Los probióticos se utilizan cada vez más en una variedad de sistemas de producción de alimentos, incluidas la avicultura, el ganado y la acuicultura, por sus efectos positivos sobre la salud intestinal, el sistema inmunológico y el medio ambiente.

El objetivo principal es mejorar la salud animal, el índice de conversión ade alimento, la tasa de crecimiento, la resistencia a las enfermedades y, por supuesto, la rentabilidad, sin recurrir a los antibióticos. El último objetivo de esta tecnología emergente es el cultivo de camarón.

Una colaboración entre Evonik y Qingdao Vland Biotech Group, conocido simplemente como Vland, ha dado como resultado el desarrollo de un nuevo probiótico, el resultado de aproximadamente dos años de trabajo de desarrollo conjunto, que promete mejorar significativamente el cultivo de camarón.

Antes del estudio, ambas empresas tenían su propio banco de cepas bacterianas y las utilizaron para identificar tres que podrían combinarse para mejorar la calidad del agua mediante la eliminación de amoníaco, nitrito y nitrato de los estanques de camarones.

Ya probado en el laboratorio y en pruebas de campo, el nuevo producto Aquavi® Pro-Pond se está probando ahora en un entorno comercial en el mercado de cultivo de camarón más grande del mundo: China.

China es el mayor productor y consumidor de camarón del mundo

China se ha convertido en el mayor productor y consumidor de camarón de cultivo a nivel mundial. La producción total de camarón creció a un total anual de 4,6 millones de toneladas en un 14 por ciento entre 2016 y 2019, lo que representa alrededor del nueve por ciento de la industria acuícola del país en volumen y el 24 por ciento de sus ingresos (en 2017).

No es sorprendente que el sector se concentre a lo largo de la costa, y la provincia de Guandong representa alrededor de un tercio de la producción total. Debido a su alto valor económico, baja susceptibilidad a enfermedades y corta duración de cultivo para alcanzar el tamaño del mercado, el L.vannamei es la principal especie de camarón de cultiovo en China, el cual representa aproximadamente el 50 por ciento de las 1,82 millones de toneladas producidas en el 2019 y generó alrededor de 40 por ciento de los ingresos del 2017.

Desafortunadamente, el rápido crecimiento y expansión del cultivo de camarón también ha traido como resultado en la degradación y contaminación de los campos destinados a la acuicultura y el medio ambiente circundante. El brote de enfermedades generalmente causado por la calidad inestable del agua se ha convertido en una de las principales preocupaciones del cultivo de camarón y puede afectar significativamente la rentabilidad de la granja. Determinar cómo producir camarón de una manera más benigna para el medio ambiente, económicamente rentable y socialmente aceptable ha creado preocupaciones importantes en China.

Toxicidad por amoniaco y nitrito

En el agua del estanque, se establece un equilibrio dinámico entre la forma tóxica de amoníaco (NH3) y el ion amonio no tóxico (NH4 +), cuya suma se conoce como nitrógeno amoniacal total (TAN) resultante de la excreción por animales de cultivo y la mineralización de detritos orgánicos como alimentos no consumidos y heces. El TAN puede ser utilizado como fuente de nitrógeno por bacterias heterótrofas, fitoplancton, algas y plantas, y como fuente de energía por bacterias nitrificantes.

Sin embargo, cuando los niveles de amoníaco en el agua exceden el límite de tolerancia del camarón, podría causar daño directo a tejidos como branquias y hepatopáncreas, así como afectar la respiración, metabolismo, inmunidad, regulación osmótica, excreción, muda y crecimiento, atenuando aún más la resistencia a infecciones patógenas y causa la mortalidad del camarón. Además, la toxicidad o el estrés por amoníaco también resultan en daño oxidativo y aumento en los niveles de especies de oxígeno reactivo libre (ROS) en los camarones.

El nitrito es un producto intermedio del amoníaco en la nitrificación bacteriana del amoníaco o en la desnitrificación bacteriana del nitrato. La acumulación de nitrito en el agua del estanque puede deteriorar la calidad del agua, reducir el crecimiento, aumentar el consumo de oxígeno y la excreción de amoníaco e incluso causar una alta mortalidad en los camarones

Los operadores que necesitan mantener la calidad del agua y mantener las toxinas por debajo de los niveles críticos deben realizar intercambios regulares de agua. Esto no solo requiere tiempo y dinero, sino que también representa un desperdicio de recursos hídricos y crea un problema de descarga de efluentes.

En los últimos años, el deterioro de la calidad del agua ha causado enormes pérdidas financieras a los agricultores y se ha convertido en uno de los principales factores de cuello de botella que ralentizan la producción y rompen el proceso de producción. Además, las regulaciones legales sobre la descarga de efluentes de granjas de cultivo se han vuelto cada vez más estrictas.

Uno de los principales desafíos que enfrenta el desarrollo sostenible del cultivo de camarón es mantener la calidad óptima del agua, por lo tanto, desarrollar un producto sostenible para mejorar la calidad del agua es una tarea importante para el cultivo de camarón.

Una combinación de tres cepas diferentes.

Juntos, Evonik y Vland buscaron sistemáticamente cepas de bacilos de más de 750 cepas bacterianas para eliminar el amoníaco, el nitrito y el nitrato y así mantener la calidad del agua. El resultado fue una combinación de tres cepas diferentes que se encontraron en el laboratorio para convertir compuestos de nitrógeno tóxicos en nitrógeno molecular.

Desde entonces, se ha demostrado que este probiótico de múltiples cepas único funciona en sistemas de acuicultura y ahora se está probando en el entorno comercial de China, la industria del camarón más exigente del mundo.

El probiótico se comercializa bajo la marca Aquavi® Pro-Pond y en China se destina principalmente a la producción de camarón en base a diferentes condiciones de cultivo, incluidos estanques de tierra, estanques revestidos de gran altitud y estanques de recirculación de ingeniería altamente intensiva. Es fácil de almacenar y dosificar con un paquete por estanque generalmente suficiente.

Aquavi® Pro-Pond no solo promete mejorar la calidad del agua, la salud y el rendimiento de los camarones y reducir los costos de producción, sino también hacer una contribución significativa al medio ambiente al reducir la frecuencia y el impacto de los intercambios de agua. El nuevo producto es un componente clave en la "Estrategia de soluciones de sistemas" de Evonik, que proporciona a los clientes una gama completa de productos y servicios que van desde la nutrición, la salud y el medio ambiente hasta eSolutions.

Autora: Sarah He, TSM Gerente de I+D para acuicultura de Evonik Industries, Alemania

Fuente: International Aquafeed 

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