Science & Solutions No. 58 - Español

Los ácidos orgánicos y las levaduras autolisadas reducen el impacto de patógenos en peces Manejo de micotoxinas en la producción animal: ¿un modelo para la acuicultura?

Le mantenemos naturalmente informado | Número 58 | Acuicultura

Los 5 principales indicadores de desempeño acuícola

¿Cuándo revisó por última vez el desempeño intestinal?

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Los ácidos orgánicos y las levaduras autolisadas reducen el impacto de patógenos en peces

Manejo de micotoxinas en la producción animal: ¿un modelo para la acuicultura?

Explicación de los indicadores de desempeño acuícola

David Bal, Antonia Tacconi PhD, Benedict Standen PhD, Anwar Hasan M.Sc.

Rui A. Gonçalves M.Sc.

La creciente demanda de proteínas acuáticas está impulsando la intensificación de la producción acuícola, lo que aumenta la incidencia de enfermedades. Las altas densidades poblacionales y la elevada generación de materia orgánica crean las mejores condiciones para la propagación de patógenos, incluida una amplia variedad de microorganismos, virus, parásitos y hongos. Los productos de ácidos orgánicos y de levaduras autolisadas pueden reducir el impacto de los patógenos, contribuyendo al desempeño productivo y la rentabilidad.

El crecimiento futuro y la sostenibilidad de la industria acuícola dependen de la capacidad del sector para identificar fuentes alternativas de proteína para sustituir la harina de pescado en los alimentos acuícolas. Por consiguiente, se dispone de muchas nuevas alternativas, p. ej. harina de insectos, harina de macroalgas o proteínas unicelulares. No obstante, los altos costos y la disponibilidad limitada aún constituyen desafíos a superar. Las harinas de origen vegetal parecen ser una de las soluciones más prometedoras y viables, aunque la presencia de micotoxinas es un problema común.

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El equipo acuícola internacional del BIOMIN explica sus 5 principales indicadores de desempeño acuícola.

BIOMIN

EDITORIAL

¿Cuándo revisó por última vez el desempeño intestinal?

La industria acuícola está gozando de un período de rápido crecimiento e inversión debido a la alta demanda de proteínas acuáticas. Las técnicas de producción se han intensificado y constantemente se implementan innovaciones en las técnicas de manejo para maximizar la producción; ¡gracias a la innovación se están cultivando peces incluso en el desierto!

Sin embargo, la industria acuícola también debe seguir siendo adaptable para permanecer naturalmente adelante. La adopción de nuevas tecnologías por sí sola no garantiza el éxito. Las especies acuáticas son altamente sensibles a una serie de factores externos que deben manejarse en su totalidad a lo largo del ciclo de producción.

Tradicionalmente, el manejo de las enfermedades en la industria acuícola supone la administración de antibióticos.

Sin embargo, las normas reguladoras y la demanda por parte del consumidor de productos de pescado y camarón libres de antibióticos han cambiado el mercado. Gracias a la introducción de alternativas naturales, aditivos como los ácidos orgánicos, los fitógenos y los probióticos se pueden utilizar en lugar de los antibióticos para reducir la amenaza de las enfermedades. En el primer artículo de la página 4 de este número de Science & Solutions examinamos los resultados con ácidos orgánicos y levaduras.

El uso de proteínas de origen vegetal en alimentos acuícolas es una alternativa rentable frente a la harina de pescado.

Los productores deben ser conscientes de que las fuentes de proteína de origen vegetal a menudo están contaminadas con micotoxinas nocivas. La industria acuícola tiene relativamente poco conocimiento o experiencia en lidiar con estos factores antinutricionales, en comparación con los productores de

animales terrestres. En la página 9, Rui Gonçalves destaca cinco consejos de manejo que el sector acuícola puede emplear gracias a la experiencia acumulada en el sector pecuario.

Por último, al igual que en cualquier industria, la medición y el monitoreo del desempeño productivo resultan vitales. La medición continua de los indicadores de desempeño, como los presentados en la página 15, permitirá la identificación precoz de problemas de modo que puedan hacerse los ajustes necesarios para asegurar la máxima rentabilidad. ¿Utiliza usted alguno o todos estos indicadores de desempeño en su negocio? Independientemente de la fórmula que use, hable con su representante de BIOMIN a fin de mejorar su desempeño productivo.

Esperamos que disfrute de la lectura de este número de Science & Solutions y que este le permita mantenerse naturalmente informado.

Plinio Barbarino D.Sc. Director Ejecutivo de las Divisiones Mediterráneo, Oriente Medio y África y Jefe de la División de Desempeño Intestinal

Redactores: Ryan Hines, Caroline Noonan

ISSN: 2309-5954 Para obtener una copia digital y mayor información, visite: http://magazine.biomin.net Para reimpresiones de artículos o para suscribirse a Science & Solutions, contáctenos a través de: magazine@biomin.net

Colaboradores: Plinio Barbarino D.Sc., David Bal, Dra. Antonia Tacconi, Dr. Benedict Standen, Anwar Hasan M.Sc., Rui Gonçalves M.Sc. Mercadeo: Herbert Kneissl, Karin Nährer Gráficos: GraphX ERBER AG Investigación: Franz Waxenecker, Ursula Hofstetter Editor: BIOMIN Holding GmbH Erber Campus, 3131 Getzersdorf, Austria Tel: +43 2782 8030, www.biomin.net

© Copyright 2018, BIOMIN Holding GmbH Todos los derechos reservados. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida de ninguna forma material con fines comerciales sin la autorización escrita del titular de los derechos de autor conforme a las disposiciones de la Ley de derechos de autor, diseños y patentes de 1998.

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Los ácidos orgánicos y las levaduras autolisadas reducen el impacto de patógenos en peces David Bal Gerente Técnico Regional – Acuicultura

Benedict Standen PhD Gerente de Producto – Microbiales

Antonia Tacconi PhD Gerente Global de Linea de Producción – Ácidos

Anwar Hasan MSc Gerente Técnico Regional - Acuicultura

La creciente demanda de proteínas acuáticas está impulsando la intensificación de la producción, lo que aumenta la incidencia de enfermedades.

Las altas densidades poblacionales y la elevada generación de materia orgánica crean las mejores condiciones para la propagación de patógenos, incluida una amplia variedad de microorganismos, virus, parásitos y hongos. Los productos de ácidos orgánicos y de levaduras autolisadas pueden reducir el impacto de estos patógenos, contribuyendo al desempeño productivo y la rentabilidad.

EN RESUMEN • El uso de antibióticos en la producción acuícola está disminuyendo debido a la demanda de los consumidores, pero la amenaza por pérdidas económicas a causa de enfermedades siempre está presente.

• Las alternativas a los antibióticos incluyen ácidos orgánicos, levaduras autolisadas y extractos vegetales.

• Los ácidos orgánicos tienen propiedades antimicrobianas que controlan y previenen enfermedades.

• Las levaduras autolisadas apoyan los sistemas de defensa inmunitaria.

• Como muestran los ensayos, Biotronic® Top3 y Levabon® Aquagrow son alternativas interesantes frente a la medicación tradicional para controlar patógenos.

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Amenazas bacterianas Las bacterias pueden sobrevivir muy bien en ambientes acuáticos, especialmente cuando las temperaturas del agua aumentan o cuando los sistemas de cultivo están desequilibrados. Sin embargo, estas bacterias pueden causar pérdidas económicas significativas. Las bacterias de los géneros Aeromonas, Edwardsiella, Pseudomonas, Streptococcus, Vibrio y Yersinia pueden ser todas patógenas para los animales acuáticos.

Existen muchas formas de controlar los brotes de enfermedades bacterianas en acuicultura y uno de los métodos de control más comunes es el uso de antibióticos. Sin embargo, la creciente conciencia de los consumidores que se oponen al uso de antibióticos en la producción acuícola significa que algunos productores ahora tienen prohibido vender productos acuáticos a los mercados de exportación. El uso extenso de dichos antimicrobianos está ligado al desarrollo de cepas bacterianas resistentes a los antibióticos y a la transferencia de genes resistentes entre diferentes especies bacterianas. La aparición de BIOMIN

Los acidificantes pueden mejorar la salud intestinal, aumentar la utilizaciรณn de nutrientes al reducir la carga patรณgena y aumentar la resistencia a las enfermedades sin comprometer la tasa de crecimiento.

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bacterias patógenas resistentes tiene efectos negativos no solo en la acuicultura, sino también en la salud humana y también afecta negativamente la percepción del consumidor. Por lo tanto, la demanda de alternativas más respetuosas del medio ambiente es mayor que nunca. Actualmente, las sustancias antimicrobianas como ácidos orgánicos y extractos vegetales se utilizan comúnmente en la industria del cultivo de peces. Además, otras soluciones como las paredes celulares de levaduras pueden prevenir enfermedades mejorando el sistema inmunitario innato de los peces, mientras que las vacunas solo mejoran la inmunidad adaptativa (adquirida).

Si bien los efectos de los ácidos orgánicos en las bacterias patógenas aún no están totalmente claros, comúnmente se entiende que pueden ejercer efectos ya sean bacteriostáticos o bactericidas dependiendo del estado fisiológico del organismo y las características fisicoquímicas del ambiente. Los ácidos orgánicos no disociados son lipofílicos y pueden atravesar fácilmente la membrana plasmática de las bacterias. Una vez dentro de las células, donde los niveles de pH generalmente son más neutros que en el ambiente externo, los ácidos orgánicos se disocian en sus aniones y protones. Tradicionalmente se ha supuesto que la caída del pH citoplasmático causada por este mecanismo es la principal eficacia tóxica de los ácidos orgánicos.

Recientemente se han propuesto otros mecanismos de toxicidad como la capacidad de estos ácidos de interferir con la estructura y funcionalidad de la membrana citoplasmática, así como la interferencia con el transporte de nutrientes, el transporte de electrones y la síntesis macromolecular dentro de las células.

Los científicos cultivaron una serie de patógenos en medio de cultivo, con y sin el ácido orgánico mejorado Biotronic® Top3 de BIOMIN. Los patógenos se eligieron en base a su capacidad de causar enfermedad generalizada y altas pérdidas económicas para la acuicultura, e incluyeron Aeromonas spp., Edwardsiella sp., Pseudomonas sp., Streptococcus sp., Vibrio spp. y Yersinia sp.

Los investigadores observaron que Biotronic® Top3 redujo de manera efectiva el crecimiento de todos los patógenos (Figura 1).

Biotronic® Top3 fue más efectivo frente a patógenos Gram negativos, aunque también se observó inhibición de Streptococcus. Esto no es una sorpresa, ya que la formulación contiene un exclusivo Biomin® Permeabilizing Complex específicamente diseñado para debilitar la membrana externa de las bacterias Gram negativas.

Ácidos orgánicos para controlar patógenos en peces Los ácidos orgánicos, o combinaciones de ácidos, son una herramienta eficiente para mejorar la tasa de crecimiento, la morfología intestinal y el control de patógenos en acuicultura.

Recientemente, los investigadores se han centrado en el rol de los ácidos orgánicos y sus sales para prevenir y controlar enfermedades con gran éxito. Demostraron, por ejemplo, que la suplementación de la dieta con sales orgánicas, como propionato y butirato, mejora la morfología intestinal en hipoxia y reduce los síntomas de enteritis (en dietas ricas en harina de soya) en O. niloticus (Tran-Ngoc et al., 2016). De modo similar, los científicos han demostrado el muy fuerte efecto antimicrobiano de los ácidos orgánicos durante el desafío con Streptococcus agalactiae (Ng et al., 2009) y un alto potencial para ejercer efectos beneficiosos en el crecimiento, la utilización de nutrientes y la resistencia a las enfermedades de la tilapia.

Figura 1.

Inhibición del crecimiento de patógenos acuáticos con Biotronic® Top3 100 90 80

Porcentaje de inhibición

70 60 50 40 30 20 10 0 A. hydrophila Fuente: BIOMIN

A. salmonicida n 2,500 mg L-1

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E. tarda n 2,000 mg L-1

P. fluorescens n 1,600 mg L-1

S. agalactiae

n 1,400 mg L-1

V. harveyi

n 1,300 mg L-1

V. parahaemolyticus

Y. ruckeri

n 1,200 mg L-1 BIOMIN

©istcokphoto.com, Visual_Intermezzo

LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS Y LAS LEVADURAS AUTOLISADAS REDUCEN EL IMPACTO DE PATÓGENOS EN PECES

Las levaduras autolisadas (que contienen las paredes celulares y los nutrientes disponibles) son bien conocidas en la industria acuícola por contribuir a los mecanismos de defensa inmunitaria.

Elección de una solución respaldada por la ciencia El mercado de los ácidos orgánicos en acuicultura es amplio y elegir la solución correcta puede resultar confuso. Es importante que los productos se evalúen usando modelos tanto in vitro como in vivo. Una reciente publicación arbitrada demostró cómo Biotronic® Top3, un acidificante mejorado, puede usarse para reducir los patógenos y mejorar la resistencia a las enfermedades en acuicultura (Menanteau-Ledouble et al. 2017).

En un estudio in vivo, truchas arcoíris (Oncorhynchus mykiss) libres de patógenos específicos (SPF, por sus siglas en inglés) se dividieron en dos grupos y recibieron un alimento comercial o bien el mismo alimento suplementado con Biotronic® Top3.

Luego de 25 semanas, los peces fueron infectados artificialmente con Aeromonas salmonicida mediante inyección intraperitoneal (IP), inmersión y cohabitación. Con fines de control de calidad, los peces de ambos tratamientos también fueron ‘falsamente’ infectados para tomar en cuenta la mortalidad de base. Una vez que la infección tomó su curso, se calculó la tasa de supervivencia (Figura 2). En los tanques de control se observaron mortalidades inmediatamente, lo que indica la virulencia del patógeno. En aquellos tratados con Biotronic® Top3, se registraron tasas de muerte mucho más lentas, lo que indica que la infección se pudo ralentizar. Esto puede beneficiar a los piscicultores, ya que les permite identificar y tratar enfermedades antes de incurrir en enormes pérdidas. Luego de 35 días de desafío, los peces suplementados con Biotronic® Top3 mostraron una tasa de supervivencia considerablemente

más alta (80%), en comparación con apenas 60% en los tanques control, lo que indica la capacidad protectora de Biotronic® Top3. Asimismo, las truchas arcoíris que recibieron Biotronic® Top3 presentaron una tasa de supervivencia significativamente más alta (70%) que aquellas que no recibieron el suplemento (25%) durante el desafío con inyección IP.

Levaduras autolisadas para mejorar la inmunidad de peces marinos (Lates calcarifer)

El sistema inmunitario es un conjunto de componentes celulares y humorales utilizado para defender al organismo frente a sustancias extrañas, tales como microorganismos, toxinas o células malignas. Estos responden a componentes tanto endógenos como exógenos que estimulan al sistema inmunitario. El sistema inmunitario de los peces se divide en innato y adaptativo (memoria), los que a su vez luego se dividen en defensa mediada por células y factores humorales (sustancias solubles). Actualmente se sabe que estos sistemas trabajan juntos para destruir a los invasores o desencadenar procesos de defensa. El sistema innato incluye todos los componentes presentes en el cuerpo antes de la aparición del agente patógeno y actúa como primera línea de defensa, con una reacción más rápida que el sistema específico. Entre estos componentes están la piel como barrera física, el sistema del complemento, las enzimas antimicrobianas, las interleucinas, los interferones y las células de defensa orgánica, tales como granulocitos, monocitos, BIOMIN 7

LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS Y LAS LEVADURAS AUTOLISADAS REDUCEN EL IMPACTO DE PATÓGENOS EN PECES

Figura 2.

Figura 3.

Curvas de supervivencia de peces durante el desafío patógeno. Los datos representan la mortalidad promedio en tres vías de infección

Robalo asiático (Lates calcarifer)

90 80 70 60 50 40

0 5 10 15 20 25 30 35 Día posterior a la infección

Control no infectado

Biotronic® Top3

Foto cortesía de David Bal

Tasa de supervivencia (%)

100

Alimento comercial

Fuente: BIOMIN

Figura 4.

Figura 5.

Tasa de supervivencia del robalo (Lates calcarifer) luego del desafío con S. iniae

Leucocitos circulantes (glóbulos blancos) luego de ocho semanas de suministrar dietas experimentales y antes del desafío patógeno 250

90 80 70 60 50 40 30 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Tiempo posterior a la infección (días) Control

Levabon® Aquagrow

β-glucano

200 150 100 50 0 Control

Nucleótido

Fuente: BIOMIN

macrófagos y células asesinas naturales (Bayne y Gerwick, 2001; Ellis, 1999; Magnadottir et al., 2011).

Las levaduras autolisadas (que contienen las paredes celulares y los nutrientes disponibles) son bien conocidas en la industria acuícola por contribuir a los mecanismos de defensa inmunitaria.

Estan consisten en concentraciones de células de levaduras que se dejan morir y romper, de modo que las enzimas endógenas de las levaduras descompongan sus proteínas en compuestos más simples que luego están disponibles para los animales (p. ej. aminoácidos, péptidos, nucleótidos). Las paredes celulares de las levaduras autolisadas contienen manano-oligosacáridos (MOS), β1,3 y β1,6 glucano, quitina y nucleótidos. Los β-glucanos son polisacáridos a base de glucosa que tienen un efecto inmunoestimulante en las especies acuícolas. Activan diversas células inmunitarias como macrófagos, neutrófilos, monocitos, células asesinas naturales y células dendríticas. Los MOS tienen tres modos de acción principales: mejoran la salud gastrointestinal, modulan el sistema inmunitario y absorben patógenos.

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Leucocitos circulantes (x103/µl)

Tasa de supervivencia (%)

100

Fuente: BIOMIN

Levabon® Aquagrow

β-glucano

Nucleótidos

Se realizó un estudio para evaluar el efecto de varios inmunoestimulantes en el robalo asiático (Lates calcarifer; Figura 3). Se probaron en total cuatro tratamientos: un control (alimento comercial), el alimento comercial suplementado con Levabon® Aquagrow (levadura autolisada), el alimento comercial suplementado con β-glucano y el alimento comercial suplementado con nucleótidos. Luego de ocho semanas, los peces se infectaron artificialmente con Streptococcus iniae mediante inyección IP a 107 UFC/ml. Once días después del desafío, los resultados mostraron que en los tanques de control la tasa de supervivencia fue de solo el 37%. El tratamiento con la levadura autolisada Levabon® Aquagrow arrojó la mayor tasa de supervivencia con el 57%. Los inmunoestimulantes individuales (β-glucano y nucleótidos) mostraron una tasa de supervivencia intermedia del 43% (Figura 4).

Los peces alimentados con Levabon® Aquagrow presentaron más glóbulos blancos circulantes (Figura 5).

Teniendo en cuenta el importante rol de protección que desempeñan los leucocitos, no sorprende que los peces BIOMIN

Los brotes de enfermedades son una amenaza persistente para la rentabilidad de las explotaciones acuícolas, pero la suplementación de la dieta con Biotronic® Top3 puede mejorar las tasas de supervivencia.

con mayor número de estas células inmunitarias puedan combatir los patógenos de manera más efectiva, mejorando la supervivencia.

Conclusión Los brotes de enfermedades constituyen una amenaza persistente para la rentabilidad de las explotaciones acuícolas.

La suplementación de la dieta con la mezcla de ácidos orgánicos Biotronic® Top3 puede mejorar la supervivencia de la trucha durante un desafío con Aeromonas salmonicida pero también inhibe el crecimiento de una gama más amplia de patógenos bacterianos Gram negativos y Gram positivos.

Los acidificantes pueden mejorar la salud intestinal, aumentar la utilización de nutrientes al reducir la carga patógena y aumentar la resistencia a las enfermedades sin comprometer la tasa de crecimiento.

Además, varias sustancias inmunoestimulantes han demostrado una mejora de la tasa de supervivencia del robalo asiático luego de ser desafiado con la enfermedad bacteriana producida por Streptococcus iniae. En este estudio, la levadura autolisada Levabon® Aquagrow que contiene la mezcla completa de inmunoestimulantes presentó mejor eficacia que la aplicación individual de β-glucano o nucleótidos. Para los productores acuícolas que desean evitar el uso subterapéutico de antibióticos, Biotronic® Top3 y la levadura autolisada Levabon® Aquagrow ofrecen una alternativa interesante frente a los medicamentos tradicionales para el control de patógenos, abriendo la puerta a una mayor rentabilidad.

Una versión de este artículo fue publicada originalmente en la revista International Aquafeed.

Referencias Bayne, C.J. and Gerwick, L. (2001). The acute phase response and innate immunity of fish. Dev Comp Immunol. 25(8-9). 725-743.

Ellis, A.E. 1999. Immunity to bacteria in fish. Fish Shellfish Immunol.

9. 291-308.

Magnadottir, B., Audunsdottir, S.S., Bragason, B.T.H., Gisladottir, B., Jonsson, Z.O. and Gudmundsdottir, S. (2011). The acute phase response of Atlantic cod (Gadus morhua): Humoral and cellular responses. Fish Shellfish Immunol. 30. 1124-1130.

Menanteau-Ledouble, S., Krauss, I., Gonçalves, R.A., Weber, B., Santos, G.A. and El-Matbouli, M. (2017). Antimicrobial effect of Biotronic® Top3 supplement and efficacy in protecting rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) from infection by Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida. Research in Veterinary Science. 114.

Ng, W-K., Koh, C-B., Sudesh, K. and Siti-Zahrah, A. (2009). Effects of dietary organic acids on growth, nutrient digestibility and gut microflora of red hybrid tilapia, Oreochromis sp., and subsequent survival during a challenge test with Streptococcus agalactiae.

Aquaculture Research, 40(13). 1490-1500.

Tran-Ngoc, K.T., Haidar, M.N., Roem, A.J., Verreth, J.A.J. and Schrama, J.W. (2016). Effects of feed ingredients on nutrient digestibility, nitrogen/energy balance and morphology changes in the intestine of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture.

Submitted.

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Manejo de micotoxinas en la producción animal: ¿un modelo para la acuicultura?

El crecimiento futuro y la sostenibilidad de la industria acuícola dependen de la capacidad del sector para identificar fuentes alternativas de proteína para sustituir la harina de pescado en los alimentos acuícolas. Por consiguiente, se dispone de muchas nuevas alternativas, p. ej. harina de insectos, harina de macroalgas o proteínas unicelulares. No obstante, los altos costos y la disponibilidad limitada aún constituyen desafíos a superar. Las harinas de origen vegetal parecen ser una de las soluciones más prometedoras y viables, aunque la presencia de micotoxinas es un problema común.

Rui A. Gonçalves M.Sc. Científico

El interés por la contaminación de los alimentos acuícolas por micotoxinas ha comenzado a crecer apenas recientemente, por lo que aún se está adquiriendo experiencia sobre la incidencia de las micotoxinas en los alimentos acuícolas.

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BIOMIN

Incidencia de las micotoxinas La primera gran diferencia entre la producción pecuaria y la acuícola es el nivel de conocimiento acerca de la incidencia y la presencia simultánea de micotoxinas en los ingredientes vegetales utilizados para elaborar las dietas. El interés por la contaminación de los alimentos acuícolas por micotoxinas ha comenzado a crecer apenas recientemente, por lo que aún se está adquiriendo experiencia sobre la incidencia de las micotoxinas en estos. En el pasado, se incluían cantidades pequeñas de harinas vegetales en las dietas de carnívoros y herbívoros, lo que ha incrementado la indiferencia frente a las amenazas de las micotoxinas en los alimentos acuícolas. Debido a la novedad del tema, y a diferencia de la industria pecuaria, la contaminación de alimentos acuícolas con micotoxinas a menudo se suele pasar por alto.

Cada vez se tiene más conciencia sobre la contaminación de los alimentos acuícolas por micotoxinas. Sin embargo, aún estamos lejos de tener un conocimiento sólido sobre los patrones de contaminación de alimentos acuícolas por micotoxinas y cómo influye en ellos el tipo de harina vegetal utilizada.

Consejo #1: Evalúe la presencia de micotoxinas en sus harinas vegetales para evitar cualquier posible riesgo.

La información incorrecta puede llevar al empleo de estrategias equivocadas Uno de los principales conceptos erróneos muy arraigado en la industria acuícola es que la mayoría de los problemas relacionados con las micotoxinas provienen de malas condiciones de almacenamiento que conducen a la contaminación con aflatoxinas. Es verdad que las malas condiciones de almacenamiento pueden conducir al crecimiento de Aspergillus spp. y Penicillium spp., lo que en última instancia puede conducir a la producción de aflatoxinas y ocratoxina A. Sin embargo, BIOMIN ha observado que la mayoría de las micotoxinas presentes en alimentos acuícolas terminados provienen de Fusarium spp., es decir, resultan de la contaminación en el campo de las materias primas utilizadas para producir alimentos acuícolas. En este caso, esto involucra fundamentalmente al deoxinivalenol (DON) y las fumonisinas.

En algunos casos, las aflatoxinas siguen representando un desafío, especialmente en países tropicales o cuando las condiciones de almacenamiento son inadecuadas.

Consejo #2: Identifique correctamente la(s) micotoxina(s) de su dieta o materia prima a fin de implementar el plan de manejo correcto. ¿Cómo sé si mis peces o camarones están siendo expuestos a las micotoxinas?

Las micotoxinas son estructuralmente muy diversas. Esta

EN RESUMEN • Actualmente se dispone de nuevas fuentes alternativas de proteína para dietas acuícolas, muchas de ellas de origen vegetal.

• Las fuentes de proteína de origen vegetal a menudo están contaminadas con micotoxinas, un factor antinutricional relativamente desconocido y a menudo ignorado en el sector acuícola.

• Los síntomas de micotoxicosis son menos evidentes en especies de peces y camarones que en especies de animales terrestres.

• El análisis periódico de micotoxinas en el alimento ayudará a identificar amenazas y permitirá el uso de la estrategia de mitigación correcta para mantener la contaminación por debajo de los límites de sensibilidad.

característica genera una amplia variedad de síntomas en los animales afectados por micotoxinas, que van desde disminuciones en la eficiencia productiva hasta aumentos de la mortalidad. En acuicultura, los síntomas son generalmente inespecíficos, lo que dificulta el diagnóstico preciso. El diagnóstico de micotoxicosis en animales de cría se complica aún más por dos razones. En primer lugar, los efectos sinérgicos de múltiples micotoxinas en los alimentos crea un patrón de síntomas diferente. En segundo lugar, las micotoxinas son responsables de suprimir el sistema inmunitario, lo que permite la colonización por parte de patógenos oportunistas, provocando la aparición de síntomas secundarios en el huésped.

La sensibilidad a las micotoxinas varía mucho entre especies y depende de varios factores que pueden modificar la expresión de la toxicidad, tales como edad, género, estado nutricional y de salud previo a la exposición y condiciones ambientales.

La situación ya es muy compleja, y además a esto debemos sumar las 138 especies diferentes de peces y 38 especies de camarones (FAO, 2011), con diferentes conductas alimentarias (herbívoros, omnívoros y carnívoros) y que habitan en diferentes ambientes (agua dulce, salobre, marina). Este alto número de variables tiende a diluir los resultados científicos de toda investigación en acuicultura, no solo en el campo de las micotoxinas. El bajo número de expertos que trabajan investigando las micotoxinas agrava el problema, dificultando la obtención de diagnósticos integrales sobre los efectos de las micotoxinas en las principales especies.

Algunos informes describen signos clínicos para las micotoxinas más comunes (Anater et al., 2016); sin embargo, la mayoría son parámetros generalistas y pueden atribuirse a cualquier desafío o patología diversa, p. ej. factores antinutricionales o lectinas en la dieta o cambios ambientales (bacterias, toxinas ambientales). Algunos de los parámetros mencionados anteriormente incluyen reducción de la tasa de crecimiento, alteración de los parámetros sanguíneos (recuento de eritrocitos y leucocitos), cambios en los niveles de enzimas en sangre (alanina aminotransferasa (ALT), aspartato transaminasa

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MANEJO DE MICOTOXINAS EN LA PRODUCCIÓN ANIMAL: ¿UN MODELO PARA LA ACUICULTURA?

Figura 1.

Fotografías que ilustran signos clínicos clásicos de ingestión de micotoxinas en la producción pecuaria y acuícola. Las fotografías i-iv muestran micotoxicosis fácilmente identificables en aves y cerdos. Las fotografías v y vi muestran animales alimentados con DON a dosis considerablemente altas sin signos macroscópicos de enfermedad excepto la anorexia (que podría atribuirse a otras causas en una situación de campo).

i. Debilidad en las piernas de aves causada por ingestión de DON.

ii. Patas abiertas en lechones causadas por ingestión de zearalenona.

iii. Lesiones orales y dérmicas en aves causadas por ingestión de la toxina T-2.

iv. Necrosis y lesiones dérmicas de cola en lechones causadas por ingestión de DON.

v. Trucha arcoíris alimentada sin contaminación (izquierda), con 4 ppm de DON (medio) y con 11 ppm de DON (derecha). Ninguno de los tratamientos, incluso las 11 ppm de DON, considerada una dosis muy alta para la trucha arcoíris, mostró ningún signo clínico observable.

vi. El hígado de peces alimentados con 11 ppm de DON no muestra ninguna lesión macroscópica y el índice hepatosomático fue similar al grupo control (Gonçalves et al., 2018).

Figura 2.

Niveles de sensibilidad al DON de algunas especies sensibles. El DON ha sido estudiado en varias especies acuícolas importantes como la trucha arcoíris, que es la especie más sensible, y el camarón blanco del Pacífico.

2,600

2,800 1,800

1,000

953

1,200

800 µg kg-1

600 500 400 300

352

300

200

310

200

100 0 Trucha arcoíris

Camarón blanco del Pacífico

Carpa

Tilapia roja

Especies más sensibles Fuentes: Hooft et al., 2011 (Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss)); Tola et al., 2015 (Red tilapia (Oreochromis niloticus x O. Mossambicus)); Pietsch et al., 2014 (carpa (Cyprinus carpio, L)); Trigo-Stockli et al., 2000 (White leg shrimp (Litopenaeus vannamei)).

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Figura 3.

Niveles de sensibilidad a las fumonisinas de algunas especies sensibles.

Las fumonisinas no han sido ampliamente estudiadas en las especies acuícolas; sin embargo, los pocos estudios disponibles indicaron que el camarón blanco del Pacífico y la trucha arcoíris pueden ser sensibles a las fumonisinas en el alimento.

281,000

µg kg-1

8,600 6,600 4,600 2,600 600

2,000

200 Camarón blanco del Pacífico

Consejo #3: Mantenga un registro detallado y actualizado de sus actividades productivas La falta de signos clínicos claros de micotoxicosis hace que sea muy importante contar con un estricto plan de manejo de micotoxinas y un buen registro de las actividades productivas.

Por ejemplo, un registro actualizado de parámetros ambientales (salinidad, temperatura, compuestos nitrogenados, oxígeno) y de manejo del alimento (consumo de alimento, identificación de lotes de alimento) podría ser fundamental para identificar las causas de una súbita disminución del consumo de alimento o de la tasa de crecimiento o un aumento de la mortalidad. Al analizar parámetros ambientales y de manejo del alimento, usted también puede considerar a la contaminación por micotoxinas dependiendo del éxito de su plan de manejo de micotoxinas.

600

590 490 390 290 190 90 -10

visualmente, de modo que para diagnosticar correctamente un cambio en la relación sa/so, se deben recoger y analizar muestras de sangre o hemolinfa.

En comparación con los animales terrestres, existe una falta de signos clínicos claros de ingestión de micotoxinas en las especias acuáticas (Figura 1i-v).

Trucha arcoíris

Especies más sensibles Las fumonisinas son la suma de FB1 y FB2.

Fuentes: García-Morales et al., 2013 (White leg shrimp); Meredith et al., 1998 y Riley et al., 2001 (Rainbow trout).

(AST) o fosfatasa alcalina (FA)), alteraciones del hígado o supresión de parámetros inmunitarios.

Dos excepciones notables son la aflatoxicosis (color amarillo de la superficie corporal, (Deng et al., 2010)) e ingestión de fumonisina (alteración de la relación esfinganina/esfingosina (sa/ so) (Tuan et al., 2003)). Solo la aflatoxicosis puede identificarse

Impacto de las micotoxinas: ¿Son críticos mis niveles de contaminación?

En acuicultura, es práctica común estudiar el impacto de los factores antinutricionales (FANs) presentes en las harinas vegetales e intentar superar estas limitaciones. Sin embargo, las micotoxinas a menudo son ignoradas como FANs. En el mundo académico aún no es práctica común evaluar la

Figura 4.

Niveles de sensibilidad a las aflatoxinas para algunas especies sensibles. Las aflatoxinas han sido ampliamente estudiadas en especies de peces y crustáceos de cultivo debido a la toxicidad de la AFB1. Varias especies son extremadamente sensibles a las aflatoxinas. Si bien la contaminación por aflatoxinas es más común en países tropicales, el comercio global de materias primas y de alimentos acuícolas podrían exportar la incidencia de micotoxinas a otras regiones.

5,700

5,000

4,700 3,700 2,500

2,700

2,500

µg kg-1

1,700 700 600 500 400 300 200 100 0

1,000

900

240 64

180

19

4 Trucha arcoíris*

42

Robalo*

Esturión híbrido

100 25 Beluga

100

200

40 50

Corvina roja Tilapia del Nilo

10 Rohu

20 Camarón blanco del Pacífico

5 Camarón tigre negro

Bagre amarillo asiático

Especies más sensibles Fuentes: El-Banna et al., 1992, Cagauan et al., 2004, y Selim et al., 2014 (Nile tilapia (Oreochromis niloticus)); El-Sayed y Khalil, 2009 (EU Sea Bass (Dicentrarchus labrax L.)); Bintvihok et al., 2003, y Boonyaratpalin et al., 2001 (Black tiger shrimp (Penaeus monodon Fabricius)); Ostrowski-Meissner et al., 1995 (White leg shrimp); Wang et al., 2016 (Yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco)).

BIOMIN 1 3

MANEJO DE MICOTOXINAS EN LA PRODUCCIÓN ANIMAL: ¿UN MODELO PARA LA ACUICULTURA?

presencia de micotoxinas en las materias primas usadas para formular dietas de prueba. Como resultado, en comparación con las especies terrestres, se sabe mucho menos sobre los efectos de las micotoxinas en las especies acuícolas. Los esfuerzos de la comunidad científica acuícola se diluyen aún más al tener en cuenta el número mucho mayor de especies acuícolas en comparación con el número de especies terrestres. Como se informó anteriormente, la sensibilidad a las micotoxinas varía mucho entre especies y depende de varios factores que pueden modificar la expresión de la toxicidad, tales como edad, género, estado nutricional y de salud previo a la exposición y condiciones ambientales. No obstante, para algunas especies ya podemos brindar algunos consejos. Las figuras de las páginas 12 y 13 muestran algunos de los niveles de sensibilidad (mínimo y máximo) del DON (Figura 2), las fumonisinas (Figura 3) y las aflatoxinas (Figura 4).

Consejo #4: Asegúrese de que la contaminación por micotoxinas permanezca por debajo de los niveles de sensibilidad.

el hecho de que los animales estén en el agua hace que la percepción rápida de cualquier signo clínico macroscópico (p. ej. lesiones cutáneas, letargia u otros puntos comunes de control visual) sea muy difícil. Esto es particularmente cierto para animales criados en aguas muy turbias (es decir, la mayor parte de la acuicultura de Asia y Sudamérica). En segundo lugar, tan pronto como un animal tiene un sistema inmunitario deprimido o su defensa inmunitaria se ve afectada (p. ej., una lesión cutánea), las bacterias oportunistas infectan rápidamente.

Cuando el productor se percata de que algo anda mal, existe una alta probabilidad de que los animales ya estén contaminados con Vibrio spp. y, dependiendo del ambiente, muchas otras bacterias.

Surge entonces la interrogante de si los animales están enfermos debido a la infección bacteriana inicial o si son el objetivo de infecciones bacterianas oportunistas secundarias.

Consejo #5: Mantenga altos niveles de bioseguridad, asegure un buen manejo del alimento y controle con frecuencia el estado de salud y el comportamiento de sus animales.

La mayoría de los estudios publicados abordan los efectos de la contaminación por un solo tipo de micotoxina. Por lo tanto, se supone que los valores informados en la literatura son bastante conservadores, si se tiene en cuenta que la mayoría de los alimentos acuícolas están contaminados con más de una micotoxina (Gonçalves et al., 2016, 2017, 2018). La interacción entre varias micotoxinas puede disminuir los niveles de sensibilidad informados.

Aún existen varias brechas por abordar a fin de comprender cómo manejar mejor los riesgos de las micotoxinas en acuicultura. En años recientes, la conciencia sobre los problemas relacionados con las micotoxinas en la industria acuícola ha crecido significativamente. Esto es impulsado por la creciente evidencia científica sobre los efectos negativos de las micotoxinas en las especies acuáticas y por informes frecuentes sobre la prevalencia de las micotoxinas en muchas materias primas.

La mejor forma de investigar problemas de producción es examinar la bioseguridad y el manejo del alimento. Mantenga información sobre los parámetros ambientales (p. ej., salinidad, temperatura, compuestos nitrogenados, oxígeno, lluvias) y el manejo del alimento (p. ej., consumo de alimento, identificación de lotes de alimento, ingredientes del alimento, fecha de compra, fecha de primer uso y temperatura y humedad de almacenamiento). Tome muestras periódicas para evaluar la tasa de crecimiento. Asegúrese de almacenar y actualizar adecuadamente las muestras para reducir los tiempos de reacción ante potenciales problemas.

Acuicultura: cría en un ambiente complejo

Ambos sectores de producción tienen sus propios desafíos. Sin embargo, la industria acuícola puede aprender de los planes de manejo de micotoxinas que ya existen para otros animales.

Asimismo, algunas harinas vegetales usadas en animales terrestres también son de uso común en acuicultura, por lo que resulta beneficioso compartir la información sobre niveles de incidencia y presencia simultánea.

Con relación a los niveles de sensibilidad, en acuicultura existe una gran disparidad en la vulnerabilidad de las especies ya estudiadas. La investigación debería continuar para comprender mejor cuáles son las especies más sensibles y a qué micotoxinas.

También debemos comprender por qué algunas especies (p. ej. el bagre de canal) son extremadamente resistentes a algunas micotoxinas (en este caso el DON), para ayudarnos a mejorar la resistencia de otras especies sensibles.

Uno de los primeros desafíos que enfrenta la producción acuícola es el ambiente donde los peces viven, respiran, comen y defecan: el agua. En acuicultura, tanto los peces como los camarones viven en estrecha relación con el ambiente circundante. A través de la ingestión de agua, los animales de acuicultura se exponen permanentemente a los patógenos y el estrés ambiental. En áreas costeras existe aproximadamente un millón de bacterias por mililitro de agua, mientras que en sistemas acuícolas, especialmente en sistemas intensivos, este número será considerablemente mayor. La mayoría de las bacterias presentes en ambientas acuáticos son oportunistas, por lo que el más mínimo desequilibrio en el sistema inmunitario del animal será usado por estas bacterias oportunistas para volverse patógenas.

Debido a esta compleja interacción entre el ambiente y el animal, surgen dos desafíos principales. En primer lugar, 1 4 SCIENCE & SOLUTIONS

Manejo de micotoxinas en la producción animal: ¿un modelo para la acuicultura?

Este artículo se publicó originalmente en International Aquafeed Referencias disponibles previa petición.

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Los 5 principales indicadores de desempeño acuícola Existen numerosos indicadores de desempeño usados por las explotaciones acuícolas para medir el éxito de un ciclo de producción. Analizamos aquí en detalle los 5 principales indicadores según el equipo global de acuicultura de BIOMIN.

1 Tasa de conversión alimenticia (TCA) El alimento es el mayor costo de las explotaciones acuícolas, por lo que asegurarse de que peces y camarones utilicen adecuadamente el alimento es una medida muy valiosa para los productores. Cuanto menor sea el número, más eficientemente se convertirá el alimento en ganancia de peso. Productores y nutricionistas trabajan juntos para disminuir la TCA, logrando así mayor producción con la misma cantidad de insumos.

2 Tasa de supervivencia Numerosos factores afectan la tasa de supervivencia de las especies acuáticas— muchos de ellos en el ambiente acuático externo, el cual alberga muchos patógenos. El manejo de las enfermedades es una prioridad constante en la producción acuícola y se lleva a cabo con la ayuda de la medida de la tasa de supervivencia. Durante períodos cuando hay amenazas de alguna enfermedad, los productores pueden controlar la tasa de supervivencia en períodos de tiempo específicos dentro del ciclo de producción, a fin de determinar la efectividad de cualquier tratamiento administrado.

TCA = alimento suministrado (g) ganancia de peso del animal (g)

Tasa de supervivencia (%) = número de animales supervivientes al final del ciclo de producción x 100 número total de animales al comienzo del ciclo

3 Ganancia de peso corporal (GPC) El pescado y el camarón se comercializan por peso, de modo que cuanto más pesados sean los animales, más se pagará al productor. Las dietas de peces y camarones se formulan usando los mejores ingredientes para promover la ganancia de peso. Los productores controlarán la ganancia de peso corporal a lo largo del ciclo de producción pesando una muestra de animales y extrapolando el cálculo para la población total.

Ganancia de peso corporal (g) = peso corporal final (g)– peso corporal inicial (g)

4 Ganancia diaria promedio (GDP) Más allá de cuánto crecen los animales, también es fundamental saber la velocidad a la que crecen los peces y camarones. Poder predecir en qué momento un cultivo alcanzará su peso final permite a los productores pronosticar cuántos cultivos pueden crecer en un año y ayuda en la compra de insumos como el alimento. Esta medida también puede ajustarse para calcular la ganancia de peso en diferentes intervalos de tiempo según lo requiera la unidad de producción, p. ej. la tasa de crecimiento semanal (TCS).

5 Rendimiento/hectárea Este indicador de desempeño tiene en cuenta la densidad poblacional y mide la producción por unidad de superficie productiva. Generalmente se mide en kg/ha pero esto varía dependiendo del país y la especie.

Ganancia diaria promedio (g) = ganancia de peso corporal (g) número de días

Rendimiento/ha = producción total (kg) área de producción total (ha) BIOMIN 1 5

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