Por: Stephen G. Newman*
La genética puede influir en la forma como los organismos responden a los distintos factores de estrés, y en cuáles pueden afectar negativamente a los factores de sostenibilidad y rentabilidad de los que dependen los acuicultores.
La cría mundial de camarón ha experimentado un crecimiento significativo en las últimas tres décadas, con una producción anual de más de 5 millones de toneladas en 2022/2023; en la actualidad, las granjas camaroneras ecuatorianas producen alrededor del 25% de este total y lo hacen a un costo inferior al que parecen capaces de conseguir otros países.
Su modelo de producción se basa en la cría en grandes estanques de tierra (de unas 10 ha en promedio) a bajas densidades, normalmente unos 20 individuos/m2 y ciclos de tres meses para cosechar camarones de más de 20 gramos.
Esto contrasta con lo que ocurre en gran parte del sudeste asiático, donde la norma son los estanques pequeños y revestidos, de menos de 1 ha, con densidades elevadas que oscilan entre 50 y 500 organismos o más por m2, y ciclos de cultivo de 3 a 6 meses (según la especie), con mayores costos y riesgos asociados a la densidad.
Diversos factores han contribuido a este aumento global, a pesar del impacto incesante de las enfermedades que afectan a todos los sectores. El número total de hectáreas cultivadas ha aumentado en algunas zonas.
La tendencia hacia el cultivo de alta densidad, sobre todo en el sudeste asiático, con el uso de estanques revestidos, desinfección, mezclas bacterianas, aireación, redes para pájaros y vallas para cangrejos, y sistemas estáticos basados en bioflóculos, ha contribuido a este aumento; aunque en la actualidad, esto se está traduciendo en lo que parece ser una reducción general de la competitividad en el mercado debido a los elevados costos.
“Ecuador ha adoptado la producción de baja densidad con el uso de aireadores, alimentadores automáticos para reducir el factor de conversión alimenticia (FCR, por sus siglas en inglés) y controlar el desperdicio de alimento, y herramientas bacterianas específicas para la biorremediación.”
También, se han producido mejoras en la composición de los alimentos y las empresas de alimentos se están dando cuenta de que el tamaño tradicional de los pellets, basado en el pescado, es un desperdicio y perjudicial para el medio ambiente; cabe aclarar que el tamaño de los pellets son más pequeños y están orientados a reducir los residuos.
Se han generalizado los programas de mejora genética centrados en domesticar las especies más cultivadas, Penaeus vannamei y otras, como P. monodon y la de agua dulce Macrobrachium rosenbergii. La empresa tailandesa Charoen Pokphand (CP) se ha adelantado con P. vannamei.
Han desarrollado organismos resistentes, libres de patógenos y de crecimiento rápido. Los reproductores proceden de centros de reproducción de núcleos y han permanecido en cuarentena perpetua durante muchas generaciones, donde el proceso de selección ha generado líneas que crecen mucho más rápido que muchas otras poblaciones disponibles, junto con diversos niveles de tolerancia a las enfermedades y al estrés; muchas empresas se esfuerzan por reducir estas diferencias.
“Los organismos PC están libres de patógenos desde el principio. Han sido sometidos a pruebas de detección de todos los agentes patógenos conocidos, y de cualquier otro nuevo que aparezca, para el que se disponga de secuencias de ADN que permitan desarrollar la PCR.”
Las poblaciones son examinadas minuciosamente por histopatólogos calificados, en busca de cualquier indicio de patología patognomónica, y se siguen los historiales de su rendimiento. En las condiciones adecuadas, prosperan y se aprovecha su potencial genético.
El rápido crecimiento, hasta alcanzar grandes tamaños, disminuye la exposición de los camarones a las amenazas potenciales que pueden ser inherentes a los sistemas de producción, en particular, los factores de estrés que no se pueden controlar, habituales en los sistemas al aire libre.
Sin embargo, cuando estos organismos se mantienen en condiciones menos favorables, están sometidos a factores de estrés, tienen dietas pobres, etc., se debilitan y pueden verse afectados por una variedad de patógenos obligados y cualquier número de patógenos oportunistas. Si estos camarones genéticamente mejorados mueren en estas condiciones, entonces es lógico esperar que otros no lo logren.
“El estrés en los camarones de piscifactoría es un asesino en potencia. El estrés puede definirse en términos del impacto que tiene en los organismos. Al alterar su estado fisiológico normal, se perturban sus mecanismos homeostáticos.”
Pueden no alcanzar su potencial genético y volverse susceptibles a problemas que los organismos no estresados serían capaces de afrontar. Se reconocen tres tipos de estrés: estrés agudo, estrés crónico y estrés agudo periódico. El estrés agudo es una reacción a corto plazo. El crónico es un estrés prolongado que persiste. El estrés agudo periódico es de corta duración, pero recurrente.
La genética puede influir en la forma como los organismos responden a los distintos factores de estrés, y en cuáles pueden afectar negativamente a los factores de sostenibilidad y rentabilidad de los que dependen los acuicultores.
En general, el estrés crónico y el estrés agudo periódico son los más problemáticos, aunque demasiados criadores no se dan cuenta de que, incluso la naturaleza de corto plazo de un estrés agudo, puede afectar la capacidad de los camarones para hacer frente a otros factores de estrés y aumentar su susceptibilidad a posibles patógenos.
El estrés es inherente a la cría de camarones y peces. Las fuentes del mismo pueden ser muy variables. En general, el tipo de paradigma de producción puede influir en los niveles generales de estrés. Los paradigmas de cultivo de baja densidad en grandes masas de agua con capacidad para intercambiar grandes cantidades de agua de fuentes prístinas suelen ser los menos estresantes.
“La densidad media en estanques más pequeños con un intercambio de agua inadecuado y una aireación de suplementación de oxígeno nula o inadecuada, combinada con un exceso de alimento, es más estresante. Los paradigmas de cultivo de alta densidad suelen ser un entorno muy estresante.”
Tenga en cuenta que se trata de generalizaciones y que existen muchas excepciones. Muchos de ellos pueden actuar de forma concertada, y los niveles de estrés varían en función de un sinfín de variables, incluida la genética. Definir qué niveles de factores estresantes son “normales” y aceptables no siempre es sencillo.
Los estudios de laboratorio utilizados para establecer umbrales, suelen arrojar resultados que no reproducen los del mundo real. Un nivel de un factor estresante que es problemático en unas condiciones ambientales, puede no serlo en otras. Un determinado factor estresante puede ser relativamente benigno por sí mismo, pero suponer una amenaza mucho mayor cuando es un componente de múltiples factores estresantes.
Por lo general, los límites de tolerancia publicados de muchos de estos factores, normalmente basados en estudios de laboratorio controlados, son niveles que resultan estresantes. Determinar las dosis letales, que matan al 50 % de una población, establece las DL50, pero no establece los niveles en los que no hay impacto.
“Los organismos sanos suelen ser mucho más refractarios, pero en animales portadores de un patógeno como el agente etiológico responsable de la enfermedad de la mancha blanca (WSSV, por sus siglas en inglés) o cualquier otro número de patógenos, incluso pequeñas cantidades de estrés pueden suponer un grave problema.”
Existen muchas observaciones publicadas sobre los niveles problemáticos de determinados parámetros químicos del agua. La mayoría de tales estudios son de laboratorio y no reflejan la complejidad del entorno de los estanques. Esto se complica aún más por el hecho de que existen diferencias entre las especies, la susceptibilidad a la edad y el historial de las poblaciones.
Las herramientas para la mejora genética han evolucionado rápidamente en las últimas décadas y, muchas de ellas, son de uso común y permiten una mejora genética acelerada que contrasta con los enfoques de selección tradicionales más antiguos, como la selección de supervivientes de brotes de enfermedades, organismos más grandes o de crecimiento más rápido, etc.
La adición de genes a un organismo se considera modificación genética, y es probable que no sea fácilmente aceptable para la producción de camarón de piscifactoría; aunque en el caso del salmón de piscifactoría, Aquabounty Technologies ha traspasado esta barrera con la introducción de genes que influyen en la tasa de crecimiento del salmón Atlántico de piscifactoría y la comercialización de estos peces de crecimiento más rápido.
Este ha sido un proceso de muchas décadas y aún corre el riesgo de una reacción pública adversa al concepto de organismo genéticamente modificado (GMO, por sus siglas en inglés), aunque para algunas plantas de consumo generalizado sea la norma.
Se pueden conseguir secuencias genéticas enteras con relativa rapidez y mediante el uso de chips SNP (polimorfismo de nucleótido único) se puede examinar un gran número de genes para determinar qué genes pueden ser responsables de ciertos rasgos, como una mayor tolerancia al estrés.
El CRISP R (un mecanismo de defensa antiviral bacteriano) puede modificar genes individuales para mejorar o reducir su funcionalidad; ambas herramientas son muy prometedoras para generar cepas tolerantes o, incluso, resistentes a los patógenos (definidas aquí como no capaces de ser infectadas por ninguna dosis, en ninguna condición de cultivo) y menos afectadas por los factores de estrés.
Sin embargo, es necesario resolver complejas cuestiones legales y éticas que quedan fuera del alcance de este artículo. Como profesional, con más de 45 años de experiencia en cuestiones de sanidad de organismos acuáticos, abogo por una gestión proactiva de la sanidad animal en contraste con la gestión reactiva.
“La prevención suele ser más fácil que intentar atajar un problema en organismos que no se ven. En la acuicultura, se abusa mucho de los antibióticos, aunque son muy eficaces si se utilizan correctamente, a pesar de las fuertes presiones para no hacerlo.”
La ignorancia es común y los acuicultores desesperados harán todo lo posible por salvar una cosecha que no pueden permitirse perder. Por desgracia, hay muchos demasiado dispuestos a aprovecharse de ello.
¿Podemos esperar que en los próximos años estas herramientas generen líneas de organismos mejor adaptadas a los actuales paradigmas de producción? Los datos disponibles hasta la fecha indican claramente que, para que los organismos sobrevivan a un alto nivel y desarrollen todo su potencial genético, deben cumplirse al menos tres condiciones.
Las postlarvas (PL) deben estar libres de todos los patógenos obligados conocidos desde el principio. Esto incluye aquellos que la Organización Mundial para la Salud Animal (OIE, renombrada WOAH, por sus siglas en inglés) dicta que son de importancia, y cualquier número de patógenos descubiertos en tiempos más recientes o históricamente importados que no están incluidos en su lista de patógenos obligatorios.
Este estatus de libre de patógenos debe establecerse mediante la repetición de las pruebas de detección y la cuarentena (solo de salida para los organismos), la histopatología y los historiales. Nótese que esto es para patógenos obligados en su mayoría. La idea no es producir organismos libres de bacterias oportunistas.
En segundo lugar, deben tener dietas que contengan los micro y macro nutrientes necesarios para alimentar a los organismos que están creciendo rápidamente (algunas líneas pueden crecer de 4 a 7 gramos a la semana). En tercer lugar, los factores de estrés que debilitan a los organismos deben reducirse al mínimo. La nutrición puede influir hasta cierto punto, pero en general, la naturaleza del entorno de producción desempeña un papel fundamental.
“Los programas genéticos pueden producir organismos con una amplia variedad de rasgos que aumentan las posibilidades de obtener poblaciones de crecimiento rápido, tolerantes a las enfermedades e, incluso, resistentes a ellas, que también pueden tolerar el estrés hasta cierto punto.”
Sin embargo, la cría del camarón aún no ha llegado a ese punto, y los acuicultores deben comprender que deben gestionar de forma proactiva sus sistemas de producción para maximizar la capacidad de las poblaciones actuales de alcanzar su potencial.
No es probable que los programas genéticos produzcan un organismo que pueda ser maltratado, alimentado con una dieta pobre, expuesto a muchos patógenos obligados y oportunistas y, sin embargo, siga siendo resistente a estos y al impacto de cualquier número de factores estresantes.
Dicho esto, los camarones existen en su forma actual desde hace decenas de millones de años. Esto hace que tengan un gran éxito evolutivo y siempre existe la posibilidad de que haya suficiente variabilidad genética como para que pueda haber algunas cepas que se adapten mucho mejor a los rigores de los paradigmas actuales de la cría de camarones.
“No obstante, de cara al futuro próximo, los criadores de camarones deben evolucionar para poder beneficiarse al máximo de los diversos programas genéticos y enfoques de producción. No deben contar con la genética para resolver los problemas inherentes a su modo de cría, ni con ninguna varita mágica que se venda como solución.”
El mercado es dinámico y las fuerzas de la oferta y la demanda, que garantizan que los productores de bajo costo sigan ganando cuota de mercado, deberían forzar una mayor eficiencia y unos costos de producción más bajos, si se quiere que el sector siga experimentando aumentos de producción para satisfacer la creciente demanda.
Stephen Newman es doctor en Microbiología Marina con más de 30 años de experiencia.
Es experto en calidad del agua, salud animal, bioseguridad y sostenibilidad con especial enfoque en camarón, salmónidos y otras especies.
Actualmente es CEO de Aqua In Tech y consultor para Gerson Lehrman Group, Zintro y Coleman Research Group.
Contacto: sgnewm@aqua-in-tech.com
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