La importancia de los recursos genéticos microbianos acuáticos que vienen siendo empleados en la actividad acuícola, y el potencial de los mismos, frecuentemente es subestimado.
FAO publicó un estudio de antecedentes temáticos que provee información sobre los recursos genéticos de los microorganismos clave para la acuicultura; limita a la producción y el uso de microorganismos específicos en la actividad acuícola.
A continuación te ofrecemos un resumen del documento; sin embargo, al final del artículo puedes encontrar el enlace para acceder al estudio completo, en donde puedes encontrar mayor información sobre el cultivo de estos microorganismos.
Rol de los microbios en ambientes acuáticos
Los microbios juegan un rol críticamente importante en el ciclo de nutrientes en los ecosistemas acuáticos. Los microbios marinos son responsables de aproximadamente la mitad de la producción primaria mundial y juegan un importante rol en el ciclo del carbono, nitrógeno, fósforo y otros nutrientes.
Asimismo, los microbios tienen un importante rol directo, central y crítico en la pesca y la acuacultura.
Los microbios es los ecosistemas naturales marinos y de agua dulce son componentes claves de las redes alimentarias, la producción primaria y secundaria, y el ciclo de nutrientes.
Un amplio rango de microbios son usados directamente en la acuicultura como alimentos vivos, probióticos y en los sistemas de filtración. Por consiguiente, los microorganismos acuáticos son recursos indispensables para el crecimiento de los mariscos y peces en los ecosistemas acuáticos naturales y en la acuacultura.
Por otro lado, microbios como los rotíferos, Artemia spp. y las microalgas pueden ser importantes sustitutos de la harina y aceite de pescado. El desarrollo de alimentos acuícolas sostenibles son particularmente importantes en los países en desarrollo donde existe la necesidad de asegurar que los acuicultores tengan alimentos balanceados económicos que satisfagan las necesidades nutricionales de los diferentes estadíos de vida de las especies que producen.
Microalgas empleados en la acuacultura
El uso de las microalgas en la acuacultura puede ser dividido en cuatro categorías: agua verde, alimentación directa, alimentación indirecta y producción de pigmentos.
Enfoque de agua verde
El agua verde es el agua en la cual las microalgas han crecido naturalmente, o en la cual se agregan a las microalgas.
En el cultivo extensivo de agua dulce y camarones los estanques son fertilizados por efluentes agrícolas o domésticos, o fertilizantes comerciales para producir floraciones de microalgas.
Varias de las más importantes especies de peces de agua dulce consumen el plancton del agua verde, que comprende principalmente microalgas, aunque también están presentes el zooplancton, protozoos y bacterias.
La cantidad de microalgas del agua verde consumida por los peces y camarones se ha estimado de forma conservadora en cerca de 250 millones de toneladas por año, basado en las toneladas de pescado y camarones producidos en estanques de agua verde.
La producción de agua verde también es usada a pequeña escala mediante la adición de microalgas a los tanques en la cual se crían larvas de peces o camarones. Los beneficios derivados de este enfoque incluyen mejoras en el crecimiento y la supervivencia de las larvas.
Alimentación directa
Las microalgas son producidas en muchas instalaciones acuícolas para la alimentación directa de los estadíos larvas y juveniles de peces, camarones, cangrejos, bivalvos y pepinos de mar.
De los cientos de especies de microalgas, un gran número han sido probados como alimento vivo para la acuacultura y alrededor de 20-30 especies vienen siendo empleadas.
Las microalgas más conocidas y empleadas en la acuicultura incluyen a: Nannochloropsis spp., Pavlova spp., Isochrysis spp., Tetraselmis spp., Thalassiosira weissflogii, Dunaliella spp., Chaetoceros spp., Thalassiosira pseudonana, Skeletonema spp., Rhodomonas spp., Pyramimonas spp., Navicula spp., Nitzschia spp., Cocconeis spp., y Amphora spp.
Alimentación indirecta
La alimentación indirecta incluye la alimentación del zooplancton con microalgas para mejorar su valor nutricional.
Las microalgas son usadas como fuente de alimentos para especies del zooplancton como rotíferos y Artemia, para su crecimiento y enriquecer su valor nutricional, con la finalidad de emplear en la alimentación de las especies acuícolas.
El documento cita como ejemplos la crianza de rotíferos alimentados con dietas de microalgas que incluyen a: Chlorella vulgaris, Isochrysis spp., Pavlova spp., y Nannochloropsis spp.
Producción de pigmentos para la acuicultura
La microalga Haematococcus pluvialis cada vez es más empleada como una fuente natural del pigmento astaxantina que tiene aplicaciones como nutracéutico para la salud humana y como un pigmento para proveer el deseado color rosa o rojos en algunas especies acuícolas.
Uso de hongos y organismos similares a los hongos
Algunas especies de levaduras vienen siendo usadas como probióticos, suplementos de la dieta y fuentes de pigmentos para la acuicultura.
La mayoría de informes de los efectos probióticos de las levaduras se han enfocado principalmente en dos especies: Saccharomyces cerevisiae y Debaryomyces hansenii. A la fecha, se encuentran disponibles muchos productos comerciales contienen levaduras y componentes de las levaduras.
Bacterias para la acuicultura
Bacterias como la spirulina (Arthospira platensis y A. maxima) vienen siendo usados como suplementos de vitaminas y proteínas en la acuicultura. A. platensis fue efectivo como un alimento para las larvas de tilapia.
Asimismo, las bacterias vienen siendo usadas con mayor frecuencia como probióticos para reducir los efectos de muchos patógenos que pueden infectar a las especies acuícolas. El uso de bacterias probióticas está más extendido en China y Sudamérica.
Por otro lado, las bacterias fotosintéticas vienen siendo aplicadas para mejorar la calidad del agua de los estanques acuícolas. El antagonismo bacteriano juega un importante rol en el equilibrio entre los microorganismos benéficos y los potencialmente patogénicos.
De esta forma, las bacterias juegan un rol importante en la filtración en los sistemas de recirculación de acuicultura.
Zooplancton empleado en la actividad acuícola
Artemia, también conocida como “camarón de salmuera”, produce cistos que son altamente resistentes. Después de la rehidratación, los cistos de Artemia producen nauplios que son empleados como alimento vivo en la acuicultura.
Los rotíferos más conocidos son del género Brachionus (B. plicatilis y B. rotundiformis), que comúnmente son usados como alimento para las primeras etapas larvales de peces marinos. Los rotíferos tienen la ventaja de su pequeño tamaño.
Los copépodos son la especie dominante del zooplancton en aguas marinas, son altamente diversos y comprenden alrededor de 2400 géneros. Estos organismos son empleados como fuente de alimento natural para la mayoría de larvas de peces marinos.
¿Qué afecta la producción de microorganismos?
El rol de los microorganismos en la acuicultura viene expandiéndose, debido al crecimiento de la industria acuícola, factores económicos en casos donde el uso de los microbios puede reducir los costos y la necesidad de reducir el impacto ambiental de la acuicultura.
Hay un gran potencial en la exploración de cerca de 2400 géneros de copépodos para identificar especies que pueden ser criadas en sistemas de producción masiva para producir copépodos de una forma más barata.
El incremento en el uso de los sistemas de recirculación de agua para especies de agua dulce y marina beneficiará los estudios sobre la diversidad de las bacterias usadas en sus sistemas de filtración, incluido el establecimiento de un inóculo.
Colecciones y estrategias de conservación de los microorganismos
Existe una gran necesidad de mantener colecciones de los microbios que tienen importantes roles críticos en la industria acuícola.
Debido a la diversidad de microbios que son empleados en la acuicultura y el hecho de que algunos de ellos son difíciles de preservar, este no es un problema sencillo.
Para cada clase de microbios se discuten las estrategias de conservación y se proporcionan ejemplos de colecciones de cultivos y otras fuentes de estos microorganismos.
Un listado útil de colecciones de:
i) Microalgas: https://mcc.nies.go.jp/AOACC/Facilities.html
ii) Bacterias: http://www.wfcc.info/index.php/collections/display/
iii) Artemia: https://www.inveaquaculture.com/
Involucrados y recursos
El documento reúne un grupo de tablas en donde se listan a las universidades y los institutos de investigación que trabajan con microorganismos; además de empresas y colecciones de cultivo de microorganismos.
Perspectivas
Las contribuciones de la microbiología es esencial para que la acuicultura continúe diversificándose y expandiéndose. Mediante el uso de enfoques moleculares para el estudio de la diversidad y la filogenia de los microbios, el rango de microorganismos que pueden ser usados en acuicultura podría extenderse rápidamente.
El uso de enfoques metagenómicos hace que sea factible caracterizar las complejas comunidades microbianas, incluida aquellas en los sistemas naturales de aguas verdes y en los filtros biológicos en los sistemas de recirculación en acuicultura.
Una cerrada integración de la microbiología y la acuicultura, y la curación de especies microbianas clave que son usadas en la industria acuícola, además de la expansión de la diversidad de los microbios usados en la acuacultura, son críticamente importantes para que la industria acuícola continúe floreciendo y prosperando.
Referencia (acceso libre):
FAO. 2021. Genetic resources for microorganisms of current and potential use in aquaculture – Thematic background study. Rome. https://doi.org/10.4060/cb7876en
