Efecto de los oligosacáridos de manano en la microbiota y la productividad del camarón blanco del Pacífico en Ecuador

Con respecto al manejo de enfermedades en la acuacultura, la prevención es más recomendable que el tratamiento. Una de esas estrategias es modificar la microbiota intestinal [comunidades ecológicas de microorganismos que se encuentran en y sobre todos los organismos multicelulares] del animal cultivado para promover la colonización de bacterias beneficiosas y prevenir la colonización de bacterias potencialmente patógenas.

Los oligosacáridos de manano (MOS) son glúcidos [compuestos orgánicos que contienen un carbohidrato] obtenidos de la célula de levadura Saccharomyces cerevisiae. El uso de MOS para bloquear la colonización de patógenos se basa en el conocimiento de que ciertos polisacáridos [moléculas grandes compuestas de muchos azúcares simples más pequeños] podrían usarse para bloquear el mecanismo de reconocimiento y adhesión de patógenos potenciales a moléculas en las superficies de los tejidos del huésped (competencia por sitios de acoplamiento). Esta acción reduciría la adhesión de los patógenos al tracto digestivo, dejándolos excretados en las heces. Esto puede conducir a una mejora de la integridad y el rendimiento de la barrera epitelial intestinal.

No existen publicaciones anteriores que utilicen la secuenciación profunda de próxima generación, NGS [una tecnología para determinar la secuencia de ADN o ARN para estudiar la variación genética asociada con enfermedades u otros fenómenos biológicos] para evaluar los efectos de MOS en la microbiota del camarón blanco del Pacífico (Litopenaeus vannamei). Varios estudios han reportado los efectos de MOS en el rendimiento del cultivo de crustáceos, incluidos parámetros como tasas de crecimiento, supervivencia, cambios en la morfología gastrointestinal (GI) y otros. Pero estas investigaciones previas se llevaron a cabo en condiciones de laboratorio e involucraron solo bacterias cultivables. Estas observaciones no han sido validadas a escala de cultivo comercial, lo que limita la aplicación de esos prebióticos. Y para crustáceos cultivados como L. vannamei, la información disponible sobre la funcionalidad y estructuración de su microbiota es muy limitada.

Este artículo – adaptado y resumido de la publicación original [Gainza, O., Romero, J. Effect of mannan oligosaccharides on the microbiota and productivity parameters of Litopenaeus vannamei shrimp under intensive cultivation in Ecuador. Sci Rep 10, 2719 (2020)] – reporta sobre un estudio que utilizó NGS para evaluar los efectos de la inclusión dietética de un prebiótico (MOS) en los parámetros de producción en condiciones de cultivo intensivo y la composición de la microbiobiota intestinal de L. vannamei en Ecuador.

Configuración del estudio

El estudio se llevó a cabo en la finca camaronera intensiva Santa Ana en la Provincia de El Oro, Ecuador. Aproximadamente 1.780.000 juveniles de L. vannamei (peso inicial promedio de 2,2 ± 0,53 gramos) se distribuyeron en cuatro estanques de 0,5 hectáreas bajo invernaderos, cada uno con temperatura del agua controlada (32 a 34 grados C), 5 ppt de salinidad y saturación de oxígeno disuelto por encima del 60 por ciento. Para minimizar los factores que podrían influir en los resultados del experimento, estandarizamos condiciones como la etapa de maduración del estanque para evitar interferir con el camarón cultivado experimentalmente.

Los camarones se cultivaron durante 59 días hasta que alcanzaron el peso de cosecha. Fueron alimentados cuatro veces al día con un alimento comercial (Nicovita Classic Camarón; Vitapro, Callao, Perú) con 35 por ciento de proteína y 5 por ciento de grasa. Se añadió MOS (Bio-Mos®, Alltech Inc., Nicholasville, KY, EE. UU.) Al 0,5 por ciento en peso por peso (p/p) a la alimentación mediante la dilución de MOS en agua destilada (0,125 g/mL) más gelatina comercial. (0,125 g/mL), rociado sobre el alimento (0,04 mL/g) en una tolva mecánica para homogeneización. El alimento para los dos estanques de control se preparó con el mismo protocolo con la adición de gelatina comercial sin MOS. Se recolectaron varias muestras de camarones para diferentes análisis de laboratorio.

Para obtener información detallada sobre el diseño experimental y los protocolos de cría; procedimientos de muestreo; extracción de ADN y amplificación por PCR; procesamiento de datos y secuenciación masiva de alto rendimiento; y análisis estadísticos, consulte la publicación original.

Resultados y discusión

Hasta donde sabemos, este artículo presenta la primera descripción de la diversidad de la microbiota y la composición de taxones en L. vannamei bajo un tratamiento dietético MOS en una instalación de acuacultura comercial. Del mismo modo, no hay informes anteriores basados ​​en NGS que aborden el efecto de MOS en la microbiota de L. vannamei.

Los esfuerzos de investigación relevantes anteriores se han limitado a experimentos a nivel de laboratorio. En uno de esos estudios, los investigadores utilizaron 1080 camarones distribuidos en 36 tanques de 1 metro cúbico y reportaron un aumento del 66 por ciento en el aumento de peso en el grupo tratado con 0,2 por ciento de MOS. En otro estudio con 270 camarones en 18 acuarios de 0,128 metros cúbicos con una salinidad del agua de 38 ppt, los investigadores reportaron un aumento del 17 por ciento en la supervivencia después de aumentar el MOS al 0,4 por ciento.

Nuestros resultados bajo condiciones de cultivo comercial intensivo – con 1.780.000 juveniles de L. vannamei en cuatro estanques de 0,5 ha, 5 ppt de salinidad y 0,5 por ciento de MOS – contrastan con estudios de laboratorio previos porque no encontramos diferencias significativas en los parámetros de crecimiento entre los animales suplementados con MOS y los del tratamiento de control. Sin embargo, el aumento en la biomasa recolectada en estanques que recibieron el tratamiento con MOS al 0,5 por ciento resultó de un aumento significativo del 30 por ciento en la supervivencia del camarón.

La promoción de cambios en la composición de la microbiota intestinal es un componente clave para el uso de MOS como prebióticos, pero esto requiere más investigación. La composición de la microbiota del camarón bajo nuestras condiciones controladas es consistente con investigaciones previas con L. vannamei, con Proteobacteria como el phylum dominante en nuestro estudio y con niveles de abundancia relativa entre 28 y 70 por ciento. Otros phyla que mostraron gran abundancia en condiciones de control fueron Bacteroidetes (22 por ciento) y Actinobacteria (11 por ciento).