China – Investigadores determinan que la sacarosa es la clave para mejorar y estabilizar la comunidad bacteriana del cultivo de de camarones marinos en sistema biofloc.
La sacarosa es una fuente de carbono efectiva para crear condiciones más confiables y respetuosas con el medio ambiente para el crecimiento del camarón al regular las bacterias en los sistemas de cultivo biofloc.
Sin embargo, la influencia de la adición de sacarosa en la interacción, las redes de co-ocurrencia y los mecanismos de ensamblaje de las comunidades bacterianas en los sistemas biofloc no son conocidos.
Un equipo de investigadores de Ningbo University, investigaron los efectos de la adición de sacarosa en las comunidades bacterianas en tres hábitats (agua, biofloc e intestino) durante el cultivo de camarón en sistema biofloc.
Importancia de las comunidades microbianas
Las comunidades microbianas desempeñan un papel restrictivo en la productividad y la sostenibilidad de los ecosistemas acuícolas debido a que son impulsores clave de muchos procesos ecosistémicos, incluido el ciclo de nutrientes, la descomposición de la materia orgánica y las interacciones simbióticas y patógenas con los animales acuáticos.
En los sistemas biofloc, los procesos ecosistémicos pueden verse fortalecidos por una gran acumulación de bacterias heterótrofas en los estanques, que no sólo transfieren de manera eficiente el amonio o los desechos nitrogenados orgánicos a la proteína bacteriana, sino que también forman un conglomerado de microbios para la ingestión de los camarones.
Las condiciones ambientales mejoradas, a su vez, tienen efectos positivos en la estabilidad de la microbiota ambiental, principalmente al enriquecer las especies probióticas potenciales y agotar ciertos patógenos, proporcionando así un entorno ventajoso para los camarones criados.
Además, las bacterias beneficiosas en el agua y los bioflocs pueden transferirse al intestino del camarón a través de la vía oral, afectando notablemente la microbiota intestinal del camarón.
Resultados
Los investigadores citan que varios estudios han revelado que la microbiota del intestino de los camarones está estrechamente vinculada con la microbiota ambiental en los sistemas de cultivo de camarones, especialmente basados en sistemas de cultivo biofloc.
“En este estudio, analizamos las relaciones entre las comunidades bacterianas en el agua, biofloc y el intestino en grupos control y a los cuales se les adiciona sacarosa”, reportan los investigadores.
Ellos encontraron que las comunidades bacterianas en el agua, biofloc e intestino en el grupo control estuvieron significativamente separadas, mientras que ellos estuvieron vinculados en los grupos a los cuales se adiciona sacarosa.
“Las estructuras y composiciones de las comunidades de bacterias en el agua, biofloc e intestino se volvieron más similares en los grupos con adición de sacarosa, en comparación con los de los controles”, reportan los investigadores.
Más del 50% de las comunidades bacterianas en el intestino se derivaron principalmente del agua y las comunidades de biofloc en los grupos de adición de sacarosa, pero solo alrededor del 33% de las comunidades bacterianas migraron del agua y el biofloc al intestino en el sistema de cultivo de control.
La adición de sacarosa enriqueció en consecuencia los núcleos taxonómicos pertenecientes al filo Actinobacteria y las familias Rhodobacteraceae y Flavobacteriaceae en hábitats acuáticos, biofloc e intestinales.
“Estos taxones principales fueron importantes para mantener la estabilidad de la red bacteriana en los sistemas de cultivo con adición de sacarosa y algunos investigadores identificaron como taxones clave para mejorar el crecimiento del camarón”, dicen los autores del estudio.
El estudio demuestra que la adición de sacarosa incrementa la estabilidad de la comunidad bacteriana de un sistema de cultivo de camarones de acuerdo a tres factores:
a. La modularidad refleja las relaciones interactivas, la compartimentación espacial y la producción de patrones no aleatorios de estructura de red, y por lo tanto afecta en gran medida la estabilidad de las comunidades microbianas.
b. La cooperación conduce al acoplamiento entre especies y la retroalimentación positiva, lo que desestabiliza la comunidad microbiana; mientras tanto, la competencia promueve la estabilidad al restringir estos bucles de retroalimentación positiva.
c. Se propone la conectividad natural para evaluar con sensibilidad la solidez de redes complejas.
Además, después de la adición de sacarosa, el ensamblaje de la comunidad bacteriana intestinal del agua y el biofloc estuvo dominado por la selección heterogénea con proporciones de 55-91% y 67-83%, respectivamente, “lo que indica que la adición de sacarosa puede moldear direccionalmente el ensamblaje bacteriano del sistema de cultivo de camarones.
Conclusión
Según los resultados de la investigación indican que la adición de sacarosa incrementa la migración de las comunidades bacterianas del agua y biofloc al intestino, volviendo a las comunidades bacterianas en el sistema de cultivo más similar.
“Estos resultados proporcionan una base para la regulación selectiva de ciertos taxones beneficiosos para mejorar el crecimiento del camarón en los sistemas de cultivo”, concluyen.
Finalmente, los investigadores destacan que los resultados de su estudio aportan al establecimiento de estrategias ecológicas microbianas para regular directamente las comunidades bacterianas para el crecimiento de camarones saludables.
Referencia (acceso libre)
Guo, H., Dong, P., Gao, F. et al. Sucrose addition directionally enhances bacterial community convergence and network stability of the shrimp culture system. npj Biofilms Microbiomes 8, 22 (2022). https://doi.org/10.1038/s41522-022-00288-x
