EVALUACIÓN DEL EFECTO DE DIFERENTES DOSIS DE EM® SOBRE LA CALIDAD DE AGUA Y PARÁMETROS ZOOTÉCNICOS EN ALEVINOS DEL PEZ ANGEL (Pterophyllum scalare)
LINA FERNANDA BERNAL ESPÍNDOLA
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA JUAN DE CASTELLANOS FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS PROGRAMA DE MEDICINA VETERINARIA TUNJA 2015
EVALUACIÓN DEL EFECTO DE DIFERENTES DOSIS DE EM® SOBRE LA CALIDAD DE AGUA Y PARÁMETROS ZOOTECNICOS EN ALEVINOS DEL PEZ ANGEL (Pterophyllum scalare)
LINA FERNANDA BERNAL ESPÍNDOLA
Informe final de trabajo de grado para optar al título de médico veterinario
DIRECTOR DEL PROYECTO Ludy Paola Villamil Moreno MVZ,M. Sc. EN ACUICULTURA
CODIRECTORA DEL PROYECTO Claudia Constanza Pérez Rubiano Biólogo. M.Sc. MICROBIOLOGÍA
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA JUAN DE CASTELLANOS FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS PROGRAMA DE MEDICINA VETERINARIA TUNJA 2015
CONTENIDO RESUMEN .............................................................................................................. 5 ABSTRACT ............................................................................................................ 6 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 7 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 9 4. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................ 12 5. MARCO DE REFERENCIA ............................................................................ 15 5.1.
ESTADO DEL ARTE ................................................................................ 15
5.2.
MARCO TEÓRICO................................................................................... 18
5.2.1.
Taxonomía ............................................................................................ 18
5.2.2.
Hábitat................................................................................................... 18
5.2.3.
Descripción de la especie ..................................................................... 18
5.2.4.
Alimentación ......................................................................................... 19
5.2.5.
Requerimientos ..................................................................................... 20
5.2.6.
Parámetros del agua ............................................................................. 21
5.2.7.
Microorganismos eficientes EM ............................................................ 22
5.3.
MARCO LEGAL .......................................................................................... 23
5.3.1.
ESTATUTO NACIONAL DE PROTECCION A LOS ANIMALES .......... 23
LEY 84 DEL 27 DE DICIEMPBRE DE 1989 ...................................................... 23 5.3.2.
MINISTERIO DE SALUD ...................................................................... 24
RESOLUCION N° 008430 DE 1993 .................................................................. 24 6. OBJETIVOS ................................................................................................... 26 6.1.
GENERAL ................................................................................................ 26
6.2.
ESPECÍFICOS ......................................................................................... 26
7. DISEÑO METODOLÓGICO ........................................................................... 27 7.1.
ÁREA DE ESTUDIO................................................................................. 27
7.2.
HIPÒTESIS .............................................................................................. 27
7.3.
METODOLOGÍA ...................................................................................... 28
7.3.1.
Tipo de estudio ..................................................................................... 28
7.3.2.
Animales de experimentación ............................................................... 28
7.3.3.
Diseño experimental ............................................................................. 28
7.4.
ANÀLISIS ESTADÌSTICO ........................................................................ 32
8. RESULTADOS ESPERADOS ........................................................................ 33 9. IMPACTO ESPERADO .................................................................................. 35 10.
PRESUPUESTO ......................................................................................... 36
10.1.
RUBROS GLOBALES........................................................................... 36
10.2.
RUBRO BIOLÓGICOS.......................................................................... 36
10.3.
RUBRO REACTIVOS ........................................................................... 37
11.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES .......................................................... 38
12.
LITERATURA CITADA ............................................................................... 40
RESUMEN
En la acuicultura uno de los mayores retos se relaciona al manejo y conservación de la calidad del agua, reflejándose en la aparición de patologías en los animales a causa del desequilibrio de la flora microbiana que altera las características fisicoquímicas del agua, y que llega a causar altos índices de mortalidad y reducción en la tasa de crecimiento y conversión alimenticia. Es por ello que nace la necesidad de usar tecnologías como los EM® los cuales intervienen en la fermentación de la materia orgánica proveniente de los desechos de los peces, que favorecen el equilibrio de microorganismos benéficos frente a los patógenos tanto en el agua como en el organismo del animal y disminuyen la aparición de enfermedades. Este trabajo tiene como objetivo proponer la evaluación del efecto de los EM® a diluciones de 1:1000/l, 1:10000/l, 1:100000/l sobre la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua y a su vez establecer con cual dilución se obtienen mejores ganancias de peso y menor tasa de mortalidad. Para lo cual alevinos de Pterophyllum scalare (n=160) serán distribuidos aleatoriamente en acuarios de vidrio de 60 l en cuatro tratamientos con su réplica a una densidad de 20 animales/acuario. En cada uno se utilizarán diferentes diluciones de EM® (1:1000/l, 1:10000/l, 1:100000/l). La concentración inicial de los microorganismos eficientes será de 1x104UFC/ml, al inicio y al final del estudio se evaluará: NMP de Coliformes totales y fecales,
recuento de mesófilos aerobios en muestras de
agua. Semanalmente se determinarán las características fisicoquímicas del agua evaluando pH, Temperatura, Oxígeno disuelto, NH3, NH4, Dureza. Cada 30 días serán seleccionados aleatoriamente 5 individuos de cada tratamiento para su análisis biométrico en longitud (LT) y peso (P).
Con este estudio se espera
establecer la dilución adecuada de EM® para proporcionar las condiciones ideales de bienestar en la calidad del agua y crecimiento de los peces en ambientes artificiales. Palabras clave: Microorganismos eficientes, Pez Ángel, Parámetros de calidad de agua, crecimiento, ambiente acuático.
ABSTRACT
In aquaculture one of the biggest challenges is related to the management and conservation of water quality, reflected in the appearance of diseases in animals because of the imbalance of the microbial flora that alters the physicochemical characteristics of the water, and that does cause high mortality and reduced growth rate and feed conversion. That is why the need arises to use technologies such as EM速 which are involved in the fermentation of organic matter from fish waste, which promote the balance of beneficial microorganisms against pathogens both in the water and on the animal body and reduce the occurrence of diseases. This work aims to propose the evaluation of the effect of EM速 at dilutions of 1: 1000, 1: 10000, 1: 100000 / l on the physicochemical and microbiological water quality and in turn establish which best dilution gains are obtained weight and lower mortality rate. For which fingerlings Pterophyllum (n = 160) will be randomized into glass aquariums 60 l in four treatments with his reply to a density of 20 animals / aquarium. In each EM速 different dilutions (1000, 1: 10000, 1: 100000 1) is used. The initial concentration of efficient microorganisms will 1x104UFC / ml, at the beginning and end of the study will be evaluated: NMP of total and fecal coliforms, mesophilic
aerobic
count
in
water
samples.
Weekly
physicochemical
characteristics are determined by evaluating water pH, temperature, dissolved oxygen, NH3, NH4, Toughness. Every 30 days will be randomly selected five individuals of each treatment for biometric analysis length (TL) and weight (P). This study is expected to establish the appropriate dilution of EM速 to provide the ideal conditions of well-being in water quality and growth of fish in artificial environments.
Keywords: Efficient Microorganisms, angelfish, water quality parameters, growth, aquatic environment.
1. INTRODUCCIÓN
P. scalare, pertenece a la familia Cichlidae que constituyen una de las familias con mayor número de especies (Agudelo, 2006), gracias a la gran belleza de este pez se considera como uno de los de mayor demanda en peces de agua dulce (Soriano, 2002). No obstante ha sido cultivado de una manera empírica, ocasionando muchas veces elevadas mortalidades, incidencia de enfermedades y lento crecimiento. La principal limitacion para su óptima producción se relaciona con la falta de conocimientos técnicos (Jiménez-Rojas et al, 2012) principlamente en la conservacion de la calidad de agua. En el cultivo de peces su crecimiento depende en gran parte de la calidad del agua (Meyer, 2014); por lo que para lograr una buena producción, es necesario mantener las condiciones físico-químicas del agua dentro de los límites de tolerancia para la especie a cultivar. Diferentes alteraciones como la concentración de minerales influye en la calidad del agua, afectando a los peces a nivel de las branquias reduciendo su capacidad respiratoria y metabólica, provocando lento crecimiento que se expresa en bajos rendimientos (Bautista, 2007) En la acuicultura, la eliminación constante de los metabolitos tóxicos, como el amoniaco (NH3) y el nitrito (NO2 -) es un gran problema. Estos metabolitos son excretados por los peces a través de sus branquias y la orina y es producido también por la descomposición microbiana del alimento no consumido y de las excretas, por medio de las bacterias (Ingle, 2003). EI amoniaco en el agua aumenta el consumo de oxígeno por los tejidos de peces, dañan las membranas de sus branquias y disminuye la capacidad de la sangre a transportar oxígeno. La exposición prolongada a amoniaco en el agua, aumentara la susceptibilidad de los peces a una variedad de enfermedades. Con 0.3 ppm de amoniaco en el agua, se puede impedir el crecimiento y normal desarrollo de los organismos acuáticos (Meyer, 2004).
Nuevas estrategias como el uso de microorganismos eficientes contribuyen a mantener un ambiente acuático armónico ya que estimulan la fermentación eficaz de la materia orgánica proveniente de las excretas de los peces y de los restos del alimento, convirtiéndola en unidades menores estables lo cual disminuye a su vez la acumulación de metabolitos tóxicos, mejorando las condiciones de oxigenación, pH y temperatura (Macías, 2009).
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En los últimos años, la explotación y el comercio de peces ornamentales se han vuelto actividades importantes para la economía (Ladines, 2007), gracias al aumento en la demanda de productos acuícolas (Ladino-Orjuela et al, 2009), principalmente de peces ornamentales para su uso en la ambientación de espacios, decoración de acuarios y en la nueva tendencia de tener peces llamativos como mascotas. Las especies de cíclidos de mayor comercialización son los que poseen en su exterior colores y formas exuberantes, como el P.leopoldi, P.altum y P.scalare, aunque debido a su difícil reproducción en cautiverio, su gran exigencia de calidad de agua, y al alto grado de estrés al que son sometidos, su producción es escasa (Swann, 2006). El termino calidad del agua se usa para detallar sus características físicas, químicas, y microbiológicas. Estas características dependen del uso que se le dará; en la piscicultura, el manejo apropiado del agua ayuda a disminuir el estado de estrés en el que se pueden encontrar los organismos en cultivo, reduciendo así, la aparición de enfermedades y la mortalidad de los peces (López, et al 2002), ya que al ser animales poiquilotermos se ven muy influenciados por el medio que los rodea y un cambio en la temperatura o en la salinidad puede alterar la microbiota intestinal (Gatesoupe, 2000) retrasando el crecimiento de los peces y la conversión alimenticia. Estas circunstancias han hecho que se busque un mayor uso y desarrollo de los sistemas de tecnificación, los cuales presentan su mayor reto en el mantenimiento de la calidad del agua, la cual se ve afectada a causa del acumulo de materia orgánica generada por los restos de comida y las heces de los peces que son los causantes de la reducción de los niveles de oxígeno y el aumento de metabolitos tóxicos (Ladino-Orjuela et al, 2009) causando gran contaminación ambiental (Macías et al, 2009)
Los cambios en la composición del agua facilitan la
proliferación de
microorganismos patógenos (Macías et al, 2009), sumándole a esto la existencia de
alimentos inadecuados que dificultan y retrasan la ganancia de peso y el
crecimiento del pez, llegando a ocasionar el desequilibrio en la cantidad de bacterias nocivas frente a las benéficas en el intestino de los organismos, dejándolos susceptibles al desarrollo de enfermedades infecciosas (Monroy, 2012). En las especies acuáticas hay una relación directa entre la flora gastrointestinal y las bacterias del medio que les rodea (Monroy, 2012), una alteración de la flora ambiental puede alterar las características del agua; para el caso de la piscicultura, el equilibrio en la calidad del agua contribuye con la reducción del estado de estrés de los peces, disminuyendo así, la aparición de enfermedades y la mortalidad de los mismos (Ciad, 2003). Una medida alternativa para la disminución de enfermedades es el control biológico (Macías et al, 2009), con el uso de microorganismos probióticos como los EM®, los cuales influyen positivamente en diversos procesos como la digestión, la inmunidad y la resistencia a enfermedades ya que este tipo de microorganismos activan a los macrófagos que favorecen la producción de anticuerpos (Monroy, 2012),
entre los microorganismos existentes se pueden
encontrar numerosas especies de microalgas, bacterias y levaduras con resultados prometedores en términos de incremento de productividad y sostenibilidad ambiental (Villamil, 2012).
3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Cual es el efecto de la adicion de EM® sobre los parámetros físico-quimicos del agua de acuarios cultivados con alevinos de Pterophyllum scalare? ¿Cual es el efecto de la adicion los EM® sobre los parámetros microbiologicos del agua de acuarios cultivados con alevinos de Pterophyllum scalare?
多La adicion de EM速 influye en los indices de sobrevivencia y ganancia de peso en alevinos de Pterophyllum scalare mantenidos en condiciones de laboratorio?.
4. JUSTIFICACIÓN
En Colombia el aprovechamiento de peces ornamentales en su mayoría es realizado con fines de exportación desde 1950, aun así hoy en día no existe un conocimiento biológico y ecológico claro de este recurso que permita una producción sostenible (Mancera-Rodriguez et al, 2008). Pterophyllum escalare una especie de gran potencial económico dada su belleza y número de variedades, convirtiéndolo en uno de los peces que presenta mayor demanda en el mercado (Agudelo 2006). Por esto es necesario conocer con puntualidad los requerimientos para lograr animales de rápido crecimiento y de colores llamativos La acuicultura requiere el mantenimiento de un gran número de ejemplares en pequeños espacios, aumentando el riesgo de aparición de enfermedades infecciosas que pueden llegar a generar grandes pérdidas económicas por reducción en la ganancia de peso (Villamil, 2012). Debido al impacto económico y ambiental de la acuicultura, se requiere evaluar las transformaciones que sufre la calidad del agua al ser utilizada en granjas de cultivo, para obtener el mayor rendimiento, y evitar su reutilización cuando los cambios sean desfavorables (López et al). La presencia de un microorganismo patógeno en un cultivo puede no ser capaz de producir la enfermedad y que se requieren ciertas condiciones, tanto en los sistemas de cultivo como en los propios animales, para que se desarrollen las enfermedades y ocurra la mortalidad (Villamil, 2012). Normalmente los peces viven en estado de equilibrio con el ambiente y con los organismos patógenos presentes en el agua, pero cualquier modificación en este equilibrio deja a los peces vulnerables a adquirir enfermedades que a su vez generan estrés (Meabe et al, 2002). La pérdida del equilibrio entre la proporción de bacterias “beneficas” y “nocivas” dentro del intestino de los organismos acuáticos en cultivo, conlleva al desarrollo de enfermedades infecciosas. Este
equilibrio se puede optimizar mediante la manipulación del ecosistema intestinal utilizando microorganismos probióticos, los cuales influyen positivamente en diversos procesos como la digestión, la inmunidad y la resistencia a enfermedades (Monrroy, 2012). Para evitar la proliferación de microorganismos patógenos se ha aumentado el uso de antibióticos pero su uso es limitado debido a la resistencia que generan las bacterias (Macías et al, 2009) por ello es necesaria la incorporación de distintas estrategias que incluyen un “manejo idóneo de los cultivos, la disminución de las densidades de individuos, la mejora de las dietas y de la calidad del agua y el uso de alternativas biotecnológicas encaminadas tanto a eliminar bacterias patógenas, así como a estimular el sistema inmune de los organismos cultivados“ (Villamil, 2012 ). Es de gran interés para la comunidad científica buscar soluciones efectivas que disminuyan las pérdidas económicas causadas por las mortalidades generadas por los agentes infecciosos en cultivos acuáticos (Villamil, 2012). Es así, que se han generado diferentes alternativas que potencialicen los alimentos comerciales y a la vez contribuyan al mantenimiento del habitad de los peces, controlando diferentes patógenos bacterianos que existen en la flora normal del agua, ya que un estado de estrés estos actúan virulentamente (Balcázar et al, 2006). Algunas soluciones proponen el uso de probióticos, entre los que se pueden listar diversas especies de microalgas, bacterias y levaduras que han dado resultados favorables en el incremento de productividad y sostenibilidad ambiental (Villamil, 2012), sumándole a esto un análisis periódico del agua, que permitan acumular datos importantes que describen las condiciones actuales, y que pueden indicar los futuros cambios en la calidad del agua del cultivo (Meyer). Fuller (2002) denomina a los probiótico como “aquellos microorganismos vivos, principalmente bacterias y levaduras, que son agregados como suplemento en la dieta y que afectan de forma beneficiosa al huésped”. Estos actúan manipulando el ecosistema bacteriano intestinal, ya que juega un papel muy importante e
influye de manera directa sobre la nutrición, la inmunidad y el estado fisiológico de los organismos (Balcázar et al, 2007), facilitando la producción de peces de difícil mantenimiento, como lo son algunas especies de ornato.
5. MARCO DE REFERENCIA
5.1.
ESTADO DEL ARTE
La acuarofilia es una actividad económicamente significativa (Soriano et al, 2002) por ello se intentan reproducir y comercializar peces de ornato como el Pterophyllum scalare, uno de los cíclidos de agua dulce de mayor demanda en el mercado (Luna-Figueroa et al,2005) convirtiéndolo en una especie de alto interés ornamental, ampliamente explotada en Colombia (Jiménez-Rojaset al, 2012) pero sin los adecuados conocimientos sobre las nuevas tecnologías para el mantenimiento de la calidad de agua y el control de enfermedades. El pez ángel Pterophyllum scalare es una de las especies ornamentales mundialmente más populares, debido a su convivencia con otras especies, relativa rusticidad y la distintiva forma de su cuerpo y aletas (Ikeda et al, 2011). Este ha sido capturado, producido y comercializado durante muchos años de una manera empírica, ocasionando muchas veces elevadas mortalidades, baja fertilidad, incidencia de enfermedades y lento crecimiento (Jiménez-Rojas et al, 2012) dado a que la mayoría de la información sobre aspectos relacionados con la reproducción, el crecimiento y la nutrición de peces ornamentales de gran interés presenta serias limitaciones de difusión lo que ocasiona un desconocimiento sobre los avances logrados sobre este tema, teniendo como principal motivo fuertes intereses económicos que rodea esta actividad (Luna-Figueroa, 1999). No es un secreto que la alimentación es uno de los principales factores de éxito en la cría de peces , ya que permite un crecimiento rápido y la buena salud de los animales (Ikeda et al, 2011) es por esto que las dietas nutricionalmente balanceadas son esenciales para la larvicultura de peces (Gore, 2006) más aun cuando estas son complementadas con el uso de microorganismos benéficos que favorecen la absorción de nutrientes por parte del organismo ya que las bacterias benéficas contribuyen a la correcta permeabilidad de la mucosa intestinal (Monroy, 2012) además de esto los denominados probióticos disminuyen favorablemente
los índices de mortalidad gracias a su actividad inmunológica, y contribuye con la calidad del agua ya que mantiene en estado de equilibrio los patógenos, flora del agua y favorece los procesos de fermentación de la materia orgánica. Luna-Figueroa et al (2011), utilizaron dietas con diferentes porcentajes de proteína en adultos de pez ángel y lograron concluir que el uso de alimentos con mayor contenido proteico contribuye positivamente sobre la frecuencia de desove, la producción de huevos, el número de crías y el porcentaje de sobrevivencia. Al reflexionar sobre el costo y la disponibilidad de recursos para realizar dietas adecuadas para peces, se han buscado alternativas para la alimentación de las primeras etapas de crecimiento en peces (Jiménez-Rojas et al, 2012) como el uso de alimento vivo que contenga los requerimientos nutricionales adecuados para un buen crecimiento y desarrollo además del uso de prebióticos que mejoren la capacidad del organismo para la asimilación del alimento por medio de la fermentación logrando animales saludables y de rápido crecimiento. En condiciones de laboratorio Luna-Figueroa et al, (2010) utilizaron alimento vivo como alternativa de alimentación y lo compararon con un concentrado comercial, en la investigación obtuvo como resultado que los nauplios de artemia franciscana influyen positivamente en el incremento del peso, la tasa de crecimiento y la sobrevivencia de las larvas de P. scalare, por otra parte en la etapa juvenil, la utilización de M. wierzejski favorece el incremento en peso. Lara et al (2002) prepararon dietas con diferentes probióticos comerciales como generadores de crecimiento. En la primera administraron a crías de tilapia nilótica (Oreochromis niloticus) dietas suplementadas con un probiótico comercial que contenía una mezcla bacteriana (Streptococcus faeciumn y Lactobacillus acidophilus) y lo compararon con una dieta convencional y una suplementada con una antibiótico (Terramicina). En el estudio observaron crecimientos superiores con el uso del probiótico a los obtenidos con las otras dos dietas. En base a los resultados obtenidos Lara et al (2002) desarrollaron un segundo estudio en el cual compararon dos tipos de probióticos comerciales (la mezcla
bacteriana y la levadura Sacharomyces cerevisae) en dietas con bajo contenido proteico, suministradas a crías de tilapia nilótica. En los resultados obtuvieron que las crías alimentadas con dietas suplementadas con probióticos mostraron mayor crecimiento y que las dietas suplementadas con levadura presentaron el mejor crecimiento y eficiencia alimenticia indicando que la levadura es un aditivo apropiado para estimular el crecimiento en tilapia. Tovar-Ramírez et al,(2000) evaluaron el potencial probiótico de levaduras en el desarrollo del tracto digestivo en la etapa larvaria de la lubina europea (Dicentrarchus labrax) y la cabrilla arenera (Paralabraxma culatofasciatus). Eligieron las cepas de levadura que presentaran una alta producción de poliaminas y una buena capacidad de adhesión al intestino de las larvas del pez; incluyeron las levaduras al alimento de larvas de la lubina europea para conocer el efecto en su crecimiento, sobrevivencia y actividad enzimática digestiva. Las larvas alimentadas con la dieta que contenía la cepa de levadura, experimentaron un comportamiento que sugiere la maduración temprana del sistema digestivo, obteniendo los primeros datos del uso de levaduras productoras de poliaminas en la maduración del tracto digestivo de larvas de pez. Ferrer et al, (2009) evaluaron el efecto del probiotico Lactobacillus sp. en la digestibilidad del alimento de 15 alevines de tilapia roja (Oreochromis sp), empleando dos tratamientos. En el tratamiento 1 utilizaron alimento con pobiotico a una concentración de 5% del peso seco del alimento, y un tratamiento control a base de concentrado comercial, alimentando a los animales en tres repeticiones. En el estudio observaron un incremento progresivo en la digestibilidad del alimento en el tratamiento 1 y resultados más favorables sobe los muestreos.
5.2.
MARCO TEÓRICO
Según Agudelo, (2010) los escalares que hoy en día viven en cautiverio, son híbridos de los peces silvestres que habitan la región amazónica.
5.2.1. Taxonomía Clase:
Actinopterygii
Orden:
Perciforme
Familia:
Cichlidae
Subfamilia
Chichlasomatinae
Género:
Pterophyllumspp
5.2.2. Hábitat El P.scalare ocupa principalmente aguas tranquilas, de baja profundidad y de vegetación abundante (Péres et al, 2002). Geográficamente está distribuido en los ríos del Amazonas y el Orinoco (Norman, 1975 en Agudelo, 2010). Se encuentra en zonas de desembocadura de afluentes menores a los grandes ríos, sin embargo prefiere los caños donde haya abundante material vegetal (Mora et al, 2007) 5.2.3. Descripción de la especie La mayor parte de los cíclidos son de cuerpo cilíndrico y comprimido, de grandes y espinosas aletas, colas redondas, bocas protráctiles y con gran desarrollo ocular. Esta especie cuenta con gran variedad de colores, entre ellas el género Pterophyllum, siendo peces con gran favoritismo para su uso en acuarios; preferencia incrementada por la relativa facilidad para su manejo y reproducción en cautiverio (Moyle et al, 1988).
El P. scalare es un pez de forma discoidal, de babores aplanados y altos. Cabeza corta, con una región nasal cóncava y pequeña boca, aletas grandes y desarrolladas, la dorsal y anal son las más amplias y extendidas, las aletas pélvicas son muy alargadas y filiformes en la parte distal (Moyle et al, 1988). 5.2.4. Alimentación El pez ángel en su hábitat natural puede alimentarse de diferentes insectos y microorganismos que se encuentran en la superficie del agua, o de plantas que crecen a su alrededor. Al mantener los animales en acuarios no tienen acceso al plancton o a otros organismos como insectos a los que naturalmente usarían como alimento, así los peces no logran obtener la proteína y la energía para su adecuado crecimiento y reproducción, generando la necesidad de suministrar a los peces producidos en condiciones artificiales una dieta adecuada para cada etapa de su vida (Reta et al, 2011) que complemente el concentrado comercial ya que este no cumple con todos los requerimientos que se suprimen al privarlos de su ambiente natural. Agudelo (2010) afirma que la dieta del pez ángel es omnívora a excepción de los primeros días de vida en los que se alimentan de presas vivas, ya en la etapa adulta el pez ángel debe ser alimentado con dietas de diferente contenido proteico (Luna-Figueroa et al, 2000) ya que se ha descrito que en su hábitat natural las crías de esta especie se alimentan de organismos planctónicos y cuando alcanzan la etapa juvenil-adulto basan su alimentación en larvas, insectos y crustáceos, plantas y gusanos que proveen los nutrientes necesarios (Soriano, 2002). Aunque el pez ángel es una especie omnívora en condiciones de cautiverio admiten alimento natural y comercial (Luna-Figueroa et al, 2000). Hofer (1985) indico que a pesar que el uso de alimentos balanceados es aceptado por la mayoría de los peces, cuando son proporcionados como única fuente de alimento en las fases de cría- juvenil causan bajas tasas de crecimiento y alta mortalidad, paralelamente Figueroa et al, (1977) encontró que el suministro de una dieta de alto porcentaje de alimento vivo aumenta la frecuencia del desove y sobrevivencia
de las larvas, en comparación a aquellas alimentadas con alimento seco comercial, demostrando que le densidad y sobrevivencia se puede incrementar con el suministro de una dieta adecuada. Se requieren varias características del alimento para una excelente asimilación por parte del pez ángel como buena presentación en textura, consistencia, lento hundimiento, ausencia de elementos que afecten la calidad de agua, capacidad de almacenarse sin perder cualidades nutritivas, fácil manejo y que sea atractivo para el pez (Reta et al, 2011); aun así la información sobre el crecimiento del pez ángel, por falta de investigaciones y registros paralelos a la producción (Soriano, 2002) 5.2.5. Requerimientos La proteína en el alimento influye en el crecimiento y reproducción de los organismos acuáticos. Las proteínas son utilizadas como fuente de energía y el nivel necesario para maximizar su crecimiento en más alto que en los animales terrestres (Luna-Figueroaet al, 2000). La deficiencia en las proteínas, lípidos, carbohidratos o minerales pueden llegar a pausar o disminuir el crecimiento o inhibir la reproducción (Anadu et al, 1990), he ahí la importancia el obtener conocimientos óptimos sobre los requerimientos nutricionales de los peces para proveer los recursos adecuados en la especie de cultivo (Luna-Figueroa et al,2005). El uso de alimento vivo resulta de gran importancia para peces de ornato, ya que este tipo de alimento contiene los elementos de una dieta balanceada, con una ventaja adicional ya que conservan su valor hasta ser consumidos por los peces, características con las que no cuenta el alimento comercial causado a la duración y forma de almacenamiento del alimento (Luna Figueroa et al, 1997). Por otra parte Reta et al (2011) indica que el uso del alimento vivo sin un adecuado control sanitario puede causar infecciones por parásitos, llegando a causar la muerte, teniendo repercusiones económicas graves.
5.2.6. Parámetros del agua La calidad del agua en acuicultura se describe como las variables físicas y químicas que demanda cada especie para un buen crecimiento y desarrollo en su hábitat natural (el agua). Las variables se pueden alterar por factores ambientales o por el metabolismo de los peces (Reta et al 2011). El nitrógeno es consecuencia del metabolismo de los peces generado como excrementos, también por la descomposición del alimento no consumido y la acumulación de materia orgánica. El amoniaco es un compuesto nitrogenado presente en forma ionizada o no ionizada que es toxica para los peces. Los factores deben fluctuar entre 0.01mg/l y 0.5 mg/l (Reta et al 2011). Los animales poiquilotermos dependen de la temperatura ambiental y son muy sensibles a cambios bruscos, requiriendo de una vigilancia habitual ya que en condiciones de laboratorio la temperatura depende del productor. Al conservar una temperatura adecuada se aumenta el porcentaje de sobrevivencia de los peces. Para el pez ángel la temperatura no debe ser menor de 24°C y mayor de 32°C (Reta et al., 2011). El oxígeno depende de la presión atmosférica y la temperatura, se considera como adecuado un mínimo de 4mg/L y un óptimo de 7 mg/L. La importancia del pH radica en que muchos procesos fisiológicos dependen de él, las oscilaciones accidentales pueden llegar a causar la muerte. El pez ángel requiere un pH ligeramente acido de 6.5. En el agua también están presentes el calcio el magnesio y otros minerales que determinan la dureza, el rango óptimo para el pez ángel es de 70 a 140mg/l moderadamente blanda, en cuanto a la alcalinidad es recomendable un nivel entre 20 a 80 mg/l (Reta et al., 2011). Según diferentes autores las condiciones adecuadas para la reproducción del pez ángel son: pH de 6.8 a 7.2, la dureza no debe ser mayor a 100mg/L (Pérez et al., 2002).
5.2.7. Microorganismos eficientes EM
Son la combinación de una bacteria acido láctica, una bacteria fototrófica y una levadura, su uso favorece la degradación de la materia orgánica por medio de la fermentación, impidiendo la putrefacción que genera malos olores y conservando la calidad del agua, además estos microorganismos son aprovechados como alimento para peces y disminuyen tanto los vertimientos a los cuerpos de agua como el consumo de alimento concentrado (Ladino-Orjuela et al, 2009) ayudando a mantener en óptimas condiciones el agua por mucho más tiempo y reduciendo el estrés que causa el cambio de las condiciones químicas y físicas del agua adecuadas para esta especie. La tecnología
(Microorganismos Eficaces) es un cultivo de microorganismos
benéficos, sin modificación genética, obtenidos de la naturaleza. Una vez incluido en el medio ambiente, interactúa con el entorno, mejorando sus condiciones. Los EM fueron desarrollados por el Doctor Teruo Higa, profesor de horticultura de la Universidad Ryukyus en Okinawa, Japón (Fundases, 2013)
Bacterias Fototróficas (Rhodopseudomonas sp)
Son microorganismos que a partir de la materia orgánica y de gases nocivos sintetizan sustancias útiles, usando la luz solar como fuente de energía. Producen aminoácidos, ácidos nucleicos, enzimas y azucares, metabolitos que promueven el crecimiento y actúan como sustratos para incrementar las poblaciones de microorganismos benéficos (Fundases, 2013).
Bacterias Ácido Lácticas (Lactobacillus sp)
Son bacterias que producen ácido láctico por medio de carbohidratos sintetizados por bacterias fotosintéticas y levaduras. El ácido láctico es un gran esterilizador que destruye microorganismos nocivos y facilita la transformación de la materia orgánica.
Estos microorganismos también
promueven
la fermentación y
transformación de materiales como lignina y celulosa, eliminando así los efectos indeseables de la materia orgánica descompuesta (Fundases, 2013).
Levaduras (Saccharomyces sp)
Microorganismos que sintetizan sustancias antimicrobiales y bioactivas como hormonas y enzimas, a partir de aminoácidos y azucares secretados por las bacterias fotosintéticas y la materia orgánica (Fundases, 2013) 5.3.
MARCO LEGAL
5.3.1. ESTATUTO NACIONAL DE PROTECCION A LOS ANIMALES LEY 84 DEL 27 DE DICIEMPBRE DE 1989 CAPITULO II. De los deberes para con los animales. Artículo 4. Toda persona está obligada a respetar y abstenerse de causar daño o lesión a cualquier animal. Igualmente debe denunciar todo acto de crueldad cometido por terceros de que tenga conocimiento. Artículo 5. Además de lo dispuesto en el Artículo anterior, son también deberes del propietario, tenedor o poseedor de un animal, entre otros: a) Mantener el animal en condiciones locativas apropiadas en cuanto a movilidad, luminosidad, aireación, aseo e higiene; b) Suministrarle bebida, alimento en cantidad y calidad suficientes, así como medicinas y los cuidados necesarios para asegurar su salud, bienestar y para evitarle daño, enfermedad o muerte. c) Suministrarle abrigo apropiado contra la intemperie, cuando la especie de animal y las condiciones climáticas así lo requieran. CAPITULO VI. Del uso de animales vivos en experimentos e investigación.
Artículo 23. Los experimentos que se lleven a cabo con animales vivos, se realizarán únicamente con autorización previa del Ministerio de Salud Pública y sólo cuando tales actos sean imprescindibles para el estudio y avance de la ciencia, siempre y cuando esté demostrado: a) Que los resultados experimentales no puedan obtenerse por otros procedimientos o alternativas. b) Que las experiencias son necesarias para el control, prevención, el diagnóstico o el tratamiento de enfermedades que afecten al hombre o al animal; c) Que los experimentos no puedan ser sustituidos por cultivo de tejidos, modos computarizados, dibujos, películas, fotografías, video u otros procedimientos análogos. Artículo 24. El animal usado en cualquier experimento deberá ser puesto bajo los efectos de anestesia lo suficientemente fuerte para evitar que sufra dolor. Si sus heridas son de consideración o implican mutilación grave, serán sacrificados inmediatamente al término del experimento. 5.3.2. MINISTERIO DE SALUD RESOLUCION N° 008430 DE 1993 TITULO V La investigación biomédica con animales Artículo 87. En toda investigación en la que los animales sean sujeto de estudio deberán tenerse en cuenta, además de las disposiciones determinadas en la Ley 84 de 1989. Artículo 88. El uso de animales en la investigación, enseñanza y ensayos es aceptado solamente cuando promete contribuir a la comprensión y avance del conocimiento de los principios fundamentales biológicos o al desarrollo de mejores medios para la protección de la salud y el bienestar tanto del hombre como del animal.
Art铆culo 89. Los animales deben ser utilizados, en caso que el investigador haya descartado otras alternativas, para tal fin se sigue el principio de Russell Burch "3R", remplazo, reducci贸n y refinamiento.
6. OBJETIVOS
6.1.
GENERAL
Evaluar el efecto de los microorganismos eficientes a diferentes diluciones sobre la calidad del agua y los parámetros zootécnicos en alevinos del pez ángel (Pterophyllum escalare) en condiciones de laboratorio
6.2.
ESPECÍFICOS
Evaluar el efecto de los EM® a diluciones de 1:1000, 1:10000, 1:100000 microorganismos/l sobre los parámetros de calidad de agua (pH, Temperatura, Oxígeno disuelto, NH3, NH4, Dureza).
Determinar el efecto de las diluciones de EM® sobre los parámetros zootécnicos de: Incremento de peso medio, Tasa de crecimiento, Índice de conversión alimenticia, Mortalidad y Sobrevivencia en alevines de Pterophyllum scalare.
Evaluar el efecto de los EM® sobre la calidad microbiológica del agua (Mesófilos aerobios, Número más probable de Coliformes totales y fecales).
7. DISEÑO METODOLÓGICO
7.1.
ÁREA DE ESTUDIO
El estudio se realizara en el laboratorio de Ictiopatología de la clínica veterinaria Francisco de Asís ubicada en la vereda otro lado del municipio de Soracá (Boyacá) que se encuentra a 7 Km de Tunja, en la cordillera central de los andes, en la meseta Cundiboyacense; está localizado en la zona centro del departamento de Boyacá a 5º 30´ de latitud Norte y 73º de longitud Oeste de Grenwich (Soracá, 2012) Cuenta con un área total de extensión de 57 Km². Se encuentra entre los pisos térmicos frío y páramo, cuya temperatura oscila entre 7 y 13°C. (Soracá, 2012).
7.2.
HIPÒTESIS
H1. Los EM® adicionados a una dilución 1:1000, 1:10000, 1:100000/l al agua de acuarios de peces ornamentales, modifica la proliferación de microorganismos patógenos, disminuye la concentración de amonio tóxico y mejora los índices de producción de los animales. H2. Los EM® adicionados a una dilución 1:1000, 1:10000, 1:100000/l al agua de acuarios de peces ornamentales no generan ningún efecto en la microbiota bacteriana patógena, las concentraciones de amonio tóxico y los índices de producción de los animales de cultivo.
7.3.
METODOLOGÍA
7.3.1. Tipo de estudio Estudio experimental ya que consiste en evaluar los efectos obtenidos luego de manipular las condiciones de la investigación y las variables del estudio. Se caracteriza por la aleatorización en dos grupos llamados control y experimental. Se mantendrán alevinos del pez ángel bajo condiciones controladas en acuarios de 60l a los cuales se les adicionaran diferentes diluciones de microorganismos eficientes. En cada estudio serán evaluados parámetros determinantes de calidad de agua como pH, temperatura, Oxígeno disuelto, NH3, NH4, y Dureza y adicional a esto elegirán aleatoriamente individuos de cada tratamiento para determinar su ganancia de peso. 7.3.2. Animales de experimentación Para el estudio serán utilizados 200 alevinos de la especie Pterophylum scalare provenientes de una granja especializada en producción de peces ornamentales ubicada en Villavicencio (Meta), los cuales contarán con edad, talla y pesos similares. Se usarán 20 animales por acuario, en cuatro tratamientos con su respectiva replica. 7.3.3. Diseño experimental Los animales serán mantenidos 10 días en acuarios de vidrio de 40 L para su aclimatación y observación del estado de salud y estado corporal en el cual se encuentran. Previa siembra de los peces, la calidad de agua de los acuarios será adecuada y se mantendrá de manera constante durante el período de estudio, de tal manera que el pH, dureza, alcalinidad, amonio (NH3 y NH4) y nivel de oxigeno sean constantes y similares para cada acuario y acordes a los niveles requeridos por la especie. Los cuatro grupos estudio se mantendrán bajo condiciones de manejo similar; a cada uno de los tratamientos se les suministrará concentrado comercial 2 veces al
día según la biomasa y se le adicionaran EM® al agua de los acuarios a diferentes diluciones. Se usará un Diseño Completamente al Azar (DCA) con réplicas por tratamiento. El número de las réplicas se obtuvo siguiendo la tabla de Bowman y Kastenbaun, en donde el α= 0,05 y una precisión de 0,80, obteniendo que son 7 repeticiones, en donde el control tendrá mayor cantidad de repeticiones para que los datos obtenidos sean robustos. Se usarán cuatro tratamientos con las diluciones de EM® por litro a razón de 1:1.000, 1:10.000, 1:100.000/l y un control. En este sentido, cada tratamiento tendrá dos acuarios y el control tendrá el doble (siendo cuatro repeticiones). Las repeticiones serán contadas por acuario, por lo tanto, se usarán 10 acuarios a una densidad de 1 pez/ 2 litros, con un total de 20 individuos por acuario de 40 litros. Cada tratamiento experimental se evaluará así: Tabla 1: Distribución de los grupos experimentales
a. EvaluaciĂłn de los parĂĄmetros zootĂŠcnicos Cada 30 dĂas serĂĄn seleccionados aleatoriamente 5 individuos de cada tratamiento para su anĂĄlisis biomĂŠtrico en longitud (LT) y peso (P), los cuales se pesaran in vivo con el uso de una balanza analĂtica digital desde el dĂa del ingreso hasta el dĂa final del tratamiento. Se evaluarĂĄ el incremento de peso medio, tasa de crecimiento, Ăndice de conversiĂłn y porcentaje de mortalidad y sobrevivencia, procesando los datos obtenidos bajo los parĂĄmetros propuestos por BuxadĂŠ (1997): 
Incremento de peso medio đ??źđ?‘ƒ = (đ?‘ƒđ?‘“ − đ?‘ƒđ?‘–) / đ?‘ƒđ?‘– Pf: Peso final Pi: Peso inicial

Tasa de crecimiento đ?‘‡đ??ś = 100 đ?‘Ľ (đ?‘ƒđ?‘“ – đ?‘ƒđ?‘–) / đ?‘Ą
t: Tiempo 
Ă?ndice de conversiĂłn đ??źđ??ś: đ?‘Žđ?‘™đ?‘–đ?‘šđ?‘’đ?‘›đ?‘Ąđ?‘œ đ?‘–đ?‘›đ?‘”đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘–đ?‘‘đ?‘œ (đ?‘”)/ đ?‘–đ?‘›đ?‘?đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘šđ?‘’đ?‘›đ?‘Ąđ?‘œ đ?‘‘đ?‘’ đ?‘?đ?‘’đ?‘ đ?‘œ (đ?‘”)

% de mortalidad o sobrevivencia (đ?‘ đ?‘œ. đ??ˇđ?‘’ đ?‘?đ?‘’đ?‘?đ?‘’đ?‘ đ?‘šđ?‘˘đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Ąđ?‘œđ?‘ đ?‘Ľ 100%) / đ?‘ đ?‘œ. đ??ˇđ?‘’ đ?‘?đ?‘’đ?‘?đ?‘’đ?‘ đ?‘ đ?‘’đ?‘šđ?‘?đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘‘đ?‘œđ?‘
b. EvaluaciĂłn microbiolĂłgica
Para evaluar el efecto de los EM sobre la calidad del agua, se realizará recuento mesófilos aerobios y NMP de coliformes totales y fecales en las muestras de aguas de acuarios, estos serán realizados al principio y al final del estudio.
Recuento de Mesófilos aerobios
Para este recuento se harán diluciones (con solución salina al 0,85%) en base 10 de las muestras de agua hasta 10-3, posteriormente se sembrarán en profundidad por duplicado, 1mI de cada una de las diluciones (10 -1, 10-2 y 10-3) y luego se adicionarán de 15 a 20 mI de agar Plate Count (el cual debe estar a una temperatura de aproximadamente 45°C). Inmediatamente se mezclarán las cajas con el medio y se dejará solidificar, luego se adicionará una capa sellante de aproximadamente 5 mI sobre la caja y se incubará a 35°C durante 48 horas al cabo de las cuales se hará el recuento de colonias. Este recuento se expresará en UFC/ml.
NMP de Coliformes Totales y Fecales.
NMP de Coliformes Totales: Se harán diluciones de las muestras de agua, y se inocularán de cada una de las diluciones (10-1, 10-2 y 10-3), 1 ml a cada uno de tres tubos con Caldo Brila. Posteriormente se incubarán los tubos a 35°C durante 24 48 horas y posteriormente se observarán los tubos que presenten producción de gas y turbidez, luego se comparará con la tabla de NMP y se informará como Coliformes totales por gramo o ml. NMP de Coliformes Fecales: De cada tubo positivo (que presente gas) en Caldo Bilis Verde Brillante de la prueba de Coliformes Totales, se inoculará con asa a un tubo con Caldo Brila y un tubo con agua de triptona y se incubará a 44,5°C durante 24 horas y se observará la formación de gas y turbidez en Caldo Brila. Efectuándose la prueba de indol (con reactivo de Kovac´s) sobre el agua de triptona).Los tubos con producción de gas y reacción de indol positivo, se tendrán en cuenta como Coliformes fecales (solo se tendrán en cuenta aquellos tubos que hacen pareja y que provienen del mismo tubo).
Se comparará en la tabla de NMP e informará como coliformes fecales por gramo o mililitro.
7.4.
ANÀLISIS ESTADÌSTICO
Los datos serán registrados en Microsoft Excel, y posteriormente procesados comparando los valores promedio y de varianza obtenido.
8. RESULTADOS ESPERADOS
Se espera establecer la dilución adecuada de EM® que proporcione las condiciones ideales de calidad del agua, manteniendo los niveles físico- químicos y microbiológicos en los requerimientos del pez ángel, esperando disminuir los Mesófilos aerobios y el número de Coliformes fecales del agua de acuario. Generando una estrategia amigable con el ambiente, que contribuya a disminuir la contaminación del agua producida por las prácticas de piscicultura. Por otra parte con el uso de los microorganismos se espera establecer una dilución que genere mayor incremento de peso y de conversión alimenticia, y disminuir la tasa de mortalidad en los alevines de Pterophyllum scalare. Usando los EM® como medida alternativa para el control de enfermedades por medio de organismos vivos que beneficen al hospedero manteniendo el equilibrio de la microflora autóctona y mejorar la calidad del ambiente inhibiendo los microorganismos patógenos.
9. IMPACTO ESPERADO
A través del desarrollo de esta propuesta se pretende demostrar la potencialidad de los EM® en el agua para el manejo de especies animales de una manera más sustentable, permitiendo mantener o producir peces de una manera más amigable con el medio ambiente, que disminuya la carga de materia orgánica del sistema y facilite la asimilación de los nutrientes disponibles u ofrecidos; adicionalmente se espera que disminuya los factores causales de estrés evidenciados en la mortalidad y presentación de enfermedades reflejados en su bienestar. Actualmente la intensidad o condiciones de producción de los peces generan un impacto ambiental negativo, que se refleja en las pérdidas económicas, y que con el uso de EM® a la concentración adecuada se aminorarían, permitiendo un mejor aprovechamiento del recurso y la reducción de antibióticos para el control biológico de patógenos.
10. PRESUPUESTO 10.1. RUBROS GLOBALES
APORTE
APORTE
PERSONAL
UNIVERSIDAD
Biológicos
270.000
--------------------
270.000
Reactivos
200.000
--------------------
200.000
Transporte
396.000
--------------------
396.000
Papelería
40.000
--------------------
40.000
Imprevistos
100.000
--------------------
100.000
RUBROS*
TOTAL
TOTAL
1.006.000
*En pesos $
10.2. RUBRO BIOLÓGICOS
BIOLÓGICOS Peces E.M. TOTAL
Cantidad
V UNIT
VTOTAL
80 animales
2500
250.000
Galón 1 lts
20.000
20.000 270.000
10.3. RUBRO REACTIVOS
REACTIVOS
Cantidad
Agar OGY Soluci贸n
V UNIT
VTOTAL
30.000
30.000
Frasco 500 g salina
Bolsa 500 cc
de
Frasco de 1 l
0.85% Reactivo Kovac麓s Agua de Triptona Agar Plate Count
Frasco 500 g
Agar Eosina Azul
Frasco 500 g
de metileno Caldo Brila TOTAL
Frasco 500 g
11. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
SEMANAS
Actividad
Elaboración propuesta Presentación comité Aprobación Fase 1. Aclimatación peces Fase 2. Fase campo Recolección de resultados
1
2
X
X
X
3
4
X
X
X
5
6
7
8
9
10
11
12
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
13
14
15
16
An谩lisis de resultados Elaboraci贸n Libro Presentaci贸n Informe final
X
X
X
X
X
X
X
X
12. LITERATURA CITADA
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