Por: Redacción de PAM*
Los avances en genética, nutrición y cultivo están impulsando el auge de la producción y la exportación mundial de camarones. Este artículo resume un estudio pionero del programa de mejora en Ecuador, el cual explora la base genética de los rasgos relacionados con la calidad de la carne del camarón blanco del Pacífico y su vinculación con el crecimiento y la morfología, cuyos resultados podrían redefinir las estrategias de selección del sector camaronero.
El camarón blanco del Pacífico (Penaeus vannamei) es la especie líder de la acuicultura mundial, con una producción anual de 5.8 millones de toneladas y un valor de primera venta de USD 29,043 millones (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2022; Asociación Empresarial de Productores de Cultivos Marinos, 2022), siendo actualmente Ecuador el mayor exportador, con más de 1.2 millones de toneladas exportadas en 2022 (Cámara Nacional de Acuicultura, 2023).
Este elevado aumento de la producción de la industria ecuatoriana del camarón se ha basado en la reconversión de arrozales para su cultivo, mayor tecnificación, mejoras en la alimentación y nutrición, y mayor control genético de los reproductores en los laboratorios de maduración de núcleos y criaderos. Empresas como BIOGEMAR han implantado recientemente programas de mejora genética a gran escala que emplean la metodología de la mejor predicción lineal insesgada (BLUP, por sus siglas en inglés) (Shin et al., 2020).
Aunque el crecimiento sigue siendo un objetivo de mejora clave, otros atributos como morfología, resistencia a enfermedades, supervivencia, composición corporal y calidad de la carne son cada vez más relevantes (Cook et al., 2009; Castillo-Juárez et al., 2015; Giang et al., 2019). La estimación precisa de los parámetros genéticos, incluidas heredabilidades y correlaciones genéticas, es necesaria para programas de selección eficaces en P. vannamei (Gjedrem et al., 2012; Hasan et al., 2020).
Materiales y métodos
Se seleccionó una muestra de 388 camarones de cuarta generación del programa de cría PMG- BIOGEMAR©. En la cría se emplearon 120 hembras y 88 machos, con los que se obtuvieron 138 familias de hermanos enteros (full-sib) y 50 medios hermanos (half-sib). Los camarones se cultivaron en condiciones comerciales de estuario y se muestrearon en un único estanque para minimizar la variación ambiental. Se identificaron los camarones mediante marcaje ocular y se registró el peso en fresco al momento de la recolección. Las muestras se almacenaron a -20°C hasta su posterior análisis en el Servicio de Acuicultura y Biotecnología de Alta Especialización (SABE, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC).
Los rasgos morfológicos se midieron manualmente siguiendo los protocolos estandarizados de AquaExcel (AquaExcel Project, 2013; Shin et al., 2023). Estos incluyeron: longitud total (TL, por sus siglas en inglés), longitud del abdomen (AL), longitud del cefalotórax (CL), longitud de los seis segmentos que constituyen el abdomen (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6), ancho del cefalotórax (CW), ancho de los seis segmentos abdominales (SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6), altura del cefalotórax (CH) y altura de los seis segmentos del abdomen (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6) (Tabla 1).
Los rasgos de textura se evaluaron mediante el método de la cuchilla de Warner-Bratzler y el análisis del perfil de textura. Se calcularon la fuerza máxima de corte (MCF, por sus siglas en inglés) y siete parámetros de textura: dureza (HARD), elasticidad (SPRIN), cohesividad (COH), gomosidad (GUM), masticabilidad (CHE), adhesividad (ADH) y resiliencia (RES).
El genotipado se realizó por medio de marcadores de polimorfismo de nucleótido único (AQUAarray LD, Center of Aquaculture Technologies, EE. UU.). El ADN se extrajo de los pleododos y se normalizó para garantizar el control de calidad. Se asignó el parentesco y se reconstruyó la matriz genealógica.
Resultados
Genotipado y asignación parental
Los 388 camarones involucrados en el presente experimento se asignaron con éxito a dos reproductores parentales (hembra y macho) pertenecientes a 79 familias de hermanos enteros y 18 medios hermanos (15 paternas y 3 maternas), con una media de cinco descendientes por familia.
Fenotipado
En la Tabla 1 se muestran los resultados fenotípicos de los rasgos de crecimiento, morfometría, composi-ción de la carne y textura, los cuales se expresan mediante los estadísticos: media y error estándar, mínimo, máximo, desviación estándar y coeficiente de variación.
Crecimiento y rasgos morfológicos: los valores medios de crecimiento (peso y TL) de la cuarta generación de P. vannamei del programa de cría PMG-BIOGEMAR© a la edad de 119-124 días fueron de 18.4 g y 13.2 cm respectivamente. En general, el coeficiente de variación (CV) fue bajo para todos los rasgos morfológicos y de crecimiento, especialmente para las medidas del cefalotórax. El CV fue mayor para los segmentos relacionados con la longitud que con el ancho y la altura, excepto para CL y longitud del abdomen (AL) (Tabla 1).
Rasgos de calidad de la carne: los valores medios del contenido de PROT, LIP, AS y MOI fueron 22.7; 1.9; 1.4 y 75.7, respectivamente. Entre los valores descriptivos de los rasgos de textura destacan los valores de MCF (22 N) y HARD (38.3 N). Los rasgos de composición de la carne, como AS y MOI, presentaron los CV más bajos (3 y 1.8 respectivamente) entre todos los rasgos de crecimiento, morfométricos y de calidad de la carne. En general, el CV de los rasgos de calidad de la carne relacionados con la textura presentó los valores más altos (Tabla 1).
Crecimiento y rasgos morfológicas
Se identificaron heredabilidades altas para los rasgos de crecimiento: TL, 0.50 ± 0.17, y peso, 0.35 ± 0.16. La correlación genética entre ambos fue muy alta, 0.99 ± 0.01. Entre todos los parámetros morfológicos medidos, la mayor heredabilidad se obtuvo para el CL (0.52 ± 0.14), y se determinaron correlaciones genéticas altas con los parámetros de crecimiento (0.78 y 0.87). Sin embargo, las heredabilidades de los demás rasgos morfológicos de longitud fueron bajas-medias (0.05-0.29).
Los segmentos abdominales primero y cuarto presentaron las heredabilidades más elevadas para los rasgos morfológicos relacionados con los tres ejes (longitud, alto y ancho) en comparación con los demás segmentos. Las correlaciones genéticas entre rasgos dentro de cada grupo morfométrico (alto y ancho) fueron muy altas, de 0.81 a 1.00. Sin embargo, algunas correlaciones genéticas entre variables de longitud fueron moderadas.
Calidad de la carne
Las heredabilidades de los rasgos de composición de la carne fueron bajas. En cuanto a las correlaciones genéticas, el contenido de MOI fue negativo con los rasgos de crecimiento (TL y peso), los rasgos morfométricos (CL) y dos rasgos de composición corporal (contenido de PROT y de LIP) (Tabla 2). Las correlaciones genéticas entre los rasgos de crecimiento y la AS, y el contenido de LIP fueron muy elevadas (entre 0.76 y 0.93).
También se observaron correlaciones positivas altas entre el contenido de PROT y el peso del camarón (0.69). La CL presentó una correlación genética muy alta con todos los rasgos de composición de la carne (PROT, AS y LIP), excepto MOI (-0.91). Las correlaciones genéticas entre MCF y los rasgos de crecimiento se aproximaron a la unidad, aunque la heredabilidad fue baja (0.06 ± 0.08). Las heredabilidades medias de HARD y RES de la carne fueron 0.37 ± 0.17 y 0.32 ± 0.18, respectivamente (Tabla 2).
Además, HARD presentó correlaciones genéticas muy elevadas con los rasgos de crecimiento y CL. Para ADH, SPRIN y COH se obtuvieron heredabilidades bajas y correlaciones genéticas negativas con los rasgos de crecimiento y CL. GUM y CHE presentaron bajas heredabilidades, pero altas correlaciones genéticas con los rasgos de crecimiento. La selección indirecta del contenido en proteína, a través de TL o CL, podría mejorar esta característica hasta un 150% más que la selección directa. En cuanto a LIP, la selección de organismos a través de CL podría ser hasta un 200% más eficiente, y hasta un 350% más para el contenido de AS cuando se selecciona a través de TL.
Discusión
Resultados fenotípicos
Crecimiento y rasgos morfológicos. En este estudio, los camarones de 119-124 días mostraron una longitud total (LT) media de 13.2 cm y un peso de 18.4 g, valores similares a los hallazgos de Shin et al. (2023) para especímenes ligeramente mayores. Se emplearon las medidas de longitud después de la congelación debido a la ausencia de diferencias significativas con respecto a los valores frescos. Andriantahina et al. (2013) alcanzaron pesos similares en 150 días, lo que muestra un crecimiento más rápido en el camarón actual.
Las mediciones morfológicas presentaron mayores coeficientes de variación (CV) para las longitudes de los segmentos que para el ancho y la altura, como señalan Shin et al. (2023), excepto para la longitud cefalotórax (CL) y la longitud abdominal (AL), que presentaron los CV más bajos. La medición manual puede introducir errores debido al solapamiento de los segmentos abdominales cuando los camarones se colocan sobre superficies planas. En el futuro, los esfuerzos deben centrarse en desarrollar herramientas de medición basadas en imágenes, similares a las utilizadas en la cría de peces, para mejorar la velocidad, la precisión y la eficiencia de los programas de mejora genética del camarón.
Rasgos de calidad de la carne. La composición de la carne mediante NIR coincidió con los valores obtenidos mediante métodos bioquímicos estándar (Sriket et al., 2007; Xu et al., 2020). La fuerte correlación fenotípica negativa entre MOI y PROT (-0.89, Tabla 2) apoya el uso del MOI como indicador inverso de calidad. El valor de HARD (38.3 N) se alinea con estudios previos (Ávila-Villa et al., 2012) y supera los valores reportados por Lan et al. (2020) y Zhang et al. (2021). Las diferencias se atribuyen al método de medición, al tamaño del organismo y a los ajustes de compresión. Las débiles correlaciones entre el tamaño del camarón y los rasgos de textura (Putri et al., 2021) sugieren que los rasgos medidos aquí son válidos a pesar de la variabilidad en el peso corporal.
Calidad de la carne. Este es el primer informe de parámetros genéticos para la calidad de la carne de camarón. Las bajas heredabilidades de PROT, LIP, MOI y AS son coherentes con los valores de Sparus aurata (Elalfy et al., 2021). No obstante, las altas correlaciones entre la composición de la carne y rasgos como CL y TL sugieren que la selección indirecta es factible. La selección para el crecimiento podría mejorar el PROT y el LIP, al tiempo que se reduce el MOI, mejorando la calidad del producto.
Los rasgos de textura como HARD mostraron la mayor heredabilidad entre las métricas de calidad (0.37) y vínculos genéticos fuertes con el crecimiento. Sin embargo, debido al muestreo destructivo, sigue siendo preferible la selección indirecta a través de los rasgos de crecimiento. Dada la importancia de HARD en el mantenimiento de la integridad muscular durante la congelación (Sun et al., 2023), la selección indirecta de este rasgo podría mejorar la vida útil sin necesidad de una costosa tecnología de crioconservación.
Aunque los errores estándar en las correlaciones genéticas son notables debido al tamaño de la muestra, este estudio sienta las bases para futuros trabajos con conjuntos de datos más amplios.
Conclusiones
El presente estudio estima, por primera vez en P. vannamei, los parámetros genéticos de los rasgos de calidad de la carne y su correlación genética con los rasgos morfológicos y de crecimiento mediante la cuarta generación del programa de cría PMG-BIOGEMAR©. Los rasgos morfométricos y de crecimiento mostraron correlaciones genéticas medias-altas.
La CL presentó la máxima heredabilidad y una alta correlación genética con los rasgos de crecimiento y de carne, lo que podría convertirlo en un criterio de selección interesante a incluir en los programas de cría. Se han descrito correlaciones genéticas positivas altas entre los rasgos de crecimiento y CL, y los rasgos de calidad de la carne como PROT, LIP, AS, MCF, HARD, CHE y GUM. Por lo tanto, se propone un método de selección indirecta para mejorar los rasgos de calidad de la carne difíciles de medir que requieren un muestreo muy invasivo.
Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “GENETIC PARAMETERS OF MEAT QUALITY, EXTERNAL MORPHOLOGY, AND GROWTH TRAITS IN PACIFIC WHITE SHRIMP (PENAEUS VANNAMEI) FROM AN ECUADORIAN POPULATION)” escrito por MARTÍNEZ SOLER, M.; SUK SHIN, H.; LORENZO-FELIPE, A.; ZAMORANO SERRANO, M.; GINÉS RUIZ, R.─ Universidad de las Palmas de Gran Canaria, PACHÓN MESA, L. ─ Biotechnology and Marine Genetic S.A. (BIOGEMAR). La versión original, incluyendo tablas y figuras, fue publicada en JUNIO de 2024 en AQUACULTURE. Se puede acceder a la versión completa a través de: https://doi.org/10.1016/j. aquaculture.2024.741228.
