Stéphane Frouel, Julie Castier y Maxime Hugonin de Mixscience, Francia, Informe sobre una prueba en Portugal para evaluar el potencial de un fitogénico comercial para mejorar la resistencia y el rendimiento de la trucha arco iris Oncorhynchus mykiss desafiada por Yersinia ruckeri
Efecto de una solución fitogénica comercial sobre la trucha arco iris
Oncorhynchus mykiss) desafiado por Yersinia ruckeri
por Stéphane Frouel, Gerente de Proyectos de Acuicultura, Julie Castier, Gerente de Proyecto RID y Maxime Hugonin, Gerente de Producto Acuícola, Ciencia de la mezcla Francia
La acuicultura es el sector de producción de alimentos de más rápido crecimiento en el mundo, contribuyendo a un tercio de la producción mundial de pescado para consumo humano.
Los beneficios nutricionales del consumo de pescado tienen un vínculo positivo con la disponibilidad de proteínas, lo que ayuda a reducir las tasas de pobreza en los países en desarrollo.
La trucha arco iris Oncorhynchus mykiss es una de las especies acuáticas de cultivo más importantes. Los expertos asumen que el consumo mundial de trucha arco iris llegó a 950, 000 toneladas anuales a principios de este año.
La mayor parte de este volumen proviene de la acuicultura, con un volumen de ventas global de trucha de piscifactoría que alcanza aproximadamente 830, 000 toneladas. El costo relativamente alto continuado del salmón ha hecho que la trucha arco iris se establezca como un pez alternativo más barato, ofreciendo muchos de los mismos beneficios para la salud.
Los especialistas predicen una tasa de crecimiento anual compuesta para el mercado mundial de la trucha arco iris de aproximadamente un cinco por ciento durante los próximos 10 años.
Sin embargo, esta industria de la trucha se enfrenta a continuos desafíos y enfermedades que afectan significativamente la rentabilidad y la calidad de la producción agrícola.
Una enfermedad grave en los salmónidos.
Entre las principales enfermedades bacterianas, La enfermedad de la boca roja entérica (ERM) es una enfermedad bacteriana septicémica grave de las especies de peces salmónidos. Es causada por Yersinia ruckeri, una enterobacteria gramnegativa en forma de bastoncillo que tiene una amplia gama de hospedadores, amplia distribución geográfica y provoca importantes pérdidas económicas.
Esta enfermedad recibe su nombre de las hemorragias subcutáneas que aparecen en las comisuras de la boca y la lengua, con otros signos clínicos incluyen exoftalmia, oscurecimiento de la piel, esplenomegalia e inflamación del intestino delgado con acumulación de líquido amarillo espeso. La bacteria ingresa al pez a través de las laminillas branquiales secundarias y desde allí, se propaga a la sangre y los órganos internos. Hasta la fecha, la principal solución a este problema sigue siendo el uso de antibióticos gracias a su fácil uso y rápidos efectos en el tratamiento curativo.
Desafortunadamente, El uso y abuso de sustancias químicas plantea problemas de salud pública, como la resistencia a los antibióticos y los efectos adversos sobre el medio ambiente. Esto, a su vez, ha llevado en algunos casos a que estos remedios generen una imagen pública negativa de la producción acuícola y sus productos asociados. Con el fin de explorar alternativas, actualmente se están llevando a cabo investigaciones activas que reducirán su uso.
Los aditivos nutricionales y alimentarios con propiedades antibacterianas y / o inmunomoduladoras específicas son cada vez más importantes para ayudar a la industria con muchos de estos desafíos.
Entre estas alternativas, que incluye soluciones como fitogénicos, Se han encontrado beneficios interesantes como la mejora del rendimiento del crecimiento, optimización de la eficiencia alimentaria y resistencia a las enfermedades.
Uno de ellos, desarrollado por Mixscience, Francia, ha demostrado su eficacia desde el laboratorio hasta la escala de campo en diferentes especies acuáticas (Hugonin et Frouel, 2019). En este estudio, los autores buscaron explorar su eficacia sobre la resistencia de la trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) a una infección por Yersinia ruckeri.
Es más, con el fin de extender la aplicación a toda la cadena de valor de la industria de la trucha y garantizar que el producto pueda aplicarse en la granja o en la fábrica de piensos a través del proceso de extrusión, el producto se probó directamente en el pienso extruido o en la parte superior del pienso después del proceso. A continuación, se compararon las bioeficacias resultantes.
Prueba de trucha
La prueba se llevó a cabo en instalaciones interiores en Portugal, con trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) procedente de una granja comercial, la especie experimental que se está probando. Los peces fueron trasladados a las instalaciones experimentales por un transportista debidamente autorizado y mantenidos en cuarentena sanitaria durante tres semanas.
No se observaron signos patológicos o de mortalidad significativos asociados a su transporte. Durante este período de cuarentena, los peces se mantuvieron y alimentaron con una dieta comercial estándar para truchas.
El ensayo tuvo tres fases experimentales distintas:un período de adaptación, un período de alimentación y un período de desafío como se describe en la Figura 1 El ensayo comprendió un total de cuatro tratamientos dietéticos, todo basado en una única formulación basal.
Esta formulación basal contenía un 20 por ciento de proteínas de origen marino (harina de pescado e hidrolizado de pescado) e ingredientes vegetales como concentrado de proteína de soja, gluten de trigo, harina de gluten de maíz, harina de soja, guisantes integrales y trigo. Se utilizó una mezcla de aceite de pescado y aceite de colza como principal fuente de lípidos. Esta dieta básica se complementó con aminoácidos esenciales cristalinos y una fuente de fosfato inorgánico para evitar cualquier deficiencia nutricional. Todas las dietas eran isonitrogenadas (44 por ciento de proteína cruda), isolipídico (22 por ciento de grasa cruda) e isoenergético (22,5 MJ / kg).
Esta dieta sirvió para alimentar tanto el control positivo no desafiado [PC] como los tratamientos de control negativo desafiado [NC]. Esta fórmula básica también se complementó con el aditivo de prueba a cinco kg / tonelada [Phytogenic EX], incorporándose el producto en el macerado (preextrusión).
Para comparar las aplicaciones de extrusión y de acabado, una dieta que contenía la fórmula basal también se cubrió con el aditivo de prueba a cinco kg / tonelada [TD fitogénica] después de la extrusión.
Las dietas se elaboraron mediante extrusión y todos los ingredientes en polvo, incluyendo el fitogénico (Phytogenic EX), se mezclaron de acuerdo con las formulaciones objetivo en un mezclador de doble hélice y se molieron (por debajo de 400 µm) en un molino de martillos micropulverizador. Las dietas se fabricaron mediante una extrusora de doble husillo a escala piloto con un diámetro de husillo de 55,5 mm y una temperatura de entre 106 y 111ºC. Las alimentaciones se secaron en un lecho fluido vibratorio seco.
En el caso del tratamiento con top vestido fitogénico (Phytogenic TD), después del secado, los aceites y el producto se aplicaron mediante revestimiento al vacío. La suspensión de aceites y aditivos se pulverizó sobre los gránulos al vacío (800 mbar) durante aproximadamente dos minutos.
Fase I:prueba de rendimiento del crecimiento
Una población de trucha arco iris con un peso corporal inicial medio (PBI) de 26,8 ± 1,6 g se alimentó con una de las cuatro dietas experimentales durante 35 días. Los peces crecieron en tanques cuadrangulares de PVC (volumen:750L) abastecidos con agua dulce recirculada.
Durante todo el juicio, la temperatura promedio del agua fue de 15 ± 0.3ºC y el nivel promedio de oxígeno disuelto fue de 6.4 ± 0.5 mg / L. Los peces se sometieron a un régimen de fotoperiodo controlado de 12:12 (claro:oscuro). Los peces fueron alimentados a mano hasta la saciedad visual, con tres comidas al día (09:00, 14:00 y 17:00) durante los días de semana y dos veces al día (09:00 y 14:00) durante los fines de semana. Se tomó el máximo cuidado para evitar el desperdicio de alimento y permitir una cuantificación precisa de la ingesta de alimento y los peces se pesaron en grupo al comienzo y al final de la prueba.
Fase II:desafío de la enfermedad con Yersinia ruckeri
Después de 35 días de alimentación, los peces de cada tratamiento dietético se sometieron a un fuerte desafío de la enfermedad con Yersinia ruckeri, aislado de la trucha arco iris en Portugal. Las bacterias se cultivaron rutinariamente a 22ºC en caldo de soja tríptico (TSB) o en agar de soja tríptico (TSA) suplementado con NaCl hasta una concentración final del uno por ciento (p / v).
Ambos cultivos se almacenaron a -80ºC en TSB suplementado con glicerol al 15 por ciento (v / v). Para
preparar el inóculo para inyección en las cavidades peritoneales de los peces, Se cultivaron 100 µl de bacterias almacenadas durante la noche a 22ºC en TSA. Las bacterias se recogieron exponencialmente del TSA y se resuspendieron en TSB estéril. Basado en datos de desafíos anteriores, la concentración bacteriana pretendida para matar el 20-30 por ciento de los peces (LD50) se obtuvo mediante lectura de absorbancia y ajuste frente a su curva de crecimiento a 4 x 106 unidades formadoras de colonias (UFC) / ml. La concentración bacteriana se confirmó colocando los cultivos resultantes en placas TSA y contando las unidades formadoras de colonias (UFC / ml).
Después de los 35 días de período de alimentación, 80 peces por tratamiento dietético con un peso corporal medio (100 ± 5 g), se transfirieron a la sala de exposición y se inyectaron intraperitonealmente con 100 µl de Yersinia ruckeri (3,6 x 106 UFC / ml). La única excepción fueron los peces del tratamiento PC, que se inyectaron intraperitonealmente con un volumen idéntico de solución salina equilibrada de Hanks (HBSS). Después de eso, Se distribuyeron aleatoriamente grupos de 20 peces inyectados por vía intraperitoneal (Yersinia o HBSS) entre acuarios de 60 litros.
Durante el período de desafío de la infección, cada tratamiento dietético se probó por cuadruplicado. La mortalidad de los peces se registró durante 17 días, con el peso de cada pez muerto anotado. Aunque muestra un apetito reducido, los peces fueron alimentados con la dieta correspondiente durante el período de exposición. Las condiciones de cría en agua se mantuvieron idénticas a las registradas durante la fase de crecimiento (temperatura:15 ± 0,5 ° C; oxígeno disuelto> 6,0 mg / L).
Impacto del fitogénico en el rendimiento.
No se produjo mortalidad durante el período de alimentación antes de la puesta en marcha del desafío, lo que indica que el fitogénico no tuvo ningún efecto adverso en condiciones normales.
Al final del período de alimentación experimental de 35 días (Fase I), la trucha arco iris mostró un aumento de 3.9 veces el peso corporal inicial en los tratamientos de mejor desempeño. Los tratamientos dietéticos no tuvieron un efecto significativo sobre el peso corporal final (FBW) y la tasa de crecimiento específico (SGR) (P <0.05).
Por lo tanto, ni la suplementación fitogénica ni el modo de aplicación de alimento (antes o después de la extrusión) parecieron afectar los criterios de rendimiento en la trucha arco iris [ver Tabla 1].
la ausencia de significación estadística y dentro de un rango muy aceptable, el tratamiento con producto aplicado por top-coat a 5 kg / tonelada (Phytogenic TD) tendió a mostrar un ligero aumento de FCR, y consecuentemente un PER menor, que Phytogenic EX, en el que se aplicó la misma dosis de producto en el macerado (preextrusión). Aunque no se considera problemático, este aspecto debe evaluarse durante un período de alimentación más prolongado.
Efecto del fitogénico sobre la resistencia a enfermedades.
Después del desafío, la mortalidad total de los peces del tratamiento CP (no infectados con Yersinia ruckeri, pero inyectado con HBSS) fue bajo y alcanzó solo el 3.8 ± 2.5 por ciento.
El objetivo inicial del desafío fue del 20 al 30 por ciento de la mortalidad. En el presente juicio, el desafío fue más fuerte de lo esperado ya que la mortalidad total observada en los peces desafiados fue 42,5 ± 6,5 por ciento [ver Figura 2].
La suplementación dietética con fitogénicos a una dosis igual a 5 kg / tonelada mostró un fuerte efecto protector contra una infección por Yersinia ruckeri en la trucha arco iris. En comparación con los peces alimentados con la dieta NC, aquellos alimentados con Phytogenic TD y Phytogenic EX mostraron una reducción relativa significativa de la mortalidad (que varía del 41 al 47 por ciento, respectivamente). El aditivo estabilizó rápidamente el impacto de Yersinia ya que la mortalidad no evolucionó ocho días después de la exposición, mientras que aumentó continuamente en el tratamiento con NC.
Tanto en los modos de aplicación de puré (preextrusión) como de recubrimiento superior (posextrusión) se encontraron efectivos, lo que sugiere que el fitogénico no pierde su bioeficacia durante el proceso de extrusión.
Control efectivo
Este estudio evaluó el efecto protector de un fitogénico comercial sobre el rendimiento del crecimiento y la resistencia de la trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) a una infección por Yersinia ruckeri.
Un objetivo secundario también fue comparar el impacto del proceso de extrusión en la bioeficacia de los activos contenidos en el producto comparando aplicaciones de extrusión o de aderezo.
Llegamos a la conclusión de que este aditivo alimentario proporciona un control eficaz de la trucha en condiciones difíciles, cualquiera que sea el modo de aplicación. Estos resultados consolidaron la eficacia ya demostrada del producto en diferentes especies acuáticas y confirman que este fitogénico puede considerarse como un enfoque holístico para controlar el uso de antibióticos en todos los sistemas de acuicultura.
