Sistemas de Cultivo

Tecnología biofloc: un enfoque ambientalmente amigable para aumentar la producción

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By Milthon Lujan

Una revisión científica destaca las ventajas y los desafíos del uso de la tecnología biofloc en la acuicultura.

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Investigadores del Hajee Mohammad Danesh Science and Technology University y de Sher-e-Bangla Agricultural University publicaron una revisión científica en donde describen la fortaleza y la ética de trabajo básica de la tecnología biofloc (BFT), seguido por una discusión detallada sobre el mantenimiento de la tasa carbono a nitrógeno y la importancia de varias fuentes de carbono.

Finalmente, los investigadores describen la aplicación del biofloc en varios sistemas de acuicultura, destacando los efectos de BFT sobre la respuestas inmunológicas en la gestión de la salud de los animales acuáticos.

Principios de BFT como herramienta de gestión de desechos

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El biofloc es una técnica alternativa donde los nutrientes pueden ser continuamente reciclados y reutilizar explícitamente el nitrógeno, que puede ser convertido en biomasa microbiana que puede se puede procesar en ingredientes alimentarios para los peces de cultivo.

Asimismo, en lugar de destruir o almacenar los nutrientes en el fondo del estanque, estos pueden transformarse en la biomasa de organismos microscópicos y ser reutilizados como proteína unicelular (SCP).

Potencialidades de la tecnología biofloc

El principal atributo de un sistema de floc microbiano es la asimilación de los compuestos nitrogenados inorgánicos y la producción de proteínas de células microbianas en el mismo lugar. Así que los parámetros de calidad del agua deben permanecer a un nivel óptimo.

Asimismo, la acumulación suspendida de microbios, fitoplancton, entre otros, actúan como una fuente ilimitada de alimentos para los peces. De esta forma, el biofloc puede minimizar los costos de los alimentos y disminuir la tasa de conversión de los alimentos en el cultivo de peces.

Balance Carbono/Nitrógeno

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La tasa carbono-nitrógeno es considerada como un requerimiento básico para regular el nitrógeno orgánico y la producción de comunidades microbianas en el agua.

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La rápida intensificación del sector de la acuicultura ha conducido a un incremento de la carga de nitrógeno inorgánico y el enriquecimiento con amoníaco del agua. La estrategia con mayor potencial para remover estos compuestos nitrogenados tóxicos es la asimilación heterotrófica de la proteína microbiana.

El control del nitrógeno puede realizarse mediante la incorporación de sustancias carbonosas en el agua y se ha observado que mantener una tasa de C/N de 10:1 aproximadamente puede ser adecuada si la glucosa es agregada como un sustrato.

Fuentes de carbono en BFT

Una de las ventajas de la tecnología biofloc es el uso de diferentes fuentes de carbono que son relativamente baratas y de fácil disponibilidad en cualquier momento. Generalmente estas fuentes de carbono provienen de varias unidades de fabricación y generalmente se consideran un subproducto.

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La glucosa, la sacarosa, la melaza, el glicerol, el salvado de arroz, la tapioca, el subproducto de la tapioca, el extracto de palmera datilera y la harina de trigo son las fuentes de carbono más utilizadas en varios estudios.

Entre las fuentes de carbono, el salvado de arroz, trigo, tapioca y los subproductos de tapioca son carbohidratos complejos que generalmente son menos solubles, con lo que se obtiene un menor nivel de eliminación de amoníaco.

En contraste, los investigadores informan que las fuentes de carbono simples son más solubles y hacen que el nitrógeno del sistema biofloc se elimine más rápido.

Aplicación del biofloc en sistemas acuícolas

BFT en la gestión de criaderos

La tecnología biofloc ha sido incorporada con éxito en los criaderos de larvas de peces y camarones. 

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Según los investigadores el biofloc influye en el crecimiento y la mayor supervivencia debido a que el floc microbiano actúa como una fuente de nutrientes como aminoácidos, vitaminas y minerales.

Biofloc en el desarrollo de reproductores

Diversos estudios han investigado el rendimiento del desove de reproductores en biofloc y agua clara de varias especies de camarones penaeidae. 

Ellos reportan que debido al uso de proteína nativa del biofloc puede promover la bioseguridad y la maduración de la gónada y el desarrollo del ovario en los reproductores. 

Por otro lado, otras investigaciones mostraron que el número total de larvas, del diámetro del huevo y la fecundidad de reproductores de tilapia fueron significativamente más altos cuando fueron criados en tanques de biofloc.

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Asimismo, se reporta que el sistema de floculación microbiana influye en la reducción del período de latencia de los reproductores entre desoves. 

Tecnología biofloc en sistemas de acuicultura multitrófica integrada

Un enfoque plausible para lograr una condición de equilibrio de máxima utilización de nutrientes de forma simultánea, con una mínima producción de desechos, es el sistema de cultivo que se denomina sistema de acuicultura multitrófico integrado (IMTA) basado en el biofloc.

Los agregados suspendidos de la comunidad microbiana a menudo crean dificultades como la obstrucción de las branquias y afectan la calidad del agua al producir otros metabolitos debido a la rápida generación de flóculos microbianos.

De esta forma se requiere reducir la acumulación de flóculos.

Desde esta perspectiva, IMTA es la mejor alternativa debido a que la inclusión de especies de niveles tróficos diferentes juega un rol crucial en balancear los nutrientes mediante el uso de los desechos inorgánicos, espacio y agua en el sistema biofloc.

Limitaciones de la tecnología biofloc

El principal desafío de BFT es mantener una tasa constante de C:N durante el período de cultivo.

Otro de los obstáculos de la tecnología biofloc es que requiere un abastecimiento constante de electricidad. Esta depende de la mezcla y la aireación que puede ser letal para el biofloc si la energía falla.

El sistema biofloc requiere de un periodo de inicio de al menos 4-6 semanas para desarrollar los flóculos.

Perspectivas del biofloc en la acuacultura

Es innegable que la tecnología de biofloc es una herramienta única para la producción acuícola sostenible con una serie de características beneficiosas. 

La tecnología biofloc es un sistema muy conveniente, fácil de realizar y rentable, lo que también favorece la eliminación de nitrógeno, incluso cuando la materia orgánica y la demanda bioquímica de oxígeno del sistema es alta.

A pesar de los avances, los investigadores destacan que será necesario realizar más investigaciones para mejorar la técnica y una implementación fructífera del biofloc.

Desventajas de la tecnología biofloc

Al igual que otras tecnologías, el sistema de crecimiento suspendido también tiene algunos inconvenientes, debido a que requiere de un período de inicio, y los rendimientos no siempre son consistentes entre temporadas.

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A medida que se desarrollan los flóculos, la densidad de las bacterias filamentosas aumenta de manera impredecible, creando un estado de “abultamiento filamentoso” que perjudica el control de los sólidos suspendidos totales.

Asimismo, el sistema biofloc requiere de un monitoreo continuo de la salud y el bienestar de los peces, debido a que los bioflocs pueden aumentar los niveles de sólidos suspendidos en el agua, dejando a los peces y camarones susceptibles al estrés ambiental.

Conclusión

La tecnología biofloc es un sustituto ecológico único que ayudará a reducir el impacto ambiental de la intensificación de la acuicultura, y mejorará la capacidad de resistencia a las enfermedades de los animales cultivados mediante la promoción del sistema inmunológico.

El éxito de los sistemas biofloc dependerá del conocimiento adecuado y la aplicación científica a nivel de campo, como el mantenimiento de la tasa de carbono a nitrógeno, la gestión de la calidad del agua y la monitorización del floc durante el período operativo.

Referencia (acceso libre):
Zafar, M.A., Rana, M.M. Biofloc technology: an eco-friendly “green approach” to boost up aquaculture production. Aquacult Int (2021). https://doi.org/10.1007/s10499-021-00781-8

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