reportado por otros investigadores.

La biomasa de Tigriopus tuvo una composición notable.

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“Los aminoácidos esenciales y el DHA que contenía podrían satisfacer las necesidades nutricionales de los salmones juveniles”, reportan.

De acuerdo con los investigadores, las altas concentraciones de astaxantina podrían ayudar a reemplazar la versión sintética de este carotenoide que generalmente se usa para colorear salmónidos y camarones; y que podría sustituir los aceites de krill antártico y Calanus para el consumo humano como nutracéutico.

Conclusión

“El trabajo descrito aquí sugiere que los policultivos de ‘agua verde’ de circuito cerrado pueden ayudar a cruzar una de las fronteras biotecnológicas a las que todavía se enfrentan los humanos: la producción en masa de zooplancton”, concluyen los investigadores.

Sin embargo, recomiendan, primero se debe considerar ciertas limitaciones del ensayo descrito, que deben abordarse en desarrollos futuros.

Referencia (acceso libre)
Prado-Cabrero, A., Herena-Garcia, R. & Nolan, J.M. Intensive production of the harpacticoid copepod Tigriopus californicus in a zero-effluent ‘green water’ bioreactor. Sci Rep 12, 466 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-021-04516-w

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