El uso de sistemas de recirculación de acuicultura (RAS) para la producción de salmón Atlántico ha aumentado enormemente durante la última década. El Freshwater Institute (FI), ha sido pionero en un camino a seguir para este creciente sector de la acuicultura, al demostrar que es biológica y tecnológicamente factible cultivar salmón Atlántico > 4 kg en RAS de agua dulce (Davidson et al., 2016). Sin embargo, este ambicioso esfuerzo no ha estado exento de desafíos.
Está bien documentado que un inconveniente crítico es la mayor tendencia a la maduración precoz del salmón.
El desarrollo reproductivo temprano ha sido particularmente prevalente en FI en poblaciones diploides de sexos mixtos, donde la gran mayoría de los peces en maduración son machos de 1 a 2 kg. En los peores casos, aproximadamente el 80% de los machos maduraron antes de la cosecha, lo que representa casi el 40% de la población total (Crouse et al., 2021).
El salmón precoz evidencia un rendimiento de filete reducido, una coloración pálida de la carne y niveles más bajos de lípidos en el filete, lo que en última instancia equivale a un producto «no premium» y una disminución de los ingresos para los productores comerciales.
Teniendo en cuenta estas consecuencias, no es sorprendente que las soluciones para la maduración temprana se encuentren entre los primeros lugares de la lista de deseos de las partes interesadas en la floreciente industria del salmón RAS. Sin embargo, el desarrollo reproductivo del salmón del Atlántico es un proceso altamente complejo y flexible en el que muchos factores, incluido el fotoperíodo, la temperatura del agua, la nutrición de los peces, la condición corporal y la genética, determinan la maduración (Good y Davidson, 2016).
Por lo tanto, las soluciones finitas no se han identificado completamente. El entorno RAS crea una gran cantidad de variables adicionales que también podrían estar involucradas. Por ejemplo, el RAS operado con tasas de dilución reducidas induce entornos concentrados donde una variedad de compuestos conocidos y desconocidos podrían afectar el sistema endocrino de los peces. De hecho, varios estudios han demostrado que las hormonas como el estradiol, la testosterona (T) y la 11-ketotestosterona (11-KT), que desempeñan un papel endógeno en la maduración, pueden acumularse en el RAS (Mota et al., 2014; Good et al., 2014; 2017). Sin embargo, anteriormente faltaban investigaciones que evaluaran el efecto de los esteroides sexuales transmitidos por el agua sobre la maduración del salmón del Atlántico.
Para abordar esta brecha, los investigadores de FI llevaron a cabo recientemente un estudio de ocho meses para evaluar los efectos del ozono en la maduración del salmón del Atlántico. Investigaciones previas en el lugar mostraron que el ozono puede reducir significativamente el estradiol en el agua y producir reducciones menores de los niveles de T y 11-KT; sin embargo, este estudio se llevó a cabo con salmón del Atlántico post-smolt (~ 1250 g de peso inicial) que ya había avanzado con el desarrollo reproductivo. Alternativamente, el presente estudio utilizó post-smolts inmaduros más pequeños que tenían aproximadamente 300 gramos para comenzar. Se utilizaron seis réplicas de RAS de 9,5 m3 para la prueba, tres recibieron ozono en dosis bajas para lograr un ORP de 310-320 mV y tres sin ozono.
Cada RAS se hizo funcionar con un intercambio de agua similar, lo que dio como resultado tasas de carga de alimentación de 3,6 kg de alimentación/m3 de agua de reposición / día y un tiempo de retención hidráulica de 15 días. Se empleó un fotoperiodo LD (claro / oscuro) de 12:12 h, pero se mantuvieron aproximadamente 5 lux durante el período de «oscuridad» para facilitar la alimentación de 24 horas y la calidad del agua semi-constante.
Como era de esperar, el ozono mejoró la calidad del agua RAS a través de reducciones significativas en el color verdadero (una medida de los compuestos orgánicos disueltos), el recuento de bacterias heterótrofas y las concentraciones de metales, incluidos el cobre, el hierro y el zinc. El ozono también redujo los niveles de estradiol e impartió concentraciones generalmente más bajas de T y 11-KT. Sin embargo, la reducción de estas importantes hormonas sexuales no inhibió la maduración temprana. De hecho, el inicio de la maduración se observó antes en el RAS ozonizado y las poblaciones de salmón asociadas exhibieron un mayor grado de maduración a lo largo del estudio. Sin embargo, la maduración temprana también fue muy prevalente en RAS no ozonizado, y las tasas de maduración ligeramente más bajas observadas para este tratamiento simplemente se correlacionaron con un crecimiento más lento. Al final de la prueba, el salmón del Atlántico en maduración representaba al menos el 50 por ciento de la población en la mayoría de los RAS independientemente del tratamiento.
Los peces en maduración consistieron principalmente en machos con una piel de color bronceado y mandíbulas kype, pero también se observó una maduración de bajo nivel en las hembras. Al considerar estos hallazgos, es importante tener en cuenta que algunos salmones exhibieron una morfología consistente con el inicio temprano de la maduración (es decir, el color bronce de la piel) para comenzar la prueba. Por lo tanto, es posible que los peces ya hayan recibido señales que desencadenaron el inicio del proceso de maduración. Una revisión de la literatura, así como la evidencia anecdótica interna, indican que las temperaturas relativamente cálidas en el sitio pueden ser en parte culpables. El salmón utilizado en el ensayo se expuso a temperaturas entre 12 C y 14,5 C durante la fase de cría temprana, y temperaturas medias y máximas de 14,7 C y 16,2 C durante el estudio.
Aunque no se inhibió la maduración precoz, el crecimiento del salmón del Atlántico fue más rápido en RAS ozonizado (Fig. 2). El salmón de RAS con y sin ozono pesaba 2.156 más / menos 101 gramos y 1.810 más / menos 15 gramos, respectivamente, al final del estudio. Se desconoce la causa exacta del crecimiento mejorado del salmón en RAS ozonizado; sin embargo, los investigadores de FI plantean la hipótesis de que las mejoras acumulativas en la calidad del agua provocadas por el ozono pueden haber estado relacionadas. La mejora más distintiva del entorno de cultivo se relacionó con el color y la claridad que pueden haber afectado la capacidad de los peces para ver y capturar el alimento.
Por ejemplo, los valores de color verdadero más altos registrados en RAS no ozonizado se superpusieron con las observaciones de cantidades significativas de alimento no consumido. Por el contrario, los RAS que recibieron ozono en dosis bajas tenían agua cristalina, lo que coincidió con mayores tasas de consumo de alimento durante el mismo período. Una evaluación integral de las métricas de salud y bienestar de los peces indicó que el ozono generalmente no causó consecuencias negativas, con la excepción de daños muy menores en los márgenes de las aletas al principio del estudio. Curiosamente, se observaron respuestas similares de crecimiento, salud y calidad del agua durante un estudio separado que evaluó el uso de ozono en dosis bajas mientras se cultivaba trucha arco iris (Davidson et al., 2011).
Aunque el ozono no parece ser la solución para la maduración temprana del salmón del Atlántico en RAS, su uso aún podría ser ventajoso si la maduración se puede resolver por otros medios, como el uso de poblaciones de hembras diploides o triploides (Crouse et al., 2021).
Por ejemplo, si la ventaja de crecimiento impartida por el ozono se extiende al salmón exclusivamente hembra en tanques de tamaño comercial más grandes, entonces el salmón podría alcanzar el tamaño del mercado más rápido. Esto podría resultar en costos de producción reducidos. Se necesita investigación adicional para evaluar estas posibles ventajas.
Artículo escrito por John Davidson, publicado por Hatchery International y traducido por Info-RAS.
