Cómo modular y fortalecer el sistema inmune del camarón y obtener una mejor respuesta frente a los desafíos de estrés y enfermedades mediante una óptima nutrición vitamínica

Autores:

Susana Cajas Eduardo Yamashita Thiago Soligo

DSM Nutritional Products, Ecuador

susana.cajas@dsm.com D urante el cultivo, los camarones son expuestos a una gran variedad de estímulos diarios que tienen el potencial de causar estrés a los animales y comprometer su salud y bienestar. Los micronutrientes son efectivos en garantizar un sistema inmune saludable para contrarrestar esos estímulos.

En el ambiente de cultivo, los camarones están expuestos a una gran cantidad de estímulos, tanto ambientales (cambios de temperatura, salinidad, pH, diferencias en los niveles de oxígeno), como otros factores inherentes de la producción (transporte, altas densidades durante etapas de maternidad, manejo de siembra, transferencias e biometrías, entre otros), que combinados con la exposición a virus y bacterias patogénicas presentes en el ambiente de cultivo, pueden contribuir para un aumento del estrés de los animales y el riesgo de incidencia de infecciones y enfermedades.

Los productores tienen sus camarones expuestos a un gran número de los riesgos mencionados, y poseen una creciente demanda por soluciones que minimicen su impacto. El Sistema inmune – el mecanismo de defensa natural – tiene un roll importante en ayudar a proteger los animales de cultivo contra enfermedades e infecciones, modulando la respuesta a esos agentes y manteniendo buena salud durante el ciclo de vida. La respuesta inmune es compuesta por un sistema de moléculas, células y tejidos que tienen como función defender el organismo contra agentes infecciosos, y también otras substancias y el daño que pueden ocasionar. Los camarones no poseen la memoria inmunológica (sistema inmune adaptativo) que está presente en peces y demás vertebrados, donde por reconocimiento de antígenos específicos se destruyen microorganismos invasores. Frente a agentes infecciosos como virus y bacterias el sistema inmunitario de los camarones emplea su única línea de defensa: el sistema inmune innato, un sistema de defensa altamente eficiente contra infecciones, aunque no posee la complejidad del sistema adaptativo.

Como primera línea de defensa el sistema inmunológico innato provee una respuesta inmediata y no específica a estresores y patógenos. El exoesqueleto de camarones, así como mucosas presentes en los epitelios gastrointestinales y en las branquias previenen el ingreso de patógenos en el organismo de los camarones. Las enzimas del hepatopáncreas también protegen contra la entrada de patógenos. Sin embargo, si esas barreras son rotas o debilitadas, no siendo capaz de prevenir la entrada de patógenos, la respuesta inmune innata es activada, y una cascada de reacciones de moléculas inmunes comienza a tomar acción.

Nutrientes clave para optimizar la respuesta inmune de camarones Nutrientes como vitaminas, elementos traza y ácidos grasos poliinsaturados, han demostrado mejora en el estatus inmunológico de los camarones. Sin embargo, dietas con una provisión inadecuada y/o deficiente de micronutrientes esenciales, como vitaminas A, C, D, E y del complejo B, tiene efecto negativo en el sistema inmune y llevan a una reducción en la resistencia a enfermedades e infecciones.

Estudios revelan que el resguardo de niveles adicionales de vitaminas en las dietas de camarones es capaz de prevenir disturbios causados por deficiencias nutricionales (Hunter, 1979; He & Lawrence, 1993a). Esos resultados demuestran que la suplementación y manutención de altos niveles de micronutrientes pueden eficientemente mejorar la función del sistema inmunológico y consecuentemente su reacción frente al estrés y enfermedades.

Investigaciones científicas evidencian que la nutrición y la respuesta inmune están estrechamente relacionadas, evidenciando el valor de dietas suplementadas con niveles óptimos de nutrientes como apoyo al sistema inmunológico (Tabla 1).

Vitaminas Vitamina A La vitamina A es conocida por sus funciones fisiológicas como el mantenimiento de epitelios e integridad de las membranas celulares y subcelulares en camarones. Puede ser obtenida de carotenoides precursores (provitamina A), como betacarotenos y astaxantina. Además, es importante en el crecimiento y la diferenciación de tejidos, incluyendo el funcionamiento del sistema innato, mejorando la respuesta contra patógenos. (Mayes, 1997b). (Ganguly, 1980). Esta vitamina es además necesaria para el mantenimiento de la secreción mucosa de los epitelios de cuerpo (Tacon, 1991).

Vitamina D El rol esencial de la vitamina D, comúnmente encontrada en la forma de colecalciferol (D3) está en el metabolismo del calcio y es fósforo en crustáceos, estimulando la

Tabla 1: Visión general de las principales funciones de las vitaminas en la nutrición y sistema inmune.

absorción de calcio en el intestino (Fenucci, 2004). También regula la movilización de calcio entre distintos tejidos, manteniendo su nivel normal en hemolinfa, actuando en la mineralización del exoesqueleto, haciendo que su ausencia en la dieta provoque falta de apetito en camarones Litopenaeus vannamei (He et al., 1992).

Vitamina E Conocida como tocoferol, es uno de los antioxidantes naturales más importantes, constituyendo la primera línea de defensa contra la peroxidación de los ácidos grasos poliinsaturados (Omega-3 Pufa), fosfolípidos y del colesterol de las membranas celulares y subcelulares, además cumple una función estructural en las membranas, influencia sobre el metabolismo de ácido araquidónico y otros ácidos grasos insaturados. (Frigg, 1990). En conjunto con el Selenio actúa contra la peroxidación de lípidos (Mayes, 1997). Su nivel en la dieta se debe se incrementar conforme aumenta el nivel de ácidos grasos poliinsaturados de la dieta (Cahu, 1991). La vitamina E, juntamente con la vitamina C, Selenio y carotenoides, actúan sobre el sistema inmune, incrementando la resistencia a las enfermedades (Christer, 1992; Guzmán, 1993; Kanazawa, 1996), hecho muy importante cuando consideramos las pérdidas por mortalidades debido a enfermedades. Su suplementación en niveles óptimos en las dietas asegura crecimiento, sobrevivencia y funcionalidad del hepatopáncreas (Fernandez Gimenez, 2002), además de ser importante para la buena performance reproductiva de los camarones (Cahu, 1991).

Vitamina B6 Así como las demás vitaminas del complejo B, la vitamina B6 es requerida como coenzima en el metabolismo celular, más específicamente en el metabolismo de proteína y aminoácidos, siendo requerida

para un buen performance de crecimiento, con funciones adicionales en la inmunidad de los camarones. Numerosos estudios demostrarán que la vitamina B6 tiene una importante función en estimular la respuesta inmune. Cuando fue suministrado en niveles crecientes en la dieta, la vitamina B6 tuvo influencia significativa en importantes factores del sistema humoral innato como la actividad de la enzima superóxido dismutasa (SOD), responsable por un aumento en la resistencia a la oxidación; y la actividad de la Lysoenzima, una importante molécula del sistema humoral que actúa como mediador inmune específico capaz de Lisar bacterias gran-positivas y gran-negativas. Los resultados indican que niveles óptimos de vitamina B6 en la dieta incrementan el potencial oxidativo y resistencia a la oxidación, además de mejorar la performance de crecimiento y la utilización del alimento (Cui, 2015).

Vitaminas del complejo B son conocidas por estar involucradas en los procesos metabólicos de degradación de proteínas, grasas y carbohidratos. Sin embargo trabajos recientes hacen relación de su niveles con la respuesta inmune. De esa manera se debe aumentar el conocimiento de los requerimientos de las demás vitaminas del complejo B con relación a salud. VITAMINAS DEL COMPLEJO B

Las vitaminas del Complejo B son esenciales para el metabolismo de los carbohidratos, amino ácidos, lípidos y ácidos nucleicos (fig. 1) La tiamina riboflavina, niacina y biotina son necesarias para un óptimo metabolismo de la energía y síntesis de lípidos. Sin una suplementación adecuada de piridoxina, ácido fólico y vitamina B12 en la dieta, la síntesis e inter-conversión de amino ácidos será inadecuada para una óptima síntesis de proteínas (enzimas, tejidos, hormonas) y se reducirán los índices de crecimiento. Una suplementación inadecuada de ácido fólico y vitamina B12 afectará la síntesis de ácidos nucleicos y reducirá la división celular, limitando el crecimiento y, a la vez, aumentando el riesgo de disminuir la respuesta inmune de las células en la detención de patógenos que puedan causar enfermedades en el animal.

VITAMINAS ANTIOXIDANTES

Vitaminas antioxidantes C y E son conocidas en diferentes maneras en la modulación nutricional de respuestas inmunes. La vitamina C tiene un papel principal en la protección intracelular de la célula cuanto a daños oxidativos (fig.2). Mientras que una correlación positiva para casi todas las respuestas inmunológicas investigadas en relación al aumento de la dosis de vitamina E en la dieta.

Figura 1: Importancia de las vitaminas del complejo B en la respuesta al estrés y enfermedades.

Vitamina C La vitamina C (ácido ascórbico) es bastante conocida por su función en el sistema inmune de defensa. Como un fuerte antioxidante, forma una importante línea de defensa capaz de proteger contra el estrés oxidativo causado por radicales libres y moléculas oxidantes. Eso incluye la cooperación entre las vitaminas C y E en la protección de las membranas contra peroxidación (de Omega-3 PUFAs), donde la vitamina C recicla la vitamina E. Está involucrada en varias reacciones bioquímicas en las células como síntesis de colágeno, degradación de tirosina, absorción de hierro y síntesis de adrenalina. Es de suma importancia para el buen crecimiento y frecuencia de muda del camarón, además de aumentar la resistencia al estrés, enfermedades y mejorar la sobrevivencia en los cultivos.

Concepto de Optima Nutrición Vitamínica Los requerimientos nutricionales de los camarones fueron determinados en condiciones experimentales ideales de laboratorio, sin variaciones ambientales, ni presión de enfermedad y densidad, y están publicadas por el National Research Council (NRC) en 2011. Sin embargo, es recomendable utilizar niveles arriba de los requerimientos del NRC, a fin de garantizar los niveles mínimos para atender la demanda de los animales en condiciones de cultivo. En general, la industria de alimento balanceado utiliza niveles de vitaminas que atienden los requerimientos de los animales, no obstante, la inclusión varía de acuerdo con los productores de alimento y para cada etapa del crecimiento y sistema de cultivo.

El concepto de Óptima Nutrición Vitamínica (Optimum Vitamin Nutrition - OVN®),

Figura 2: vitaminas antioxidantes y astaxantina a nivel celular.

desarrollado por DSM, presenta las directrices para la formulación adecuada de los suplementos nutricionales, en lo que se refiere a la cantidad y al tipo de vitaminas. A continuación, se presenta la recomendación OVN® para Acuicultura.

Conclusión Un importante fundamento de las buenas prácticas de producción y bienestar animal es proteger a los animales contra infecciones y enfermedades que puedan acometer los cultivos acuícolas. El sistema inmune innato, es el mecanismo natural de respuesta rápida no especifica que los camarones poseen para protección. Un extenso número de investigaciones ha demostrado que es posible desenvolver y mantener en los camarones un sistema inmunológico efectivo contra factores de estrés, toxinas y patógenos presentes en los ambientes de cultivo, con una modulación nutricional de microingredientes clave, como las vitaminas A, D, E, B6 y C.

Una nutrición óptima vitamínica, contribuye con el desarrollo temprano del sistema inmune y su mantenimiento durante el ciclo de cultivo, además de promover mejores resultados de crecimiento, sobrevivencia y resistencia al estrés y enfermedades. La nutrición con niveles óptimos de vitaminas es recomendada para el mejor funcionamiento y respuesta de sistema inmune de los camarones. La adopción de niveles óptimos de micronutrientes como estrategia de apoyo cultivos acuícolas saludables, maximiza los crecimientos y sobrevivencias de los cultivos, aumentando la eficiencia y productividad de los cultivos•

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susana.cajas@dsm.com