Por: David Celdrán*

La dinámica comercial global, marcada por aranceles a la tilapia asiática, ha posicionado a América Latina como un proveedor estratégico. En este escenario competitivo, la eficiencia productiva depende del control crítico del entorno. Este artículo desglosa la bioquímica del nitrógeno, analizando el impacto del amonio y amoníaco en los sistemas de cultivo para ofrecer estrategias de manejo eficaces que prevengan intoxicaciones y garanticen la calidad del producto final.

La demanda de pescado y marisco ha aumentado globalmente, y aunque no existe evidencia científica de que las políticas de un país en particular sean las únicas responsables del incremento de consumo, sí es cierto que factores comerciales recientes han modificado cadenas de suministro en productos como la tilapia. Por ejemplo, Estados Unidos impuso aranceles significativos a la tilapia china, reduciendo su participación en el mercado estadounidense desde alrededor del 64% en 2018 a cerca de una reducción del 54% en 2025, lo que ha abierto oportunidades para proveedores de América Latina y otras regiones.

En este contexto, comprender cómo mantener la calidad del agua particularmente en relación con el amonio y el amoniaco es esencial para técnicos, biólogos y productores acuícolas. Este artículo explica la bioquímica del nitrógeno en sistemas de cultivo, sus impactos y cómo manejarlo eficazmente para evitar intoxicaciones.

Nitrógeno Amoniacal Total: amonio y amoniaco

En sistemas acuícolas, el nitrógeno entra principalmente a través del alimento y es liberado al agua, en principio, como amonio (NH₄⁺) y amoníaco (NH₃). El amoníaco (NH₃), también llamado amoníaco no ionizado, es la forma que resulta altamente tóxica para peces y camarones, mientras que el ion amonio suele tener toxicidad significativamente menor en concentraciones típicas encontradas en cultivos. Desde el punto de vista químico, ambas formas se encuentran en equilibrio:

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^–

La proporción entre NH₄⁺ y NH₃ está controlada por el pH y la temperatura del agua: a pH más alto y temperaturas más elevadas aumenta la fracción de amoniaco peligroso; a pH más bajo aumenta la fracción de amonio menos tóxico. Los equipos de medición de calidad del agua comúnmente reportan Total Ammoniacal Nitrogen (TAN, por sus siglas en inglés) o Nitrógeno Amoniacal Total, que representa ambas formas sumadas. El valor real de amoniaco tóxico se calcula a partir de TAN, pH y temperatura.

El nitrógeno del alimento está en forma de proteínas. Al alimentar peces y camarones, solo una fracción del nitrógeno ingerido se convierte en biomasa (músculo). La literatura técnica estima que alrededor del 20 – 30% del nitrógeno de la dieta puede incorporarse en tejido, mientras que el resto se excreta o se transforma en compuestos nitrogenados como amoníaco.

Este proceso ocurre de la siguiente manera:

1º. Parte del alimento no se ingiere (~10%) y se descompone en el agua.

2º. De lo ingerido, parte se excreta sin digerir en heces (~10%).

3º. De la fracción digerida, solo una porción (~20%) se retiene como tejido; el resto (~60%) se metaboliza para energía y se excreta principalmente como nitrógeno amoniacal.

De esta forma, más del 70% del nitrógeno alimentario termina como nitrógeno amoniacal (NH₄⁺/NH₃) en el agua si no se elimina o transforma mediante tratamiento biológico o físico.

Manejo inadecuado y riesgos asociados

Dado que gran parte del nitrógeno se convierte en amoniaco, sin un manejo adecuado los niveles de amoniaco aumentan rápidamente, en especial en sistemas intensivos con alta alimentación y poca recirculación. El amoniaco puro no tiene color ni olor y es dañino incluso en concentraciones bajas, lo que dificulta su detección sin mediciones sistemáticas. La toxicidad del amoniaco depende de la especie, pH, temperatura y duración de la exposición. Niveles de amoniaco no ionizado (NH₃) superiores a ~0.05 mg/L pueden afectar negativamente la salud y el crecimiento de peces y camarones, y exposiciones continuas más altas pueden causar mortalidad o efectos subletales severos.

Entre los riesgos más comunes del manejo inadecuado están:

• No monitorear TAN, NH₄⁺ ni NH₃ regularmente, dejando al productor sin información para tomar decisiones a tiempo.
• Dependencia excesiva en recambios de agua para reducir amoniaco sin considerar que puede introducir patógenos, fluctuar los parámetros químicos y generar altos costos.
• Sobrealimentación o densidad animal excesiva, lo que acelera la acumulación de nitrógeno amoniacal.

Consecuencias fisiológicas de la exposición al amoniaco

La exposición al amoniaco, especialmente la forma NH₃, tiene efectos dañinos en peces y camarones debido a varios mecanismos fisiológicos. Daño en las branquias y órganos internos, ya que el amoniaco puede: dañar las branquias, comprometiendo el intercambio de gases y la osmorregulación; aumentar el estrés oxidativo, lo que puede afectar tejidos como hígado y riñón; y reducir la eficiencia alimentaria y crecimiento, incluso en exposiciones subletales prolongadas.

Reducción de la resistencia a enfermedades

La exposición prolongada a amoniaco debilita el sistema inmunológico de los organismos, haciéndolos más susceptibles a infecciones bacterianas y parasitarias, lo que puede llevar al uso inapropiado de antibióticos y potenciar resistencias. Cuando órganos como el hígado están comprometidos, su función de producir bilis y metabolizar nutrientes se ve alterada, lo que reduce la capacidad del animal para digerir y utilizar eficientemente los alimentos.

Solución simbiótica con fermentos

Una alternativa para manejar el nitrógeno amoniacal sin depender exclusivamente de recambios de agua es promover la transformación biológica del amonio mediante fermentos ricos en carbono. Las bacterias beneficiosas que se añaden en los fermentos ricos en carbono utilizan amonio y amoniaco como fuente de nitrógeno para crecer, siempre que exista una fuente adecuada de carbono en una relación carbono:nitrógeno (C:N) óptima. Para esta transformación, se recomienda una relación de al menos de 6 a 10 partes de carbono por cada parte de nitrógeno disuelto. Los beneficios del enfoque simbiótico son:

1. Reducción de amonio y amoniaco a través de su incorporación en biomasa microbiana.
2. Producción de enzimas útiles (por ejemplo, proteasas, amilasas) durante la fermentación que ayudan a degradar residuos orgánicos.
3. Ácidos orgánicos, como ácido láctico, que pueden modular parámetros microbiológicos y la estabilidad del sistema.
4. Mejora de la macrobiota del estanque, con efectos positivos en inmunidad y eficiencia del cultivo.

En sistemas bien manejados, los fermentos y probióticos pueden disminuir la necesidad de recambios de agua y mantener parámetros ambientales más estables.

Conclusión

El amonio y el amoniaco son componentes naturales excretados del metabolismo de peces y camarones, pero su acumulación en el agua sin manejo adecuado puede convertirse en un “asesino silencioso” que disminuye el crecimiento, afecta la salud y eleva la mortalidad en la acuicultura. Se estima que aquellas empresas que en un periodo de 3 a 5 años no se adapten a un manejo de amonio, por ejemplo, con fermentos, no conseguirán sobrevivir versus aquellas que lo hagan las cuales dominarán el mercado. Medir, comprender y manejar estos compuestos no es opcional, sino esencial para garantizar la productividad y rentabilidad.

El uso de enfoques simbióticos que incluyan fermentos ricos en carbono y comunidades microbianas beneficiosas ofrece una estrategia eficaz para transformar el nitrógeno amoniacal en formas menos dañinas o útiles para el sistema.

* David Celdrán es doctor en Ecología Marina, máster en Acuicultura y licenciado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Murcia. Colaborador de investigación en laboratorios en Francia, Corea del Sur, Australia y México. Fue investigador nacional SNI1 en México. Consultor de Conservation International Foundation en Costa Rica, OIRSA, Comités de Sanidad Acuícola en México y de Programas del Banco Mundial en Perú. Revisor de la Revista Ciencia y Agricultura. Tutor académico de tesis de doctorado en tecnologías simbióticas. Fundador y CEO de Bioaquafloc LLC y de la web de acuicultura simbiótica www.bioaquafloc.com
Si quieren conocer las formulaciones, dosificaciones y metodologías de elaboración y aplicación de los fermentos pueden visitar la página web: www.bioaquafloc.com y el canal oficial de Bioaquafloc en YouTube.