La acuacultura de camarones es una industria en auge, pero mantener la calidad del agua en sistemas intensivos puede ser un desafío. La tecnología de biofloc (BFT) ha surgido como una solución prometedora, pero controlar la acumulación de biofloc durante las etapas posteriores es crucial para el crecimiento óptimo del camarón y el rendimiento económico.
Un estudio reciente publicado en Aquaculture, por investigadores de Tongji University, del Chinese Academy of Fisheries Sciences y del Yancheng institute of technology presenta un avance revolucionario: el Sistema de biofloc avanzado (A-BS). Este enfoque innovador integra un Reactor de biopelícula de lecho móvil (MBBR) con BFT tradicional, lo que genera mejoras significativas en la calidad del agua y la salud del camarón.
El potencial de los reactores de biopelícula de lecho móvil
Los MBBR son tecnologías de tratamiento de aguas residuales que utilizan medios portadores suspendidos para favorecer el crecimiento de la biopelícula. Se han integrado en sistemas de acuicultura para la purificación de efluentes y el reciclaje de agua. En los sistemas BFT, los MBBR pueden ofrecer:
- Filtración biológica mejorada: Eliminación de contaminantes orgánicos e inorgánicos del agua.
- Comunidades microbianas equilibradas: Combinación de bacterias autótrofas y heterotróficas para una mejor eliminación de nitrógeno.
- Regulación del biofloc: Control de la aireación para gestionar la formación de biofloc.
El sistema avanzado de biofloc (A-BS)
Para evaluar los beneficios de integrar los MBBR con el BFT, los investigadores realizaron un estudio a escala piloto en el que compararon un sistema avanzado de biofloc (A-BS) con un sistema BFT tradicional. El estudio se centró en:
- Calidad del agua: Evaluación de los cambios en parámetros clave como el amoníaco, el nitrito y los sólidos suspendidos.
- Crecimiento del camarón: Comparación del rendimiento de crecimiento del camarón en ambos sistemas.
- Comunidades microbianas: Análisis de la composición bacteriana y los genes funcionales relacionados con el nitrógeno en MBBR, agua y biofloc.
El grupo A-BS logró resultados significativamente mejores:
- Contaminantes del agua reducidos: Los indicadores clave de calidad del agua como amoníaco, nitrito, demanda química de oxígeno y sólidos suspendidos fueron sustancialmente más bajos en el grupo A-BS, especialmente durante las cruciales etapas intermedias y finales del cultivo.
- Crecimiento mejorado del camarón: El grupo A-BS fomentó una mayor densidad de población final (camarones por metro cúbico) y una tasa de supervivencia superior en comparación con el grupo de control.
Estos hallazgos sugieren que A-BS mantiene eficazmente la calidad del agua durante todo el ciclo de cultivo, lo que conduce a poblaciones de camarones más saludables y productivas.
Revelando la ciencia detrás del éxito
El equipo de investigación profundizó al analizar las comunidades microbianas dentro de los sistemas. A-BS exhibió:
- Mayor abundancia y diversidad bacteriana: Este rico ecosistema microbiano respalda un entorno saludable para el camarón.
- Mayor presencia de genes beneficiosos: Los genes asociados con la desnitrificación (eliminación de amoníaco y nitrito) fueron significativamente más abundantes en el grupo A-BS. Además, la integración de MBBR amplificó los genes cruciales para mantener la estabilidad de la calidad del agua durante las etapas posteriores (amoA y nirK).
La combinación de MBBR y BFT en A-BS parece crear una comunidad microbiana robusta que gestiona de manera eficiente los desechos, lo que promueve condiciones óptimas para el crecimiento del camarón.
Un futuro sustentable para la acuacultura del camarón
El sistema A-BS representa un avance significativo en la acuicultura del camarón. Al combinar las fortalezas de la tecnología BFT y MBBR, ofrece un enfoque sostenible y eficiente para la producción de camarones. Los hallazgos de este estudio brindan información valiosa para el desarrollo y la implementación futuros de sistemas A-BS en el cultivo comercial de camarones.
Este estudio de prueba de concepto allana el camino para un avance significativo en la acuicultura del camarón. Al ofrecer una mejor calidad del agua, mayores rendimientos y una comprensión más profunda de los procesos microbianos subyacentes, el sistema A-BS es muy prometedor para:
- Cultivo sustentable de camarones: Gestión eficiente de los desechos y reducción del impacto ambiental.
- Mayor rentabilidad para los productores de camarones: Las tasas de crecimiento y supervivencia mejoradas se traducen en mayores rendimientos.
- Modernización de la industria: A-BS ofrece un camino estratégico hacia prácticas de acuicultura del camarón más eficientes y respetuosas con el medio ambiente.
El estudio fue financiado por National Key Research and Development Program of China y el Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund, CAFS
Contacto
Yalei Zhang
College of Environmental Science and Engineering, Tongji University
Chifeng Road 63, Shanghai 200092, China.
Email: zhangyalei@tongji.edu.cn
Referencia
Zhang, H., Cao, X., Wu, X., Yu, Y., Zhang, Y., Yang, L., & Zhang, Y. (2025). Pilot-scale investigation of an advanced biofloc technology for treating Pacific white shrimp effluent: Performance and insight mechanisms. Aquaculture, 595, 741552. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2024.741552
