Nº84 Año 10Julio 2020www.salmonexpert.cl

Foto

: Aqu

agen

I+D+i: Potencial función antibacteriana de vitelogenina I caracterizada en C. rogercresseyi

Página 50

Las ventajas de medir bienestar animal en el cultivo de salmones

Página 26

Los ingredientes y aditivos alternativos en la salmonicultura chilena

Página 32

Especial biología:

Selección genómica acelera mejoramiento productivo y sanitario

Avances y desafíos para una sana interacción entre fauna marina y salmonicultura

Página 20

4

Casa MatrizNorsk Fiskeoppdrett ASPOBox 4084, Sandviken5835 Bergen, NoruegaTeléfono: (+47) 55 54 13 00

EDITOR GENERAL Gustav-Erik Blaalidgustav@kyst.no (+47) 9163 9142

Chile Salmonxpert SPAAv. Juan Soler Manfredini #41, Oficina 1003Torre Costanera Puerto Montt Teléfono: (+56) 65 234 9324

EDITOR EJECUTIVO Erich Guerrero Geisseerich@salmonexpert.cl (+56) 9 5689 5259

EDITORA REVISTA & WEB Daniella Balin Fürstdaniella@salmonexpert.cl (+56) 9 9250 1766

REDACTOR TÉCNICO Francisco Soto Silvafrancisco@salmonexpert.cl (+56) 9 9700 2819

RESPONSABLE WEB Jonathan Garcésjonathan@salmonexpert.cl (+56) 9 7182 3456

PERIODISTA Karla Faúndezkarla@salmonexpert.cl (+56) 9 9575 0328

DISEÑADOR Said Kalil Cull said@salmonexpert.cl (+56) 9 3032 5091

DISEÑADORA Evelyn Charles Gutiérrez evelyn@salmonexpert.cl (+56) 9 9024 4613

JEFE COMERCIAL Juan Lobos Mansillajuan@salmonexpert.cl (+56) 9 7685 9818 KEY ACCOUNT MANAGER Catalina Angulo Richartcatalina@salmonexpert.cl (+56) 9 7518 5240

ASISTENTE COMERCIAL Marialba Coquismarialba@salmonexpert.cl (+56) 9 6902 6931

Reino UnidoEDITOR REVISTA & WEB Gareth Mooregareth.moore@fishfarmingexpert.com

NoruegaEDITOR REVISTA Pål Mugaas Jensenpalmj@kyst.no (+47) 9828 3345

GERENTE DE VENTAS Laila Indrebø laila@kyst.no (+47) 9011 1558

ELABORADA POR Salmonexpert SPAIMPRESA EN Trama Impresores S.A.SUSCRIPCIÓN 2020 $ 55.000 + IVA

© Salmonexpert SpA. Queda prohibida la reproducción total o parcial de esta publicación periódica, por cualquier medio o procedimiento, sin para ello contar con la autorización previa, expresa y por escrito del editor. Toda forma de utilización no autorizada será perseguida de acuerdo a la ley. Los artículos, así como su contenido, su estilo y las opiniones expresadas en ellos, son responsabilidad de los autores y no necesariamente reflejan la opinión de Salmonexpert SpA.

EditorialCuidar las relaciones 7

Opinión

La ciencia que nos prepara para enfrentar desafíos sanitarios

9

ActualidadSelección genómica comienza a ganar terreno en la salmonicultura

10

Una aproximación a la edición genética de salmones 16

Avances y desafíos para una sana interacciónentre fauna marina y salmonicultura

20

Las ventajas de medir bienestar animal en el cultivo de salmones

26

Los ingredientes y aditivos alternativos en la salmonicultura chilena

32

Enfermedades de peces en salmoniculturaFicha 6: Inflamación del Músculo Esquelético y Cardíaco

Aprendiendo AcuiculturaFormulación, fabricación y evaluación de dietas para peces: desafíos para los estudios nutricionales en la industria del salmón

38

I+D+iPotencial función antibacteriana del dominio VWD de Vitelogenina I caracterizada en Caligus rogercresseyi

50

Mejora de la eficiencia del proceso de alimentación con el Sistema Inteligente para el Control de Alimentación (SICA)

54

DoctoradoDesarrollo de un biosensor bacteriano diseñado yconstruido a partir de Pseudomonas ambientales para ladetección semicuantitativa de antibióticos de importancia veterinaria

60

Productos & PersonasAquagestion: Lanza servicio R/S Predictor 62Cermaq: Nombra gerente de Agua Dulce 62InnovaEngine: Nuevo proveedor de robótica 63Yagan Chile: Desarrolla prototipo ROV para limpieza de mallas

63

Índice

5

38

26

20

16

10

FORMULACIÓN, FABRICACIÓN Y EVALUACIÓN DE DIETAS PARA PECES: DESAFÍOS PARA LOS ESTUDIOS NUTRICIONALES EN LA INDUSTRIA DEL SALMÓN

En este capítulo se abordan las implicancias y desafíos para la formulación de dietas eficientes con énfasis en el proceso de extrusión y el impacto del procesamiento sobre el valor nutricional de las mismas. También se discuten los aspectos relevantes al momento de evaluar nuevos productos y diseñar experimentos nutricionales en peces.

LAS VENTAJAS DE MEDIR BIENESTAR ANIMAL EN EL CULTIVO DE SALMONES

Medir indicadores de bienestar animal en salmón ha ido tomando cada vez mayor importancia entre los productores, ya que tiene una relación directa con la salud de los peces, lo que contribuye a un mejor desempeño productivo de los mismos.

AVANCES Y DESAFÍOS PARA UNA SANA INTERACCIÓN ENTRE FAUNA MARINA Y SALMONICULTURA

La industria chilena del salmón ha aplicado una serie de mejoras para una sana interacción, acompañadas de nuevas regulaciones y tecnologías, principalmente en el ámbito de los lobos marinos. Paralelamente, el sector nacional está profundizando su conocimiento en cetáceos, para una mayor sustentabilidad.

UNA APROXIMACIÓN A LA EDICIÓN GENÉTICA DE SALMONES

La Edición Genética (GE, por sus siglas en inglés) se configura como un paso tecnológico importante en genética, medicina, producción de alimentos y otras áreas. El uso de tecnologías asociadas a este concepto aún depende de materias regulatorias y una profunda discusión social.

SELECCIÓN GENÓMICA COMIENZA A GANAR TERRENO EN LA SALMONICULTURA

Desde que comenzó el mejoramiento genético en la salmonicultura, se han logrado grandes avances. Hoy, la selección genómica ha cobrado gran relevancia ya que a través de la utilización de miles de marcadores moleculares permite acelerar la mejora de muchos caracteres genéticos a la vez. Investigadores y empresas de genética ya están utilizando esta herramienta para rasgos como crecimiento, calidad del producto y resistencia a enfermedades.

Fish Quality Program de Skretting, asegura un monitoreo integral de los parámetros de calidad, plani�cando los pasos a seguir para de�nir y dar seguimiento a la estrategia de nutrición más e�ciente. Nuestros análisis son rápidos y con�ables y están enfocados en

mejorar la calidad del producto �nal.

Conoce los nuevos protocolos de envío de muestras durante el periodo decontingencia por COVID-19 en www.skretting.cl

Mejor nutrición, mejor calidad final

7

Editorial

Daniella BalinEditora Revista y Web

daniella@salmonexpert.cl

La biología es la ciencia que trata de los seres vivos considerando su estructura, funcionamiento, evolución, distribución y relaciones. Tal como la marcha de la naturaleza depende de ciclos y la reacción de factores en cadena, la consecución de una industria salmonicultora que opere bajo estándares cada vez más sustentables se basa en poner atención a todos los elementos y etapas de esta actividad.

Respecto de las relaciones de la salmonicultura con su entorno, entre junio y julio hubo dos lamentables hechos asociados a escapes de peces en el sur de Chile: uno acontecido en mar, y otro en un lago, donde la tendencia apunta al pronto cese de operaciones en estos cuerpos de agua más frágiles, con una renovación menor a las aguas de mar.

Si bien las razones de cada escape aún son materia de investigación, el cultivo de peces está y seguirá estando expuesto a eventos extremos e intervención de terceros. Desde la misión del Núcleo Milenio de Salmónidos Invasores (Invasal) realizaron un diagnóstico previo sobre los últimos acontecimientos, detectando mejoras en los tiempos de respuesta ante la contingencia por parte del sector público y privado.

Desde Invasal también hacen hincapié en la necesaria creación de un organismo estatal cuya única actividad sea el monitoreo constante de los episodios de recapturas y fiscalización de medidas de seguridad para prevenir escapes. Además, hacen un llamado al fortalecimiento de

políticas públicas y a una revisión de conceptos establecidos, tal como el 10% mínimo de recaptura de peces exigido por la Ley de Pesca y Acuicultura.

La salmonicultura, al ser una actividad cíclica y dinámica, exige tomar atención en todos los puntos de la cadena para mitigar posibles consecuencias no deseadas, instaurando relaciones cada vez más simbióticas con su entorno, desde el punto de vista biológico, social, científico, territorial, económico, empresarial y estatal.

En este nuevo especial dedicado a la biología, se ahonda en una serie de aspectos de continuo desarrollo ligados a los más recientes avances en genética, estándares de bienestar de peces, interacción con grandes mamíferos marinos y la inclusión de nuevos ingredientes en alimento para peces.

A pesar de los vaivenes restrictivos para la entrada de alimentos en diversos mercados del salmón chileno producto de covid-19, la industria continúa avanzando y ya se ven signos de recuperación en destinos como Brasil y Estados Unidos. La situación en China aún es inestable, mientras que en Rusia, Sernapesca continúa avanzando en sus diálogos con su par sanitario para levantar las restricciones a compañías salmoniculturas que operan en Chile lo antes posible.

El equipo de Salmonexpert continúa trabajando arduamente en línea con la contingencia nacional y con el

Cuidar las relacionesconstante compromiso con sus lectores y públicos objetivo. Nos sumamos a las recientes palabras de Tedros Adhanom Ghebreyesus, director general de la Organización de la Salud: “Incluso durante la lucha contra esta pandemia, debemos prepararnos para futuros brotes que pueden afectar a todo el planeta y a las numerosas dificultades que enfrentamos, como la resistencia a los antimicrobianos, la desigualdad y la crisis climática. Covid-19 nos ha quitado mucho, pero también nos está dando la oportunidad de romper con el pasado y reconstruir mejor”.

La salmonicultura, al ser una actividad cíclica y dinámica, exige tomar atención en todos los puntos de la cadena para mitigar posibles consecuencias no deseadas.

9

Columna

Académica de la Usach, directora Centro de Biotecnología Acuícola y directora científica de Ictio Biotechnologies

La ciencia que nos prepara para enfrentar desafíos sanitarios

Mónica Imarai

emergentes es mantener programas, siempre mejorados, de diagnóstico y de vigilancia que se sustenten en el conocimiento e investigación científica destinada a entender los virus y sus mecanismos de infección, la inmunidad y las enfermedades que producen estos virus.

Esto parece simple y sencillo, pero la plataforma de investigación y de científicos que sustente tal condición no se improvisa y solo es posible si hay políticas y programas que se mantengan en el tiempo.

En condiciones óptimas, un científico alcanza su independencia y posicionamiento internacional después de 12 años de formación. Afortunadamente, este tipo y nivel de formación es, desde hace décadas, una prioridad en nuestro país y ha producido destacados y exitosos científicos que trabajan en nuestro país y en el extranjero en investigación científica relacionada a los organismos acuáticos y a la acuicultura.

En el financiamiento de la investigación, hace más de una década atrás, nuestro país hacía presencia en el mundo por el nivel de su investigación en los temas de microorganismos, inmunidad, nutrición y estrés en la acuicultura, porque fue política de Chile financiar la innovación en acuicultura desde niveles básicos de investigación hasta los niveles más aplicados con programas de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i).

La aparición del virus SARS-CoV2 que ha causado la pandemia que vivimos, ha vuelto a llamar nuestra atención respecto de virus emergentes que, de tanto en tanto, nos sorprenden por los estragos que causan en la población afectada. Nos sorprendemos porque no parece haber conciencia colectiva de que los microorganismos infecciosos emergentes son una realidad inherente a la vida en el planeta.

No hace mucho, la salmonicultura chilena sufrió el embate del virus ISA, un virus emergente que todo el mundo recuerda por los estragos que causó en la salmonicultura el año 2007 y posteriores. Cuántas pérdidas económicas y también de trabajo en las comunidades que viven de esta industria causó la infección por este virus.

Las enfermedades por virus emergentes siguen siendo una realidad en el cultivo de peces, crustáceos y moluscos, y continúan teniendo un impacto negativo en el mundo acuícola. Aunque las medidas estrictas de bioseguridad en los lugares de cultivos, en las plantas de procesamiento y distribución y las barreras sanitarias son importantes para limitar la diseminación de los virus, no se puede eliminar el riesgo de aparición y propagación, ya que estos microorganismos mutan con frecuencia facilitando su diseminación, o se transmiten por las especies silvestres con las cuales los cultivos comparten el ambiente acuático.

No cabe duda que, como ocurre en el mundo desarrollado, la mejor opción para enfrentar los virus y problemas sanitarios

Aunque se ha seguido financiando el desarrollo tecnológico y la innovación en acuicultura muy ligado a la producción, es mi percepción que se requiere renovar y fortalecer nuestros programas de I+D para el ámbito acuícola, conectando lo que hacemos en investigación de la más básica con lo más aplicado propio de la producción.

Este es el vínculo actual más débil y el que requiere de los mayores desafíos para potenciar, pero es la asociación que produce el mayor impacto, especialmente cuando se trata de resolver problemas propios de la acuicultura chilena, como las infecciones por P. salmonis y por virus emergentes (que pueden ser muchísimos) o las infestaciones por Caligus.

La crisis social y la pandemia ha dado lugar a la reflexión de lo que debiera ser prioritario para Chile después de este tiempo de crisis. En nuestro ámbito, una de las tareas debiera ser tener una industria acuícola que sea un ejemplo de sustentabilidad, donde la inversión en investigación científica constituya un pilar fundamental para enfrentar los desafíos sanitarios y ambientales que nos son propios.

Conocer un virus, su secuencia, su estructura, su modo de infectar, la respuesta que produce en el que infecta es la manera que el mundo desarrollado tiene para diseñar y obtener vacunas en tiempo récord en esta pandemia. Este es el modelo, no hay derechos de propiedad que pagar en esto, ¿por qué esperar tanto para imitar?

10

Selección genómica Especial biología

La genética es una más de las herramientas que la acuicultura posee para mejorar la eficiencia de la producción y, a su vez, resolver algunos problemas como son las enfermedades infecciosas.

Desde que comenzó el mejoramiento genético en la salmonicultura, se han logrado grandes avances en materias de crecimiento, calidad del producto y resistencia a enfermedades, características que hasta el día de hoy siguen siendo el principal foco de investigación.

Uno de los grandes avances están representados en los QTL (loci de efecto

cuantitativo), pequeñas mutaciones genéticas que han contribuido, y contribuirán en gran medida al control de ciertas enfermedades infecciosas y parasitarias. El ejemplo más característico es el QTL de IPN, el cual ha logrado contribuir significativamente a la disminución de los casos de la enfermedad.

Selección genómica

Sin embargo, con los avances tecnológicos, hoy ha empezado a cobrar fuerza el término “selección genómica”, que implica la utilización de

comienza a ganar terreno en la salmoniculturaEsta herramienta que permite acelerar la mejora de muchos caracteres genéticos a la vez, ya está siendo utilizada por investigadores y empresas de genética para rasgos como crecimiento, calidad del producto y resistencia a enfermedades.

Francisco Soto | francisco@salmonexpert.cl

Selección genómica

Fuen

te: A

quag

en.

EFICIENCIA ENERGÉTICANUEVO DISEÑO ROBUSTO Y RESISTENTEDiseño moderno con nuevo layout enfocado a

facilitar la accesibilidad a cada área del sistema,

tanto en exterior, interior como estancos.

Sistema más eficiente y amigable con el medio

ambiente. Optimizado con paneles solares.

La nueva base de concreto y estructura de acero de

alta densidad hacen de OXYMAR 2.0 un equipo

apto para todo tipo de condiciones climáticas.

OXYMAR 2.0

www.oxzo.cl

VER VIDEO

11

Es difícil concebir un programa de mejoramiento genético sin la posibilidad de mejorar caracteres de resistencia a enfermedades sin la utilización de herramientas genómicas.

miles de marcadores moleculares para acelerar la mejora genética de muchos caracteres genéticos a la vez, sobre todo en caracteres como la resistencia a Caligus, “donde la utilización de QTLs es menos factible, debido a la naturaleza poligénica de éstos”, explica el Dr. José Manuel Yáñez, académico e investigador de la Universidad de Chile y experto en genética.

Según el especialista, la selección genómica se ha transformado rápidamente en la metodología de rutina para evaluar genéticamente reproductores en la salmonicultura chilena y noruega. “Es difícil concebir un programa de mejoramiento genético sin la posibilidad de mejorar caracteres de resistencia a enfermedades sin la utilización de herramientas genómicas”, exhibe. Por lo mismo, hoy en día sus investigaciones en especies salmonídeas están enfocadas principalmente en el establecimiento de nuevos fenotipos

para los caracteres de resistencia a enfermedades (SRS y Cáligus, principalmente) y calidad de producto (madurez tardía y otros rasgos medidos en planta de proceso), en conjunto con la utilización de información de alta densidad (genomas completos) para la búsqueda de variantes funcionales que permitan maximizar la respuesta a la selección para estos rasgos.

Sin embargo, el Dr. Yáñez plantea que en la era post-genómica el fenotipo sigue siendo el rey. “En este sentido, la fenómica y los desarrollos que apunten a establecer nuevos fenotipos, los cuales puedan ser medidos con una alta precisión y de manera masiva en peces (ej. a través de automatización), así como se realiza hoy en dia en plantas y ganado, irán ganando espacio en salmonicultura”, argumenta el experto en cuanto al futuro de la genética.

Dicho esto, ¿cuáles serán los últimos avances y nuevos productos de las tres principales empresas de genética para la acuicultura en Chile y el mundo?

12

Aquagen

La compañía de genética Aquagen fue una de las primeras en arribar a nuestro país el año 2008 con su producto que ofrecía el ya mencionado QTL para IPNv en salmón Atlántico. De aquí en adelante comenzaron la investigación y desarrollo de distintos QTLs ligados a algún atributo en especial y con ello, el desarrollo de nuevos productos.

Hoy, al igual que las otras casas genéticas, sus esfuerzos también están puestos en la selección genómica para distintos rasgos. Para el caso particular de Chile, están

centrados pincipalmente en crecimiento, SRS, BKD y Caligus en salmón Atlántico.

Según comenta Matías Medina, Director of Breeding and R&D de Aquagen, con respecto al piojo de mar llevan varios desafíos terminados tanto en Chile como en Noruega, en los cuales han descubierto que alrededor del 40-50% de las marcas que explican la resistencia genética a Caligus también son comunes para explicar la resistencia a Lepeophtheirus salmonis.

“El 2017 en Noruega se produjeron ovas que dieron origen a la segunda generación de dos líneas experimentales. Individuos de estas líneas de alta y baja resistencia al piojo de mar participaron luego en un desafío experimental a infestaciones del parásito, dando como resultado una significativa diferencia entre las dos líneas experimentales (53% de diferencia) y entre estas y la media de una población no seleccionada (alta resistencia= -40%; baja resistencia = +29%)”, explica Medina (Gráfico 1 y 2).

Lo anterior significa que la línea de alta resistencia posee 40% menos parásitos respecto de la población no seleccionada. En base a sus estudios, además, han podido confirmar que la resistencia a ambas especies de parásitos es de un carácter poligénico, donde la selección por un solo marcador o QTL no aplica.

Toda esta información comenzó a ser aplicada en 2019 en la selección genómica para la resistencia a Caligus en Chile, resultados que esperan comenzar a ver a partir de este año.

En cuanto a SRS, Patrick Dempster, gerente general de Aquagen Chile, explica que el año 2014 ya habían identificado un QTL para un grado de resistencia a la bacteria, sin embargo hoy están trabajando con selección genómica, la cual han incorporado a todas sus ovas del presente año, “con ello, más adelante tendremos ovas aun mejores las cuales también implementaremos en las próximas estapas del proyecto Pincoy”.

“Cuando comenzamos entregamos las mejores ovas que pudimos producir, genotipamos hembras y machos y

40

35

30

25

20

15

10

5

0

Núm

ero

de p

iojo

s/pe

z

Alta resistencia

Sin selección

Bajaresistencia

40%

53%

Grupo

0,08

0,06

0,04

0,02

0,00Pioj

os p

or p

ez (M

edia

con

DE)

GT LC

Gráfico 1. Diferencia entre las dos líneas experimentales seleccionadas de alta y baja resistencia al piojo de mar, y entre éstas y la media de una población no seleccionada. Fuente: Aquagen.

Gráfico 2. En Noruega, individuos de la línea experimental de alta resistencia fueron además mantenidos en una jaula comercial bajo condiciones productivas por más de un año. Los resultados mostraron la efectividad de la selección dirigida, observándose en la línea experimental resistente 1/3 menos piojos (fijos) en promedio, que en los peces de cultivo estándar. Fuente: Aquagen.

Selección genómica Especial biología

13

tratamos de elegir las hembras y machos que tuvieran marcadores en forma homocigota para el marcador QTL SRS. Esta es la única población de peces que tiene en esta posición del genoma un 100% del mismo marcador de resistencia a SRS” apunta Dempster.

El otro carácter que concentra los esfuerzos de AquaGen, junto con SRS, BKD y Caligus, es “Extragrowth”, una línea genética desarrollada a partir del año 2016 que de acuerdo a lo señalado por Patrick Dempster obtuvo un GF3 promedio de 3,04 en los primeros cinco centros cosechados, “estamos muy orgullosos pues es un muy buen inicio que contribuye a la sustentabilidad, reduce riesgos y el consumo de antibióticos”, esclarece.

Para el salmón coho, el gerente sostiene que en Aquagen creen que esta especie tiene un potencial aun no completamente explotado en Chile respecto a sus muchos atributos y ventajas desde la perspectiva biológica, hecho por el cual han comenzado una serie de programas de desarrollo en la especie centrados en la reducción de la estacionalidad de la producción, mejora de crecimiento y resistencia a enfermedades donde ya hay una línea de resistencia a SRS testeándose comercialmente.

“Aquagen Chile incorporó la genética de coho y hemos consolidados varios programas genéticos en solo uno, extrayendo lo mejor de cada uno, es decir, hemos actuado con fuerte inversión en recursos y tiempo, en consecuencia con la convicción que tenemos en el rol que tiene y tendrá esta especie. Estamos enfocados en producir ovas más tempranas y así ampliar la ventana de producción y en entender el origen y la resistencia a ictericia, donde esperamos tener los primeros resultados antes de fin de año” plantea.

Consultado por los planes a corto y mediano plazo de Aquagen Chile, el gerente general expone que ademas de seguir trabajando en mejorar sus productos, “hemos realizado, y seguiremos realizando, fuertes inversiones en infraestructura en Chile para, literalmente, tener los huevos en

muchas canastas, evitándose así el riesgo de suministro de ovas, punto de partida de la industria” rescata.

Hendrix Genetics

Luego del inicio de sus operaciones en Chile el 2014 y la posterior puesta en marcha del Centro de Mejoramiento Genético Catripulli en 2017, la firma holandesa comenzó a trabajar en su apuesta por productos originales diferenciados para la salmoncicultura chilena.

Hoy cuentan con tres productos: Explorer, Challenger y Trucha de Mar, sin embargo, el desarrollo de peces con resistencia genética a enfermedades -principalmente SRS, Caligus, BKD y AGD- es algo en lo que están trabajando fuertemente mediante selección genómica.

“Es lo primero que nos plantearon los productores cuando comenzamos el 2015. SRS y Caligus eran, y siguen siendo, las principales preocupaciones de los productores, y estamos seguros que la genética puede jugar un rol importante, junto con otras herramientas, en resolver estos temas”, cuenta Rodrigo Torrijo, gerente gerenal de Hendrix Genetics Chile.

Los últimos avances en cuanto a selección genómica para estos dos principales patógenos, están siendo testeados actualmente en fase de mar con peces que tienen un potencial de mejorar en la resistencia a SRS de hasta un 39%, y para el Caligus, de una reducción de hasta un 50% en el número de parásitos.

“Como sabemos, las condiciones comerciales de cultivo agregan muchas variables que no podemos controlar, pero esta primera ronda comercial nos ayudará mucho a ir mejorando nuestros modelos y con ello, los resultados en terreno para nuestros clientes”, asegura el gerente general.

En cuanto a otras enfermedades como BKD, Torrijo indica que han encontrado suficiente variabilidad como para estar optimistas que una selección genética es posible. “Pensamos estar produciendo algunos grupos con resistencia mejorada a BKD vía selección genómica (SG-BKD) en

SRS y Caligus eran, y siguen siendo, las principales preocupaciones de los productores, y estamos seguros que la genética puede jugar un rol importante.

14

la multinacional anunció el lanzamiento del concepto “G+” que viene a sumar un efecto multiplicador a sus desarrollos.

“A partir del 2020, a estos conceptos, agregamos una mayor presión de selección de crecimiento, de manera de generar las ovas comerciales sólo a partir de nuestras familias “Top”; gracias a la conformación de nuestros grupos “Multiplicadores”, que comenzaron a generar ovas a partir del Q2 de 2020. Con esta mayor presión de selección, lo que logramos es acortar en forma importante, prácticamente en cinco semanas, la duración de los ciclos de cultivo respecto a la generación parental (peces nacidos hace cuatro años atrás, y cosechados en 2018 y 2019)”, detalla Rodrigo Torrijo.

Así, las proyecciones de crecimiento para Challenger G+ incluyen valores de GF3 en torno a 3,0 y de 3,62 para Explorer G+, implicando una reducción en la duración del ciclo de engorda (Gráfico 3 y 4).

Otra de las apuestas de Hendrix Genetics en Chile es en mejoramiento genético para el salmón coho, para lo cual generaron una alianza con Salmones Aysén y donde esperan realizar una selección balanceada, que maximice el crecimiento, pero al mismo tiempo minimice problemas de calidad, como melanosis o deformidades. “Además, creemos que esta especie tiene un gran potencial para desestacionalizarla, pudiendo llegar así a nuevos mercados que demanden una oferta más pareja durante el año”, apunta Torrijo.

Finalmente, consultado por los planes a futuro de la compañía, además de llegar al 30% del mercado en los próximos años, el gerente describe que, por ejemplo, todavía hay un potencial para seguir acortando los ciclos de cultivo y llegar a los 5,0 kg en 10 meses, “pero eso presenta desafíos importantes en términos de la nutrición, por ejemplo que pueda sostener esas tasas de crecimiento tan rápidas, por eso creemos firmemente en un enfoque colaborativo no sólo con nuestros clientes, sino que incluyendo a los proveedores de alimento y a proveedores del área de salud de peces, para ofrecer a los productores soluciones más integrales”, concluye.

Benchmark Genetics

Luego de su llegada a Chile en el 2018 mediante un joint venture, Benchmark Genetics Chile, parte de la división de genética de Benchmark Holdings que incluye a SalmoBreed, Akvaforsk Genetics (Noruega) y StofnFiskur (Islandia), comenzó su trabajo a largo plazo para integrarse en el mercado genético salmonicultor.

En palabras de su nuevo gerente general, Pablo Mazo, en una etapa inicial, el objetivo de la compañía será posicionarse como una alternativa “seria, de alta calidad y alto rendimiento, proporcionando un rango amplio de posibilidades y un panorama competitivo más amplio para el mercado

Explorer G+ Hendrix Genetics8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

5,2 Kg Cosecha

13,5 meses 16 meses

jul-21 ago-21 sep-21 oct-21 jul-22 ago-22 sep-22 oct-22nov-21 dic-21 ene-22 feb-22 mar-22 abr-22 may-22 jun-22

Escenario base:Explorer G+

GF3 = 3,12GF3 = 3,62

Challenger G+ Hendrix Genetics9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

5,2 Kg Cosecha

11,4 meses

13 meses

jul-21 ago-21 sep-21 oct-21 jul-22 ago-22nov-21 dic-21 ene-22 feb-22 mar-22 abr-22 may-22 jun-22

Escenario base:Challenger G+

GF3 = 2,62GF3 = 3,0

Gráfico 3. Proyección del potencial de crecimiento, para su producto Explorer G+ en Magallanes. Fuente: Hendrix Genetics.

Gráfico 4. Proyección del potencial de crecimiento, para su producto Challenger G+ en las regiones de Los Lagos y Aysén. Fuente: Hendrix Genetics.

el primer semestre del 2021, lo que es una muy buena noticia para los productores de Magallanes”, señala.

Para el caso de AGD, los planes de la empresa son adaptar en el corto plazo los avances y desarrollos obtenidos en Escocia desde el año 2010, para las poblaciones de peces que poseen en el país, considerando el mayor conocimiento que poseen de la enfermedad en Chile, y donde esperan tener una primera selección dentro de los próximos 12 meses.

En cuanto a sus productos -lanzados al mercado en enero de 2019- Explorer, creado específicamente para la región de Magallanes, y Challenger, diseñado para Los Lagos y Aysén, recientemente

Selección genómica Especial biología

C

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

18,5x8,5.pdf 1 10-07-20 16:19

15

chileno. Este primer paso nos permitirá a nosotros y a nuestros clientes iniciales desarrollar, adaptar y optimizar aún más el rendimiento de nuestros productos a las condiciones y necesidades locales”.

Dicho esto, si bien sus primeras ovas producidas en Chile se comenzarán a vender el primer trimestre de 2021, la oferta actual de la compañía incluye ovas Salmoprotect, que posee el QTL IPN y resistencia mejorada a Caligus, y Salmoselect que ofrece selección genética para resistencia mejorada a enfermedades específicas.

En lo referente a resistencia contra patógenos, según el gerente, están modificando sus estrategias de reproducción para seleccionar animales que no solo sean más resistentes, sino que también tengan menos probabilidades de transmitir la enfermedad. Lo anterior dentro de su gama Salmoselect.

“Ahora estamos utilizando tecnologías de imágenes de alta resolución y algoritmos de Deep Learning para medir con mayor precisión y, finalmente, mejorar los rasgos de calidad, lo que mantendrá y garantizará la óptima calidad productiva de nuestros peces. Además, hemos desarrollado e implementado cambios en nuestras pruebas de desafío para mejorar el estándar de bienestar animal de la industria”, indica Mazo.

Un ejemplo de lo anterior es la investigación que poseen sobre ISAv, donde de acuerdo a lo informado por el gerente, la descendencia mostró una muy fuerte resistencia al virus, y también redujo las emisiones, limitando la propagación y el impacto negativo del virus en la población.

Dentro sus productos ya desarrollados para la salmonicultura chilena, su foco principal está puesto en Caligus, BKD y SRS, crecimiento y maduración tardía. “Estamos trabajando en la implementación de la selección genómica para estos tres rasgos, lo cual asegurará mayor potencial de resistencia a estos patógenos. Igualmente, trabajaremos en colaboración con clientes y productores para identificar los principales desafíos y ajustar nuestros esfuerzos en las soluciones que podemos proporcionar al mercado en el futuro”, señala Pablo Mazo.

En cuanto a I+D tanto a nivel molecular como genético, la empresa está centrada en mejorar la resistencia a HSMI, con lo que esperan presentar prontamente un nuevo producto listo para comercialización.

Por otra parte, la firma creó un producto único destinado a satisfacer las necesidades de la creciente industria del salmón en tierra a nivel global. Denominado SalmoRAS, las ovas son Todo-Hembra (All-female), lo que

reduce la maduración temprana, uno de los desafíos más importantes para la producción en RAS.

Sobre el desarrollo de este producto, el gerente general de Benchmark Genetics Chile manifiesta que algunos de los rasgos de resistencia a las enfermedades necesarios para el cultivo tradicional en jaulas en el mar no son necesarios para la producción en RAS, “lo que nos permite poner más presión en la selección para crecimiento, resultando en un mejor rendimiento en la producción”.

“Para los centros de cultivo que experimentan altas tasas de madurez temprana en machos, ya sea en tierra o en el mar, recomendamos una combinación de Todo-Hembra y Triploide, asegurando una población de peces estériles y que no maduran sexualmente”, añade.

A mediano y largo plazo, la empresa de genética espera ver los mismos resultados de éxito, basado en la alta calidad y el servicio, que Benchmark Genetics ha experimentado en los mercados europeos productores de salmón, como Noruega e Islas Faroe. “Nuestro compromiso es sin duda a largo plazo, trabajando con y para los productores locales y contribuyendo en la mejora y el desarrollo de la industria salmonicultora chilena”, culmina Pablo Mazo.

EXPORTACIONES - RANKING DE EMPRESAS - PRECIOS - PROYECCIONES DE COSECHA

Haz clicken este anuncio

para descargar la versióngratuita de demostración

suscripciones@salmonexpert.cl

Mejor informaciónMejores decisiones

OUTLOOK COMERCIALINDUSTRIA DEL SALMÓN

NUEVO

www.fishfarmingexpert.com

Las noticias de la industria del salmónen inglés las encuentras en:

Revisa nuestra revista digital totalmente gratis por tiempo limitado

Compatiblecon todos losdispositivos

EXPORTACIONES - RANKING DE EMPRESAS - PRECIOS - PROYECCIONES DE COSECHA

Haz clicken este anuncio

para descargar la versióngratuita de demostración

suscripciones@salmonexpert.cl

Mejor informaciónMejores decisiones

OUTLOOK COMERCIALINDUSTRIA DEL SALMÓN

NUEVO

16

Edición genética

Durante junio, Benchmark Genetics impulsó un webinar internacional sobre “Genética de salmón Atlántico: desafíos de hoy y una perspectiva para el futuro”.

En el encuentro digital se expuso que herramientas específicas y precisas, como CRISPR/CAS9, tienen el potencial de ofrecer un acercamiento alternativo para aumentar la resistencia de salmón Atlántico a una serie de desafíos.

Por el momento, “todo el trabajo está en torno al entendimiento de este tema, en el área de I+D de la empresa. Benchmark Genetics solo considerará el desarrollo de productos comerciales con Edición Genética (GE, por sus siglas en inglés) cuando los reguladores y los

Una aproximación a la edición genética de salmones Desde Benchmark Genetics están siguiendo activamente el desarrollo de nuevas tecnologías genómicas disruptivas para mejorar la salud, el bienestar y el desempeño de especies acuícolas. Los conceptos asociados y Edición Genética aún son materia de discusión social, científica y regulatoria.

Daniella Balin | daniella@salmonexpert.cl

De acuerdo con la Librería Nacional de Medicina Estadounidense (NLM), la Edición Genética (GE) un grupo de tecnologías que dan a los científicos la capacidad de cambiar el ADN de un organismo.

“Estas tecnologías permiten agregar, eliminar o alterar material genético en ubicaciones particulares del genoma. Se han desarrollado varios enfoques para la edición del genoma. Una reciente se conoce como CRISPR-Cas9, que es la abreviatura de Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas”, detallan desde NLM.

Edición genética

Alan Tinch es director de Servicios Técnicos de Benchmark Genetics. Imagen: Benchmark Genetics.

consumidores acepten su uso y no antes”, expresaron desde la empresa.

En conversación con Salmonexpert, Alan Tinch, director de Servicios Técnicos de Benchmark Genetics, ahonda diversos aspectos ligados a tecnologías genéticas disruptivas.

¿Qué puede contarnos sobre la oportunidad de utilizar herramientas de edición del genoma para la industria del salmón?

La reproducción convencional depende de la variación genética de los rasgos. Los que cultivan animales, han tenido mucho éxito al utilizar la variación genética para mejorar el rendimiento de los animales.

Especial biología

www.intership.no

Operaciones en Noruega, Escocia, Canadá y ahora en Chile

Líder mundial en wellboats

Cuidamos lo que más quieres

17

La edición de genes ofrece la posibilidad de realizar cambios precisos en la secuencia de ADN generando nuevos genotipos que sean útiles para los que cultivan animales para consumo humano. Cuando los genetistas han identificado genes con variaciones que tienen grandes efectos en rasgos importantes (por ejemplo, resistencia a enfermedades), los complejos enzimáticos que editan la secuencia de ADN pueden inyectarse en huevos u ovas recién fertilizados, lo que da como resultado animales con la versión deseable del gen para su uso en la reproducción.

Es muy probable que esto sea útil para rasgos como la resistencia a enfermedades que son difíciles de mejorar usando la genética convencional.

Las ediciones genéticas son indistinguibles de los cambios genéticos que ocurren naturalmente en las poblaciones animales. La edición de genes permitiría la creación de estas variantes genéticas en las poblaciones del núcleo, permitiendo una incorporación mucho

más rápida de los rasgos deseables, sin tener que usar muchas generaciones de cruzas.

La edición de genes requiere un conocimiento de los genes que afectan los rasgos y la genómica funcional, que ahora es un área intensa de estudio. Muchos grupos de investigación en todo el mundo están buscando variantes genéticas que influyan en los rasgos de rendimiento.

Al observar otras especies cultivadas, hay grupos de investigación y compañías que estudian la edición de genes en la resistencia a enfermedades. Los que cultivan animales, ya han demostrado que la edición de genes puede hacer que los cerdos sean resistentes a la enfermedad viral PRRS. Otros grupos están buscando retrasar la pubertad en los cerdos para evitar problemas de calidad de la carne en los machos.

En el salmón y otros peces, es probable que se usen enfoques similares. Benchmark Genetics está colaborando

con centros de excelencia en genética y genómica para identificar genes que afectan la resistencia a enfermedades como ISA y parásitos como los piojos de mar, con el objetivo de determinar si la edición de genes puede hacer que el salmón sea resistente.

Además, se está llevando a cabo otra investigación para examinar los genes que afectan la esterilidad y la determinación del sexo para establecer si la edición de genes se puede utilizar con el objetivo de crear cepas que no maduran sexualmente o están formadas por un solo sexo.

Actualmente, ¿cuál es el enfoque de referencia para CRISPR/CAS9 u otras herramientas vinculadas a la edición del genoma?

Benchmark Genetics no utilizará tecnología transgénica para hacer Organismos Genéticamente Modificados (GMO, por sus siglas en inglés).

La ciencia detrás de la edición de genes aún se encuentra en una etapa temprana,

18

identificar genes que controlan los rasgos de salud y bienestar, por ejemplo, ISA y resistencia a los piojos de mar. Estos genes serán editados en cultivos de células de salmón y ovas recién fertilizadas para determinar si las ediciones genéticas dan como resultado las mejoras deseadas en la resistencia a las enfermedades.

Existen diferentes herramientas de edición de genes, como TALENS o CRISPR-Cas9 y se están desarrollando nuevos métodos. Cualquier aplicación comercial potencial de GE por parte de Benchmark Genetics

utilizará la tecnología más adecuada para el salmón a medida que estén disponibles diferentes opciones.

¿De qué factores sociales / legales depende el avance de la edición genética para aplicarse en el cultivo de salmón?

Benchmark reconoce que el cultivo de animales es parte de la producción de alimentos y que los consumidores están preocupados por los métodos utilizados para criar y producir animales. La empresa considera que la edición de genes es una tecnología aparte de la transgénesis, que se utiliza para producir GMO. Los GMO se producen mediante la transferencia de secuencias de genes entre especies.

Los enfoques de edición de genes que está considerando Benchmark Genetics implicarán realizar cambios pequeños y precisos en la secuencia genética que no se pueden distinguir de la variación genética natural. Esto no implicará la transferencia de material genético a través de los límites de las especies.

El salmón transgénico para un rápido crecimiento ya tiene licencia para su producción y está en venta en EE.UU., pero Benchmark entiende que, como tecnología novedosa, GE debe ser social y legalmente aceptable.

Se anticipa que, dado que la edición de genes es menos intrusiva que la tecnología de GMO, y los resultados son indistinguibles de la variación natural, la tecnología será más aceptable para los consumidores y los reguladores.

La estrategia de Benchmark es investigar la tecnología de edición de genes como un medio para mejorar la salud y el bienestar. Al hacerlo, se desarrollarán aplicaciones que sean aceptables para los consumidores y los reguladores de todo el mundo, y que no constituyan un riesgo para la integridad genética del individuo, la población o el medio ambiente.

Alan Tinch anticipa que GE será un paso tecnológico importante en genética, medicina, producción de alimentos y otras áreas.

“Sin embargo, será necesario que los reguladores acepten la tecnología para que GE pueda usarse en la producción de alimentos. La aceptación de la tecnología puede ser primero en medicina, antes que los consumidores acepten que se use GE en el desarrollo de alimentos”, dice.

Mientras que, a nivel regulatorio, hay diferencias en la posición en las diversas regiones.

Tinch explica que, “Europa está tomando una posición sólida, clasificando GE junto con los Organismos Genéticamente Modificados (GMO, por sus siglas en inglés), mientras que Estados Unidos parece ser más permisivo y varios países afirman que regularán y aceptarán animales de cultivo GE”.

“La posición legislativa tomará tiempo para aclararse, y es probable que la tecnología esté lista antes de que se finalicen las regulaciones. Esto hace que sea difícil predecir cuánto tiempo pasará antes de que veamos los productos de GE en la producción comercial. Tomará algún tiempo llevar los productos de salmón al mercado debido a la larga duración del ciclo de producción, mientras que otros productos de la acuicultura pueden estar disponibles en el mercado antes”, finaliza.

Legislación

aunque varios grupos ya han creado salmones editados genéticamente como una demostración de que la tecnología puede funcionar. En esta primera etapa, Benchmark Genetics tiene como objetivo comprender la genética de la resistencia a las enfermedades y desarrollar una tecnología de edición de genes efectiva para mejorar la salud y el bienestar del salmón.

Estamos colaborando con grupos de institutos de investigación y universidades como el Instituto Roslin y Nofima, para

Edición genética

Actualmente, los salmones producidos por la empresa estadounidense AquaBounty son los primeros animales modificados genéticamente aprobados para el consumo humano en EE.UU. En junio de este año, la empresa comenzó su primera cosecha en el centro RAS ubicado en Albany (Indiana). Imagen: Aquabounty.

Especial biología

20

Fauna marina

La industria chilena del salmón no es observada solamente por las autoridades sectoriales, sino que también por sus comunidades aledañas, mercados, consumidores, casas de certificación y ONGs. Es por eso que, buscando la sustentabilidad, las empresas han ido adquiriendo compromisos con el medio ambiente en donde se desarrolla la actividad, para velar también por las especies marinas con las que coexisten sus centros de cultivo.

Soluciones de los productores

El copresidente del GSI -entidad a la que reportan nueve productores de salmón chileno sus índices de sustentabilidad-, Gerardo Balbontín, cuenta que, en las primeras etapas de la industria local, la interacción con fauna marina era baja. Sin embargo, con el paso del tiempo, “aumentó muchísimo, siendo muy

fauna marina ysalmoniculturaEn el ámbito de los lobos marinos, la industria chilena del salmón ha aplicado una serie de mejoras para una sana interacción, acompañadas de nuevas regulaciones y tecnologías. Paralelamente, el sector está profundizando su conocimiento en cetáceos, para una mayor sustentabilidad.

Jonathan Garcés | jonathan@salmonexpert.cl

Avances y desafíos para una sana interacción entre

Lobos marinos en un área cercana a centro de cultivo de

salmónidos. Foto: Salmonexpert.

Especial biología

21

frecuente los ataques de lobo a las jaulas de cultivo, lo que en algún momento produjo problemas frecuentes como su enmalle en las mallas de protección que se usaban para resguardar la biomasa, como también pérdidas importantes de peces debido a lo anterior”.

Es que, de acuerdo con el también gerente general de Blumar, el lobo marino es la especie marina que más relación tiene con la industria chilena del salmón -con más del 95% del total, considerando las cifras de la plataforma Intesal-, seguida por los cormoranes y por una gran variedad de gaviotas. “Muy ocasionalmente se observan visones que igualmente interactúan en los centros de cultivo. Finalmente, y como algo excepcional, se ven delfines, ballenas y orcas que transitan en las cercanías”.

¿Qué mejoras han aplicado las salmonicultoras para una más sana interacción con la fauna marina? Balbontín destaca los sistemas cerrados de protección bajo el agua, llamados mallas loberas, que en forma independiente al módulo de peces tienen un sistema de fondeo propio, especialmente diseñado para este doble efecto: protección de la biomasa y prevenir daño a las especies marinas.

También están los sistemas de protección sobre el agua, llamados cercos loberos, para evitar que el lobo marino ingrese saltando o escalando para ingresar al módulo de peces, junto con una tercera barrera llamada mallas pajareras, que cubre las jaulas que contienen los peces, para evitar el ingreso de lobos o aves marinas al interior de las jaulas de cultivo, indica el copresidente del GSI.

“Adicionalmente, la implementación de la obligatoriedad de extracción de mortalidad diaria de los centros y el establecimiento de los sistemas de ensilaje de la mortalidad, también ha ayudado a eliminar la acumulación de peces muertos en el fondo de las peceras y su acumulación en las plataformas, lo que sin duda constituía un atractivo para los lobos marinos y aves. También existe una inspección periódica a las mallas mediante el uso de robots submarinos, para disminuir la probabilidad de

ocurrencia de roturas, evitando la interacción”, sostiene el también gerente general de Blumar.

Por su parte, el gerente general de Intesal, Esteban Ramírez, apunta que la evidencia científica e independiente disponible revela que la interacción de la salmonicultura con la fauna marina no afecta de forma negativa a las poblaciones de mamíferos marinos. “Lo anterior, debido a que se han implementado por parte de los centros de producción medidas normativas y de buenas prácticas que disminuyen esa interacción. El último censo de lobos marinos realizado por la Universidad de Valparaíso el año pasado muestra que en las regiones con salmonicultura las poblaciones aumentan o son estables desde 1996 al 2019, lo que da cuenta del bajo impacto de la actividad”.

Desde la mirada del cuidado de los peces en los centros de cultivo, los principales problemas que se derivan de la interacción con el lobo marino común “son las pérdidas de peces debido al ataque a través de la red, generando además daños a las estructuras de cultivo, lo que evidentemente conlleva riesgos de escapes y mortalidad. Respecto de otras especies como ballenas o pequeños cetáceos, los primeros análisis que hemos realizado es que la interacción con estos animales es muy baja, menor a 1% de los reportes que registra Intesal”, manifiesta el ejecutivo.

Lo anterior, explica Ramírez, debido a que los salmones no son alimento para estos cetáceos. No obstante, sí pueden darse interacciones negativas con ellos, como el caso de unas semanas atrás donde murió una ballena Sei en un centro de cultivo de Australis Seafoods de la región de Aysén, “dado que estos animales son avistados con frecuencia en las cercanías de las áreas de producción, sin embargo, es muy raro que se acerquen a los módulos. Son interacciones puntuales y escasas”.

Regulación y certificaciones

Al mismo tiempo, el gerente general de Intesal recalca que en Chile existe “una sólida regulación y fiscalización en la materia, contenidas principalmente en

Gerardo Balbontín, copresidente del GSI y gerente general de Blumar. Foto: Salmonexpert.

Esteban Ramírez, gerente general de Intesal. Foto: Salmonexpert.

22

el DS 320/2002, “Reglamento Ambiental para la Acuicultura” y el DS319/2002. Adicionalmente a ello, durante estos dos últimos años hemos estado trabajando fuertemente en el cumplimiento de la Ley de Protección de Mamíferos Marinos de Estados Unidos, la cual contiene requisitos estrictos a cumplir, en caso contrario pones en riesgo ese mercado que es uno de los más importantes del salmón chileno”.

“Además, un alto porcentaje de los centros de producción que componen la industria chilena del salmón poseen certificaciones cuyas prácticas previenen interacciones negativas con poblaciones locales de fauna marina. Entre estas certificaciones se encuentran la Aquaculture Stewardship Council (ASC), Best Aquaculture Practices

(BAP) y GlobalG.A.P., entre otras”, señala el ejecutivo.

Ramírez, asimismo, subraya que, además del Manual de Buenas Prácticas aplicado por el sector salmonicultor para el caso de los lobos marinos, tras un trabajo con la Universidad de Valparaíso, “durante los últimos años hemos apoyado y participado en proyectos e iniciativas que abarcan otro tipo de mamíferos. Dos ejemplos concretos son: 1) Acuerdo de Producción Limpia Conservación de Ballena Azul y Grandes Cetáceos en la Patagonia Norte y 2) Proyecto FIPA 2018-41 Interacción del delfín chileno con actividades de pesca y acuicultura”.

“También iniciamos campañas de difusión y talleres para reconocer las especies, donde en el 2019 se realizó un taller y esperamos concretar el segundo en julio, eventos en los que hemos trabajado en colaboración con Subpesca, Sernapesca y el equipo de Ciegren de la Universidad de Valparaíso. En tanto, hemos apoyado proyectos como el taller de expertos para el Proyecto FIPA pequeños cetáceos”, precisa el gerente general de Intesal.

Visión de la autoridad

En tanto, desde Subpesca admiten que solucionar las complicaciones generadas por el lobo marino “ha sido complejo debido a factores diversos. Debe tenerse en cuenta, por ejemplo, que el mamífero es una especie protegida por acuerdos internacionales y por una veda que impide su captura. Con todo, la autoridad ha ido tomando medidas para afrontar el fenómeno. Así, por ejemplo, se dispuso la realización de un censo que permitió estimar la población de estos animales en Chile. Luego, se organizó un concurso en que los propios pescadores presentaron ideas para solucionar el problema, se editó un manual de buenas prácticas, y se efectuaron pruebas con equipos de sonido para poder ahuyentarlos, entre otras acciones”. A su turno, la industria acuícola, en coordinación con la autoridad, “ha delineado estrategias para aminorar las interacciones con este animal y otros mamíferos. Así, se están usando redes loberas para evitar los ataques Ballena Sei que murió enmallada en un centro de cultivo de Australis Seafoods. Foto: Sernapesca.

La evidencia científica e independiente disponible revela que la interacción de la salmonicultura con la fauna marina no afecta de forma negativa a las poblaciones de mamíferos marinos.

Fauna marina Especial biología

23

a los peces en cultivo, y que los lobos u otros mamíferos marinos se enreden o enmallen, cuando se acercan a las instalaciones. También se han hecho intentos por mantenerlos a distancia, con dispositivos de sonido y modelos de predadores”, según lo expresado desde Subpesca. La adopción de estas medidas, expresan desde Subpesca, “ha debido compatibilizarse con normas vigentes en los mercados a los que se dirigen las exportaciones acuícolas chilenas y que tienen su foco en la protección de los mamíferos y la fauna marina en general. Nuestro país debe tener a la vista esos criterios y reglas, considerando factores que van desde la relevancia económica de la actividad acuícola hasta la necesaria salvaguarda de la biodiversidad y el medio ambiente”. “Las estrategias para mitigar las interacciones entre los mamíferos y la actividad acuícola y pesquera deben ajustarse igualmente a normas nacionales distintas de la ya mencionada veda del lobo. En ese plano pueden mencionarse a modo de ejemplo las disposiciones que prohíben cualquier acción en perjuicio de cetáceos, como la ballena, o que establecen la obligación de los centros de cultivo de contar con planes de acción ante enmalles de mamíferos marinos, que permitan establecer responsabilidades cuando las haya”, describen.

Desafíos y propuestas

Pero el desafío no queda sólo en los lobos marinos, ya que el gerente general de Intesal da a conocer que, respecto de otras especies marinas, “estamos en una etapa de diagnóstico que esperamos pronto entregue resultados para que ello resulte en la implementación de medidas de prevención en centros de cultivo, aunque dicha interacción sea realmente muy baja”.

“Seguimos también muy atentos los estudios como los de Fundación Meri, que apuntan a que ciertas ondas sonoras producidas por embarcaciones confunden a grandes cetáceos, proyectos de instalar boyas de aviso, así como el estudio de las “voces y distintos

idiomas” de los cetáceos. Ello, dado que el conocimiento en estas áreas probablemente permita en el futuro desarrollar “mensajes sonoros” o “nuevos sistemas” para que los grandes cetáceos no interaccionen con la navegación y, por ende, también podrían usarse para que eviten un centro de cultivo”, asegura Ramírez.

En la misma línea, el Dr. Fernando Mardones, académico e investigador de la Pontificia Universidad Católica de Chile, lideró un nuevo estudio, publicado en la revista Scientific Reports, realizado por científicos chilenos de diversas instituciones, el que analizó patrones espaciales y espaciotemporales de los varamientos de distintas especies de cetáceos en Chile desde enero de 1968 hasta enero de 2020, específicamente.

Los resultados del estudio muestran 389 eventos totales de varamientos que incluyeron 35 especies de cetáceos, y los cuales representan más del 85% de la riqueza de especies reportadas en Chile. “Hay tres conclusiones principales: primero, a partir del 2008, el registro de varamientos de cetáceos a lo largo de todo Chile ha aumentado en forma continua, siendo una de las causas el no tener la capacidad de adelantarnos a estos eventos y de determinar la razón de las muertes de las especies”, exhibe el Dr. Mardones.

“Segundo, la mayor concentración de varamientos ha ocurrido marcadamente en la Patagonia, desde Puerto Montt al sur del país, por la geografía, los fiordos, la más alta diversidad, y sonidos de embarcaciones, con los cuales los animales se desorientan. Tercero, determinamos que cada vez que hay un varamiento, se debe realizar un monitoreo de 1 kilómetro a la redonda y, además, por un período de al menos 2 meses, para observar si existen más individuos en el anillo de vigilancia”, detalla el académico e investigador de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

Considerando que la Patagonia es una zona muy despoblada y que es difícil hacer avistamientos de cetáceos como las ballenas, por su extensión geográfica, “la única manera de comprender la dinámica,

Fernando Mardones, académico e investigador de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Foto: Salmonexpert.

Si la industria del salmón chileno quiere prosperar y ser sustentable, debe tener conocimiento profundo de su entorno, lo que incluye a la fauna marina y lo que la afecta.

24

diversidad y distribución de las especies marinas es con ayuda de la industria del salmón, en el sentido de que cada centro de cultivo pueda ser una estación de monitoreo, reportando los avistamientos de mamíferos marinos a alguien que procese todos esos datos. La utilidad de eso radica en establecer mapas de distribución, áreas de mayor protección, zonas de más cuidado de interacción con la actividad salmonicultora”, sostiene el experto.

Junto con esta propuesta, el Dr. Mario Alvarado, investigador de la Universidad Andrés Bello y uno de los autores del estudio, es enfático en manifestar que “hemos observado que aproximadamente la mitad de los varamientos individuales tienen origen antropogénico debido a la interacción con las artes de pesca y choque con embarcaciones”.

Y aunque se ha descrito la interacción de varias especies de cetáceos con los centros de salmón, el Dr. Alvarado puntualiza que “no se ha observado que éstos tengan un impacto considerable en el varamiento de estas especies, pero sí se ha asociado a la presencia de distintas patologías en la piel de los cetáceos que pudieran deberse a un estrés ambiental en estas áreas”.

En esa línea, el Dr. Mardones remarca que, si la industria del salmón local quiere prosperar y ser sustentable, “debe tener conocimiento profundo de su entorno, lo que incluye a la fauna marina y lo que la afecta, siendo relevantes, por ejemplos, los planes de conservación”.

Tecnologías de disuasión

Dentro de las soluciones para evitar de manera sustentable las interacciones entre la fauna marina y la industria del salmón, han ido tomando cada vez más fuerza las tecnologías disuasorias, que se enfocan principalmente en lobos de mar. Una de ellas pertenece a la empresa Ace Aquatec y su Regional Manager Chile, José Luis Charpentier, cuenta detalles sobre sus soluciones.

“Tenemos dos tipos de disuasores acústicos para los lobos marinos, uno que trabaja a baja frecuencia en un rango

que va desde 1 kHz a los 5 kHz y otro que trabaja a media frecuencia en un rango que va de los 10 kHz a los 20 kHz. Cada uno de estos equipos emite diferentes tipos de sonidos. Todo esto nos permite, al tener varios disuasores en un centro de engorda, poder generar el mayor traslape posible de sonidos y frecuencias que van cambiando en forma aleatoria, lo que produce confusión y molestia en los lobos marinos, lo que finalmente los lleva a alejarse del lugar y así disminuimos la interacción entre estos animales y los sitios de cultivo”, describe el ejecutivo.

Los equipos de Ace Aquatec, compañía que está en proceso de abrir su oficina en Puerto Montt, “evitan un acostumbramiento en los lobos marinos y evitan que queden sordos, por tanto, logramos mantenerlos alejados de los centros de producción sin causarles daño. Además, la frecuencia en la que operan nuestros equipos no produce efectos negativos en los peces en general ni en otros mamíferos marinos como ballenas y delfines”, afirma Charpentier.

“En Europa y Canadá, nuestros equipos son usados para mantener a los mamíferos marinos alejados de zonas donde se está realizando alguna actividad como la construcción de un muelle o una prospección petrolera, y en playas para evitar varamientos de ballenas. Estos animales escuchan el sonido emitido por nuestras sondas, lo que los hace alejarse del lugar, pero este sonido por ejemplo no afecta la comunicación entre ellos”, expone el Regional Manager Chile de Ace Aquatec.

De acuerdo con el ejecutivo, “nuestros clientes en Europa -en países productores de salmón como Escocia- nos indican que los ataques de focas y las mortalidades de peces asociadas a estos ataques bajan entre un 40% a un 90% al usar nuestros disuasores acústicos. Nuestros equipos se enfocan en los lobos marinos, leones marinos y focas, principalmente”.

¿Hay voluntad de la salmonicultura chilena del salmón para mejorar esta interacción con la fauna marina a través de nuevas tecnologías? Charpentier responde que “sin duda, hay un interés permanente en la industria en disminuir

José Luis Charpentier, Regional Manager Chile de Ace Aquatec.

Antonio Pájaro, gerente de Operaciones de South Sonic. Foto: South Sonic.

Fauna marina Especial biología

25

aún más su interacción con la fauna marina, y la voluntad de las empresas se refleja principalmente en su posición de apertura a revisar las posibilidades que abren las nuevas tecnologías como la nuestra y en la disposición de poner los recursos necesarios para que éstas funcionen y se logren los resultados esperados”.

Por ahora, Ace Aquatec se encuentra en proceso de revisar y estudiar las normativas y estándares que tiene Chile para entender bien qué exigencias tendría la operación de su sistema de disuasión acústica para lobos marinos, en relación con el sector salmonicultor.

Por su lado, la empresa nacional South Sonic opera desde el año 2008 en la industria chilena del salmón con sus sistemas de disuasión enfocados en lobos marinos, ya teniendo cinco actualizaciones de hardware y cuatro actualizaciones de software, buscando que sus equipos sean más estables y confiables, con mejores resultados, indica su gerente de Operaciones, Antonio Pájaro.

South Sonic diseña y fabrica sus propios equipos disuasivos en Chile. “Hoy, nuestro sistema LARC trabaja bajo la modalidad pasivo-activo, teniendo una ventaja única con la que no cuentan otros equipos similares importados: su capacidad de detectar la aproximación del lobo marino al centro de cultivo, aspecto que permite transmitir solamente cuando es necesario, minimizando las probabilidades de acostumbramiento del mamífero y generando un susto efectivo, contribuyendo en no generar contaminación acústica acumulada en el tiempo”, explica el ejecutivo.

Pájaro recalca que este sistema es sustentable, pues los sonidos submarinos generados por LARC están filtrados electrónicamente fuera del rango de audición de los salmones y otros peces en general, objeto de evitar estrés adicional en la biomasa, “así también tenemos un rango de frecuencia limitado el cual trata de no interferir en Cetáceos Muy Baja Frecuencia (VLF) y Delfines Alta Frecuencia (HF)”.“Nuestros sonidos se encuentran

en el espectro audible, por lo que no corresponde a equipos de Alta Frecuencia. La potencia de transmisión acústica del sistema LARC está por debajo de la intensidad máxima permitida para señales de sonar definidas en países desarrollados, con el fin de no dañar a los mamíferos marinos. Debemos tener en cuenta que existen dos clasificaciones de estos equipos en el mundo: Dispositivo Disuasivo Acústico (ADD), el cual corresponde a nuestro sistema LARC, y los Dispositivos de Hostigamiento acústico (AHD), que hostigan con altos decibeles a los mamíferos marinos”, clarifica el gerente de Operaciones de South Sonic.

Asimismo, Pájaro sostiene que en Chile no existe regulación o certificación de tecnologías disuasivas por parte de la autoridad, más allá del Reglamento Ambiental para la Acuicultura (RAMA).

Sistema de disuasión de lobos marinos de South Sonic. Foto: South Sonic.

Por eso, SouthSonic desde hace algunos años ha implementado dentro de sus frecuencias y potencia de transmisión, estándares internacionales como el NOAA para no causar daños a las especies marinas, donde destaca el Marine Mammal Protection Act (MMPA), lo que es mejorado constantemente.

Queda claro, entonces, que si bien los avances de la industria salmonicultora chilena en sus distintas interacciones con especies como el lobo marino son importantes, restan aún desafíos, por ejemplo, en el ámbito de los cetáceos como las ballenas, donde el mayor conocimiento, los nuevos protocolos y la regulación estricta son claves para una sana relación entre la actividad y su entorno.

Especial biología

26

Bienestar animal

Medir factores de bienestar animal es una práctica que toma cada vez mayor relevancia en la producción de salmónidos, principalmente por los beneficios productivos que conlleva el contar con peces más sanos y que se mantengan en las mejores condiciones de crecimiento.

Según las normas internacionales de la Organización Mundial de Salud Animal (OIE), el bienestar animal designa “el estado físico y mental de un animal en relación con las condiciones en las que vive y muere”.

Para el Servicio Agrícola y Ganadero (SAG) en tanto, el concepto de “bienestar animal”, se refiere “al estado del animal y al modo en que afronta las condiciones de su entorno. Para mantener el bienestar de los animales es necesario que se prevengan sus enfermedades y que se les administren tratamientos veterinarios apropiados. Además, es importante que se les proteja, maneje y alimente correctamente y que se les manipule y sacrifique de manera compasiva”.

La investigadora de la Universidad Austral de Chile (UACh), sede Puerto Montt, Dra.

Las ventajas de medir bienestar animal en el cultivo de salmonesEvaluar criterios de bienestar animal conlleva obtener importante información sobre el estado de los peces, en miras a que tengan un mejor desempeño. También se ha convertido en una forma de mejorar la percepción de los consumidores frente al cultivo intensivo de salmón.

Karla Faúndez | karla@salmonexpert.cl

Evaluación de branquias en salmón, uno de los indicadores de bienestar animal que evalúa el Proyecto Pincoy. Fuente: Pincoy.

27

Sandra Bravo, explica que la importancia del bienestar animal en la producción de salmones tiene que ver con que “se ha demostrado que un animal cultivado en la forma apropiada, considerando sus requerimientos ambientales, biológicos y fisiológicos, estará menos estresado, menos inmunodeprimido y tendrá un mejor desempeño productivo, lo que se traduce en ganancias en términos de disminución de la mortalidad, incremento en peso y mejor conversión del alimento”.

Bravo señala que otro importante aspecto por el cual el bienestar animal ha ido cobrando relevancia es “por la presión que está ejerciendo el consumidor frente a las formas de crianza de los animales que son cultivados intensivamente, como es el caso del salmón”.

Bienestar en producción de agua dulce

Para obtener mayor información acerca de cómo y si efectivamente se aplican criterios de bienestar animal en la fase de cultivo en agua dulce en la salmonicultura nacional, investigadores de la UACh ejecutaron el proyecto del Fondo de Investigación Pesquera y de Acuicultura (FIPA) 2017-2019 “Determinación y Aplicación de Indicadores Operacionales de Bienestar Animal en Salmónidos Cultivados en Agua Dulce”.

La iniciativa, que fue dirigida por la Dr. Sandra Bravo, tuvo por objetivo “identificar y determinar indicadores operacionales (IOBs) de bienestar animal en salmónidos en las etapas de reproducción, alevinaje y esmoltificación en agua dulce, con la finalidad de mejorar la calidad de vida de los peces y producir smolts robustos que tengan un buen desempeño productivo en el mar”.

Para ello el proyecto contempló, entre otros aspectos, la obtención de información respecto de las prácticas operacionales y de manejo en la producción de salmones en agua dulce, a través de dos encuestas, las que se aplicaron a 60 pisciculturas pertenecientes a 17 empresas salmonicultoras, correspondiente al 38,46% del universo total de pisciculturas comerciales que operan en Chile (156 en total).

Sandra Bravo explica que los indicadores utilizados en el proyecto “fueron validados en terreno y se pudo constatar que los indicadores operacionales seleccionados para las etapas de incubación, alevinaje, pre-esmoltificación y esmoltificación de los salmónidos en agua dulce, son medibles y permiten el monitoreo continuo del bienestar animal, para así identificar cambios en el ambiente y en los peces de manera temprana, minimizando los riesgos de mortalidad o de desarrollo de una enfermedad”.

Evaluar el bienestar animal en la etapa de agua dulce es importante para garantizar la calidad de vida de los peces.

www.hendrix-genetics-chile.comPara mayor información visite:

Alto Crecimiento y Baja MadurezG+ Cosechas Salares Hendrix Genetics

Región Magallanes EXPLORERIngresoFotoperíodoCosechaDías producciónMesesPeso jaulaPeríodos% Maduración población objetivo

Q1 - Q2 - Q4Sin fotoperíodoQ2 - Q3571197,882018 y 20192,9%

28

La investigadora integrante del proyecto y académica de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la UACh, Dr. Ana Strappini, expresa que la relevancia de medir estos indicadores tiene que ver con que “contar con este tipo de protocolos para evaluar el bienestar animal en la etapa de agua dulce es importante para garantizar la calidad de vida de los peces, mejorar la percepción de los consumidores y, además, para contribuir a incrementar la productividad y rentabilidad del sistema”.

De esta forma, algunas de las principales brechas identificadas por este estudio en la medición de bienestar animal en agua dulce, son: la utilización con mayor frecuencia de IOBs indirectos, basados en la calidad del agua (oxígeno, temperatura y pH) que indicadores directos basados en el animal; también el que se considera la evaluación del bienestar animal como sinónimo de evaluación de salud.

Strappini agrega las siguientes brechas: “En ningún caso se considera la observación sistemática del comportamiento de los peces como potencial indicador operacional, el cual es práctico, fácil de medir, de bajo costo y no invasivo para los peces. Además, parámetros tales como CO2, nitritos, alcalinidad, salinidad, amonio, si bien pueden ser medidos en línea, no se incluyen en general en el registro continuo de los centros”.

Por su parte, Sandra Bravo expresa que otras de las brechas detectadas por el estudio están relacionadas con la capacitación de los profesionales y del personal que trabaja en las pisciculturas y en los centros de producción: “La capacitación en bienestar animal debiera ser una de las inversiones prioritarias en la industria del salmón, incorporando la certificación de los profesionales en esta materia, la cual debiera tener una periodicidad no mayor a tres años”.

Por último, dentro de las conclusiones a las que se llegaron con este estudio, Bravo señala que “lo que pudimos observar, a través de las visitas en terreno y de la información recabada a través de las encuestas aplicadas, es que los profesionales y la industria en general están muy interesadas en adoptar indicadores de bienestar animal, de tal forma de mejorar sus procesos productivos. Uno de los aspectos en los cuales se ha puesto el foco, es en la generación de smolts de buena calidad, robustos, que tengan un buen desempeño en el mar”.

Cabe destacar que el informe final del proyecto FIPA 2017-29 “Determinación y aplicación de indicadores operacionales de bienestar animal en salmónidos cultivados en agua dulce”, ya está disponible en el sitio web del FIPA.

Aplicación en la industria

Por la importancia que supone la adopción de estos indicadores en el cultivo de salmón, dos de los principales programas que están abordando el desafío de disminuir la presencia de Caligus y de SRS en la producción de salmones- el Proyecto Caligus de Aquabench y Proyecto Pincoy, respectivamente- están midiendo estos indicadores.

El coordinador del Proyecto Pincoy, el médico veterinario y doctor en Acuicultura, Alexander Jaramillo, explica que la relevancia de trabajar con estos indicadores para el programa, pasa porque “el bienestar animal tiene una relación directa con la salud de los peces y, para lograr nuestro objetivo de disminuir el uso de antibióticos en la producción de salmónidos en Chile

1. Libre de hambre, sed y malnutrición: Los peces deben tener acceso a un alimento adecuado para la especie, de alta calidad y en un ambiente acuático en que el balance de los fluidos y electrolitos pueda ser mantenido.

2. Libre de incomodidad: La temperatura del agua y composición química deben ser mantenidas dentro de los rangos óptimos para la especie y etapa de vida. El diseño de las unidades de cultivos debe ser adecuado para la especie y etapa de desarrollo.

3. Libre de dolor, lesiones y enfermedades: Evitar situaciones en las cuales los peces sufran dolor, daño mecánico o enfermedades. Realizar diagnósticos oportunos y rápidos; aplicar tratamientos adecuados para curar las enfermedades que tengan control, y sacrificar al animal en forma humanitaria.

4. Libre de expresar un comportamiento normal: Proveer el espacio y condiciones ambientales adecuadas, considerando la especie y etapa de desarrollo.

5. Libre de miedo y distrés: Minimizar situaciones estresantes, aplicando buenas prácticas en el manejo de los peces; mantener una óptima calidad del agua, y evitar el ataque de predadores.

Los principios del bienestar en salmones están basados en las cinco libertades definidas por el Farm Animal Welfare Committee (FAWC)

Dra. Ana Strappini, investigadora de la UACh. Fuente: Salmonexpert.

Coordinador del Proyecto Pincoy, Alexis Jaramillo. Fuente: Pincoy.

Bienestar animal Especial biología

29

debido al SRS, contamos con altos estándares de bienestar animal y una excelencia operacional en todo el ciclo de producción en nuestras pisciculturas y centros de cultivo”.

El médico veterinario comenta: “Creemos que establecer y monitorear criterios de bienestar animal acertados y confiables, proveen valiosa información sobre el estado actual de los peces y la calidad del entorno en el que los estamos cultivando. Esta información es de utilidad para tomar mejores decisiones de manejo que nos permitan corregir y prevenir desviaciones, lo cual contribuirá a tener peces más robustos, que respondan mejor a los desafíos sanitarios”.

Para abordar estos indicadores, el proyecto ha establecido un protocolo, luego de que comenzaran a monitorear el bienestar animal en el año 2017 durante la fase de agua mar de los peces, “mientras que este año se logró ampliar el programa de seguimiento de bienestar animal para incluir la fase de agua dulce y monitorear

nuestras ovas homocigotas resistentes al SRS”, explica Jaramillo.

Uno de los puntos que el profesional destaca del programa de bienestar animal de Pincoy, es que sus protocolos incluyen el monitoreo de diferentes parámetros de salud y comportamiento de los peces, incluyendo, además, el monitoreo de su medio ambiente: “estos parámetros se capturan de forma diaria, semanal o mensual, dependiendo de su importancia”, detalla.

Jaramillo puntualiza además que el protocolo evalúa diferentes criterios de bienestar de los peces, incluyendo, por ejemplo, evaluación de lesiones externas, presencia o ausencia de enfermedades y su diagnóstico temprano, comportamiento, monitoreo de calidad de agua, límites de densidad para diferentes etapas del ciclo de vida, entre otros.

Tal es la importancia que este indicador cobra para el Proyecto Pincoy que, en línea con la elaboración de un Manual

La capacitación en bienestar animal debiera ser una de las inversiones prioritarias en la industria del salmón.

30

de Buenas Prácticas de la iniciativa que pretende lanzarse este año, se incluirá un apartado en que se abordará con detalle las mediciones de bienestar animal en peces, tanto para su etapa de agua mar, como de agua dulce.

Por su parte, el Proyecto Caligus, liderado por Aquabench, también ha establecido criterios de bienestar animal en su trabajo. El gerente técnico de la compañía, Daniel Woywood, explica cómo los han implementado: “Actualmente, con el ingreso a Chile de nuevas alternativas ha sido necesario incorporar la evaluación de bienestar animal, ya que este punto constituye un elemento diferenciador al momento de escoger cuál herramienta utilizamos. Cualquiera de las alternativas de control que se implemente debe ser amigable con los peces, con el objetivo que el pez se mantenga sano y pueda crecer según lo esperado”.

Woywood comenta que actualmente se encuentran trabajando con una escala de bienestar animal que incorpora evaluación del comportamiento de los peces y del nivel de daño externo que pudiese generar un determinado manejo: “Esta evaluación se aplica antes, durante y después de un tratamiento y para esto contamos con personal en la empresa que se ha ido especializando este año”.

“También consideramos antecedentes sanitarios, como la mortalidad diaria o semanal, y productivos, como lo es el SFR (Standar Feeding Rate). Aquabench puede integrar y comparar de forma eficiente estos antecedentes a través de la información que nos llega de las empresas en forma semanal o mensual. Por último, es relevante realizar siempre una adecuada validación de todos estos antecedentes”, agrega el profesional.

Woywood señala que algunas de las conclusiones de ocupar estos indicadores en el proyecto pasa por que “creemos que es clave integrar la información recopilada en terreno con antecedentes productivos de las empresas, con el fin de poder entregar a nuestros clientes herramientas pertinentes que puedan utilizar para tomar decisiones orientadas a la mejora del bienestar animal, y como consecuencia, en pos de una mayor

producción. Nos interesa continuar avanzando con esta línea de trabajo durante este año”.

Manuales e investigación bienestar en salmónidos

Sobre este tema, el Instituto Noruego de Investigación Marina (Nofima) ha publicado dos manuales, entre el 2018 y el 2020, con el objetivo de mejorar el conocimiento de los productores sobre esta temática, enfocados en salmón Atlántico (publicado el 2018) y en trucha arcoíris, el cual fue lanzado en mayo de este año.

El primero de ellos “Indicadores de bienestar para el salmón Atlántico de cultivo: herramientas para evaluar el bienestar de los peces”, se elaboró en el marco del proyecto FishWell, en el que participan una amplia cantidad de especialistas en bienestar animal de Nofima, la Universidad Nord, el Instituto Veterinario de Noruega, y la Universidad de Stirling de Reino Unido.

Dentro de los objetivos de esta guía, se encuentran proporcionar información científica actualizada sobre las necesidades de bienestar animal del salmón en sus diferentes etapas de vida, los indicadores de bienestar operacional y de laboratorio, y qué indicadores son los apropiados para las diferentes rutinas operacionales en los centros de cultivo.

“Hay muchos beneficios para mejorar el bienestar animal en los sistemas de producción de alimentos y en la acuicultura no es diferente. Los productores lo saben y han intentado optimizar directa o indirectamente el bienestar de los peces a lo largo de los años; quieren que sus animales prosperen, crezcan y se mantengan saludables, todo lo cual generalmente se correlaciona con un buen bienestar”, se detalla en el manual elaborado por Nofima.

De igual forma, en mayo recién pasado la institución publicó un nuevo manual, esta vez sobre indicadores de bienestar para la trucha arcoíris de cultivo. El manual tiene como objetivo proporcionar al usuario un resumen científico actualizado del

Daniel Woywood, gerente técnico de Aquabench. Fuente: Aquabench.

Dra. Sandra Bravo de la UACh Puerto Montt, lideró estudio sobre bienestar animal en producción de salmones en agua dulce. Fuente: UACh.

Bienestar animal Especial biología

6ta ficha técnicaInflamación del Músculo Esquelético y Cardíaco (HSMI) en salmón Atlántico

Una iniciativa patrocinada por:

Enfermedades de pecesen salmonicultura

Puede coleccionar este materialDesprenda estas páginas con cuidado

Imagen 4

Hígado (H&E). Se observa áreas en las cuales los hepatocitos han perdido su estructura, hallazgo consistente con necrosis hepática, severa.

Imagen 3

Corazón (H&E). Se observa infiltrado difuso del miocardio, hallazgo consistente con miocarditis severa.

Inflamación del Músculo Esquelético y Cardíaco (HSMI) en salmón Atlántico

Patología macroscópica

Clasificación genética

Distribución mundial

Piscine orthoreovirus es un virus que posee ARN de doble hebra como material genético, no envuelto, con cápside compuesta por dos capas concéntricas de proteínas, perteneciente a la familia Reoviridae, género Orthoreovirus.

Etiología

Patogenia

Histopatología

Prevención y controlPowered by:Autores:

Marcos Godoy

Actualmente no se dispone aún de vacunas comerciales para el control de las infecciones por PRV.El fortalecimiento de las medidas de bioseguridad, disminución de estrés, control de infecciones endémicas y uso de dietas funcionales contribuyen a mininizar el riesgo e impacto de la enfermedad.

La inflamación del músculo esquelético y cardíaco es una enfermedad infecciosa causada por Piscine orthoreovirus (PRV). Afecta, entre otras especies, al salmón Atlántico (Salmo salar) en la fase de cultivo en agua dulce y engorda en estuario o mar.

Imagen 5

Musculatura roja (H&E). Se observa infiltrado difuso de la musculatura roja, hallazgo consistente con miositis severa.

Entre los cambios morfológicos significativos asociados a los cuadros clínicos de la inflamación del músculo esquelético y cardíaco (HSMI) se encuentran la inflamación de la musculatura roja (miositis), inflamación del miocardio (miocarditis) y de forma variables degeneración y necrosis hepática.

Una vez que el virus ingresa al pez infecta los eritrocitos, principales células en las cuales se replica el virus. En esta fase incial, se puede observar inclusiones citoplasmáticas en los eritrocitos llamadas “fábricas de virus” y corresponden al principal sitio de formación de nuevas partículas virales. Posteriormente, se produce la diseminación sistémica afectando órganos como el corazón donde se presenta miocarditis, musculatura roja, en la cual produce miositis, e hígado, produciendo degeneración vacuolar y necrosis

DiagnósticoDebido a que es un virus que se encuentra muy diseminado en los sistemas de cultivo, para el diagnóstico de la enfermedad clínica se debe considerar conocer el historial clínico, patología macroscópica, uso de la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR) y análisis histológicos. Adicionalmente es fundamental para el diagnóstico disponer de muestras de calidad.

Externamente los peces afectados presentan branquias pálidas e ictericia. Internamente los principales signos clínicos son corazón pálido, hemopericardio, dilatación auricular, hígado pálido o amarillo, psudomembrana hepática, hepatomegalia, hígado en nuez moscada, hemorragias hepáticas, coágulos en cavidad abdominal y hemorragias petequiales en la grasa peripilórica.

Basados en el análisis filogenético del S1 los virus se agrupan en dos genotipos (I y II) y cuatro subgenotipos (Ia, Ib, IIa, IIb). El Genotipo I también ha sido denominado PRV-1, subgenotipo IIa como PRV3 y el genotipo IIb como PRV-2 (Kibenge y col., 2019)

Imagen 2

Salmón Atlántico (Salmo salar) afectado por un cuadro clínico de HSMI. Se observa la presencia de coágulo en la cavidad abdominal cubriendo el hígado.

Imagen 1

Salmón Atlántico (Salmo salar) afectado por un cuadro clínico de HSMI. Se observa la presencia de pseudomembrana hepática y coágulo en la cavidad abdominal.

Distribución mundial de registros de infecciones por Piscine orthoreovirus, asociados a enfermedad clínica y subclínica en especies de salmónidos

Clasificación genética de las variantes de Piscine orthoreovirus (PRV) localización geográfica y el cuadro clínico asociado

AñoLocalización

2018

2018

2018

2016

2015

2014

2013

2010-2016

2005

1999

Dinamarca

Alemania

2018

2018

Islandia

Suecia

2019Francia

Japón

Italia

Islas Faroe

Irlanda

BC-Canadá y USA

Chile

Escocia

Noruega

PRV

PRV-1

I

IaSubgenotipo

Noruega – SalmónAtlántico de cultivo_HSMI

BC - Canadá - Salmón Atlántico de cultivo_HSMI;Salmón chinook de cultivo_Jaudice syndrome

Chile - Salmón Atlántico y coho de cultivo_HSMItrucha arcoíris de cultivo_ISRT

Ib

Noruega - SalmónAtlántico de cultivo_HSMI

Chile - Salmón Atlántico y coho de cultivo_HSMItrucha arcoíris de cultivo_ISRT

PRV-3

PRV-2

II

IIa

Noruega - trucha arcoíris de cultivo_HSMI (PRV-3a)

Dinamarca, Escocia y Alemania - trucha arcoíris de cultivo_HSMI;Francia – Trucha café de cultivo_HSMI (PRV-3b)

Europa central – Trucha café_PDS (PRV-3b)

Chile – Salmón coho de cultivo_HSMItrucha arcoíris de cultivo_ISRT (PRV-3b)

IIb Japón – Salmón coho de cultivo_EIBS (PRV-2)

Piscine orthoreovirus

Tabla 1Figura 2

Imagen 4

Hígado (H&E). Se observa áreas en las cuales los hepatocitos han perdido su estructura, hallazgo consistente con necrosis hepática, severa.

Imagen 3

Corazón (H&E). Se observa infiltrado difuso del miocardio, hallazgo consistente con miocarditis severa.

Inflamación del Músculo Esquelético y Cardíaco (HSMI) en salmón Atlántico

Patología macroscópica

Clasificación genética

Distribución mundial

Piscine orthoreovirus es un virus que posee ARN de doble hebra como material genético, no envuelto, con cápside compuesta por dos capas concéntricas de proteínas, perteneciente a la familia Reoviridae, género Orthoreovirus.

Etiología

Patogenia

Histopatología

Prevención y controlPowered by:Autores:

Marcos Godoy

Actualmente no se dispone aún de vacunas comerciales para el control de las infecciones por PRV.El fortalecimiento de las medidas de bioseguridad, disminución de estrés, control de infecciones endémicas y uso de dietas funcionales contribuyen a mininizar el riesgo e impacto de la enfermedad.

La inflamación del músculo esquelético y cardíaco es una enfermedad infecciosa causada por Piscine orthoreovirus (PRV). Afecta, entre otras especies, al salmón Atlántico (Salmo salar) en la fase de cultivo en agua dulce y engorda en estuario o mar.

Imagen 5

Musculatura roja (H&E). Se observa infiltrado difuso de la musculatura roja, hallazgo consistente con miositis severa.

Entre los cambios morfológicos significativos asociados a los cuadros clínicos de la inflamación del músculo esquelético y cardíaco (HSMI) se encuentran la inflamación de la musculatura roja (miositis), inflamación del miocardio (miocarditis) y de forma variables degeneración y necrosis hepática.

Una vez que el virus ingresa al pez infecta los eritrocitos, principales células en las cuales se replica el virus. En esta fase incial, se puede observar inclusiones citoplasmáticas en los eritrocitos llamadas “fábricas de virus” y corresponden al principal sitio de formación de nuevas partículas virales. Posteriormente, se produce la diseminación sistémica afectando órganos como el corazón donde se presenta miocarditis, musculatura roja, en la cual produce miositis, e hígado, produciendo degeneración vacuolar y necrosis

DiagnósticoDebido a que es un virus que se encuentra muy diseminado en los sistemas de cultivo, para el diagnóstico de la enfermedad clínica se debe considerar conocer el historial clínico, patología macroscópica, uso de la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR) y análisis histológicos. Adicionalmente es fundamental para el diagnóstico disponer de muestras de calidad.

Externamente los peces afectados presentan branquias pálidas e ictericia. Internamente los principales signos clínicos son corazón pálido, hemopericardio, dilatación auricular, hígado pálido o amarillo, psudomembrana hepática, hepatomegalia, hígado en nuez moscada, hemorragias hepáticas, coágulos en cavidad abdominal y hemorragias petequiales en la grasa peripilórica.

Basados en el análisis filogenético del S1 los virus se agrupan en dos genotipos (I y II) y cuatro subgenotipos (Ia, Ib, IIa, IIb). El Genotipo I también ha sido denominado PRV-1, subgenotipo IIa como PRV3 y el genotipo IIb como PRV-2 (Kibenge y col., 2019)

Imagen 2

Salmón Atlántico (Salmo salar) afectado por un cuadro clínico de HSMI. Se observa la presencia de coágulo en la cavidad abdominal cubriendo el hígado.

Imagen 1

Salmón Atlántico (Salmo salar) afectado por un cuadro clínico de HSMI. Se observa la presencia de pseudomembrana hepática y coágulo en la cavidad abdominal.

Distribución mundial de registros de infecciones por Piscine orthoreovirus, asociados a enfermedad clínica y subclínica en especies de salmónidos

Clasificación genética de las variantes de Piscine orthoreovirus (PRV) localización geográfica y el cuadro clínico asociado

AñoLocalización

2018

2018

2018

2016

2015

2014

2013

2010-2016

2005

1999

Dinamarca

Alemania

2018

2018

Islandia

Suecia

2019Francia

Japón

Italia

Islas Faroe

Irlanda

BC-Canadá y USA

Chile

Escocia

Noruega

PRV

PRV-1

I

IaSubgenotipo

Noruega – SalmónAtlántico de cultivo_HSMI

BC - Canadá - Salmón Atlántico de cultivo_HSMI;Salmón chinook de cultivo_Jaudice syndrome

Chile - Salmón Atlántico y coho de cultivo_HSMItrucha arcoíris de cultivo_ISRT

Ib

Noruega - SalmónAtlántico de cultivo_HSMI

Chile - Salmón Atlántico y coho de cultivo_HSMItrucha arcoíris de cultivo_ISRT

PRV-3

PRV-2

II

IIa

Noruega - trucha arcoíris de cultivo_HSMI (PRV-3a)

Dinamarca, Escocia y Alemania - trucha arcoíris de cultivo_HSMI;Francia – Trucha café de cultivo_HSMI (PRV-3b)

Europa central – Trucha café_PDS (PRV-3b)

Chile – Salmón coho de cultivo_HSMItrucha arcoíris de cultivo_ISRT (PRV-3b)

IIb Japón – Salmón coho de cultivo_EIBS (PRV-2)

Piscine orthoreovirus

Tabla 1Figura 2

huincha.indd 2 14-07-20 11:35

Puede coleccionar este materialDesprenda estas páginas con cuidado

Productos de alto rendimientoaprobados para acuicultura.Nuestra contribución al bienestar animal. steen-hansen.cl

AquaNet®PREMIUM

Art

gard

en | p

hoto

© S

teen

-Han

sen

AquaNet®

Antifouling y Coatingsde nueva generaciónAquaNet®

HG 360

31

bienestar de la trucha arcoíris en relación con sus necesidades de bienestar en diferentes etapas de la vida.

“Describimos cómo se puede usar cada indicador, los parámetros o umbrales importantes para buscar los pros y los contras de usarlo y evaluar si se trata de un Indicador de Bienestar Operacional (OWI) o un Indicador de Bienestar Laboratorio (LABWI)”, expresan desde Nofima respecto de este nuevo documento.

Por su parte, desde Global Aquaculture Alliance (GAA) se encomendó un estudio a investigadores del Instituto de Acuicultura de la Universidad de Stirling, quienes revisaron las mejores prácticas existentes en materia de bienestar animal en acuicultura, centrándose en el salmón como especie modelo.

Los autores del estudio, también publicado durante el mes de mayo, analizaron los factores que conducen a un bienestar animal deficiente, incluida la densidad de población, el flujo de agua, la calidad del

agua, la vacunación y la clasificación, la manipulación, el transporte, los parásitos y las enfermedades, y la cosecha.

“El transporte en vivo y el uso del aturdimiento con hielo también son problemas de bienestar que se deben resolver y se debe investigar más sobre las respuestas al estrés causadas por este método, en comparación con otros métodos recomendados como el aturdimiento eléctrico, así como las medidas de mitigación para disminuir el hacinamiento y el manejo de estrés. Mejores prácticas de gestión se requieren con urgencia en estas áreas", señala el informe.

Por último, los investigadores dicen que deberán tenerse en cuenta las nuevas tecnologías moleculares, como la ingeniería genética y el desarrollo de nanopartículas para la administración de vacunas o dietas estimulantes inmunes, para evitar la manipulación y los tratamientos químicos y antibióticos excesivos en la acuicultura.

Creemos que establecer y monitorear criterios debienestar animal acertados y confiables,proveen valiosa información sobre elestado actual de los peces y la calidad delentorno.

32

Los ingredientesy aditivos alternativosen la salmonicultura chilenaNuevas exigencias basadas en la sustentabilidad están llevando a que productos naturales como los antibacterianos, aceites de canola y de microalgas, harina de insecto y pigmentos naturales estén abriendo camino en la industria chilena del salmón.

Jonathan Garcés | jonathan@salmonexpert.cl

Ingredientes y aditivos

Alim

ento

par

a sa

lmón

idos

. Fot

o: S

alm

onex

pert

.

En los últimos años, la palabra sustentabilidad se ha transformado en uno de los ejes centrales de la salmonicultura, lo que está impulsando cada vez más fuerte a la industria a incorporar ingredientes y aditivos alternativos en las dietas acuícolas para así mantener positivos índices productivos y, al mismo tiempo, resguardar el bienestar animal y al medio ambiente.

Potente antibacteriano natural

Uno de estos productos alternativos es Futerpenol, donde el CEO División Animal de MNL Group, Cristián Moreno, señala

que es un ingrediente funcional de alto nivel natural “capaz de ejercer una potente actividad antibacteriana que actúa a nivel de macrófagos, promoviendo el óptimo funcionamiento del sistema inmune de los peces. Su efectividad demostrada en campo, permite mostrar in situ una alta protección contra agentes patógenos, disminuyendo la mortalidad por SRS de manera muy significativa (70% a 40%) y permitiendo otros efectos positivos colaterales debido a un mejor estatus corporal general que se brinda a las poblaciones de peces en cultivo”.

Así las cosas, el ejecutivo afirma que como MNL Group han vivido un crecimiento sostenido en los últimos años en la

Especial biología

www.agtconsultores.clLas Margaritas Casa C interior, KM 1,5 Puerto Varas, Región de Los Lagos, Chile.

+56 65 223 8951abastarrica@agtconsultores.cl

ReorganizaciónconcursalEvite la quiebraAsesórese con expertos

Andres Bastarrica Asesor Legal

33

Cristián Moreno, CEO División Animal de MNL Group. Foto: MNL Group.

salmonicultura chilena con su alternativa no farmacológica “debido a una estrecha colaboración y acompañamiento técnico que brindamos para que nuestros clientes siempre obtengan el mayor beneficio según su estrategia sanitaria y características específicas de los sitios donde se aplica Futerpenol. Es un hecho que en más de 32 centros de cultivo se ha utilizado nuestro producto y continuamos creciendo”.

“El compromiso de contar cada día con acuicultura más responsable, más sostenible y más amigable con el medio ambiente se palpa en cada reunión de trabajo que sostenemos con todos los diversos actores de la industria. El objetivo de reducir el uso de antibióticos unido al fuerte foco de hoy en avanzar e invertir más en ‘salud preventiva’ que en la tradicional ‘curativa’, son claras tendencias instaladas en el sector

local. Estoy seguro que novedosos ingredientes funcionales naturales tienen un importante rol que jugar en ello. Así ha sido en la salud humana y evidenciamos que está pasando en la salud animal”, asegura Moreno.

El CEO División Animal de MNL Group indica que “hemos tenido una muy buena recepción y ya hemos afrontamos todos los desafíos posibles de una clásica fase de introducción. Lo logramos en corto tiempo y con resultados consistentes en sus diversas etapas in vitro, in vivo y campo. Hoy aportamos a la industria del salmón una novedosa herramienta natural y eficaz para proteger contra bacterias y así contribuir a elevar el número de centros ‘Cero antibióticos’. Lo que ahora nos damos cuenta, es que la innovación es un viaje que se inicia, pero que no tiene término”.

34

Harina de insecto chilena

La harina de insecto también está tomando mayor protagonismo en el sector salmonicultor local. Al respecto, el gerente Comercial de F4F, Felipe Mayol, afirma que su producto hecho con larvas de mosca Soldado Negro puede reemplazar, de manera parcial o total, “el uso de fuentes proteicas cuya procedencia afecta directamente al medio ambiente o a las comunidades donde se insertan”.

“A través de mediciones y estudios certificados, podemos decir que por cada tonelada de harina de insecto F4F que se utilice se está reduciendo en 18,2 toneladas el CO2 equivalente liberado al ambiente, es decir, existe una reducción directa y cuantificada de la huella de carbono”, explica.

La empresa chilena, detalla el ejecutivo, ya ha hecho entregas de su harina de insecto con el fin de que se elaboren dietas para la engorda de salmónidos ligados a productores como Yadran, Ventisqueros, Multiexport Foods, Caleta Bay y Marine Farm, y está alcanzando acuerdos con los fabricantes de alimentos para peces en Chile, marcando un hito nacional en el reemplazo de ingredientes marinos en esta industria acuícola.

“Nuestros planes de venta van de la mano con nuestro escalamiento productivo, ya que tenemos la seguridad de que será un insumo cada vez más requerido, por ende, hemos proyectado volúmenes cada vez mayores. Esto quiere decir que, para fines de 2021, nuestro objetivo es haber colocado más de 800 toneladas de harina de insecto en la industria salmonicultora chilena”, revela Mayol, agregando que están poniendo en marcha su nueva planta en Talca, que estima una actividad de 25 toneladas mensuales en los próximos meses. “En términos nutricionales, esta planta, además de generar harina de insecto, procesa el aceite de estas larvas, rico en acido láurico, el cual tienes propiedades funcionales aplicables tanto en la industria alimentaria como cosmética. Es importante resaltar que consumidores cada vez más conscientes, prefieren productos y/o empresas cada vez más

conscientes, en este caso desde el punto de vista medioambiental y comunitario. Es por eso que, dado el perfil sustentable que ha tomado la industria salmonicultora en Chile, debiese haber cada vez más espacios para que nuestro ingrediente aumente su participación”, subraya el gerente Comercial de F4F.

Aceite de canola

Por su parte, Nuseed, compañía global dedicada a la producción y venta global de semillas y desarrollo de soluciones nutricionales a través de la agricultura, elaboró por medio de un programa de biotecnología junto a CSIRO Y GRDC (ambas entidades técnicas de investigación), “un aceite de origen terrestre a base de canola, que rescata atributos nutricionales de microalgas, obteniendo un aceite rico en ácidos grasos de cadena larga, omega-3”, cuenta el gerente de Acuicultura de la empresa en Chile, Pablo Berner.

“Se trata de Aquaterra, producto desarrollado por Nuseed para la industria de la acuicultura, el cual tiene un perfil de ácidos grasos único en su clase: 20% ALA, 10,5% DHA, 0,5% EPA, 1% DPA. Posee además una relación omega-3/omega-6 mayor a 4, lo que lo hace un aceite muy valorado nutricionalmente y de fácil uso en formulación de dietas para salmones, contribuyendo a una mejor respuesta de salud en momentos de estrés sanitario de los peces”, explica el ejecutivo.

Nuseed, durante el 2019, desarrolló experiencias de campo a escala industrial, con productores y plantas de alimento en Chile. “Se hicieron distintos niveles de reemplazo de aceite de pescado por nuestro aceite Aquaterra. Los resultados están en proceso de publicación, pero puedo comentar que fueron satisfactorios en términos productivos, salud, rendimiento en planta y características organolépticas del salmón, calidad y contenidos de omega-3 en filetes”, celebra Berner.

Nuseed ya inició la producción de Aquaterra en forma industrial en el centro norte de Estados Unidos, “y acabamos de terminar la temporada de siembra que nos entregará aceites para el último

Felipe Mayol, gerente Comercial de F4F. Foto: F4F.

Jorge Torres, gerente de Desarrollo LATAM en Veramaris. Foto: Veramaris.

Pablo Berner, gerente de Acuicultura de Nuseed Chile. Foto: Nuseed Chile.

Ingredientes y aditivos Especial biología

35

cuarto del 2020 y la temporada 2021. Las empresas productoras y las plantas de alimento se han mostrado muy abiertas al diálogo sobre el uso de alternativas a los ingredientes marinos, que es un tema que genera mucho debate y todo cuanto se haga en términos de mejorar los índices de sostenibilidad de la industria del salmón son bienvenidos. No obstante, lo anterior debe ser a costos razonables”, precisa el gerente de Acuicultura de la empresa en Chile.

Por otro lado, “existe aún un espacio para contribuir en generar un valor agregado al salmón, donde este trabajo no sólo debe depender del productor, sino que toda la cadena de valor debe contribuir a eso y Nuseed se suma promoviendo el salmón, su virtud nutricional y su producción sostenible”, dice Berner, apuntando igualmente a que la compañía cuenta con dos centros de innovación en Australia y Estados Unidos, “donde sus equipos científicos trabajan constantemente en mejorar aún más los atributos de sus semillas y cultivos, promoviendo ‘Value Beyond Yield’ a sus clientes”.

Microalgas como origen

Y si con la canola se obtiene aceite sustentable de origen terrestre, con las microalgas se va directo al océano. El gerente de Desarrollo LATAM en Veramaris, Jorge Torres, deja en claro que “en el océano, la única fuente de ácidos grasos omega-3 EPA y DHA son las microalgas, con lo que Veramaris está yendo al origen de estos nutrientes. Hemos desarrollado una tecnología que ofrece ácidos grasos omega-3 esenciales EPA y DHA producidos a escala industrial a partir de algas marinas naturales. Esta innovación permite el crecimiento de la producción animal para alimentar al mundo de una forma responsable”.

“El aceite de algas Veramaris rico en EPA+DHA es 100% natural y está siendo utilizado tanto en Chile como en Noruega, donde nos esforzamos por mejorar las prácticas actuales en nutrición animal, colaborando con todas las partes interesadas de la cadena de valor y escuchando sus necesidades”, describe el ejecutivo.

Torres sostiene que “nuestro aceite de algas contiene una concentración de EPA y DHA entre dos y tres veces superior a la que muestra el aceite de pescado y además aporta otros ácidos grasos esenciales para el pez, con lo cual se puede aumentar el contenido de EPA+DHA tanto en las dietas y filetes de salmón sin aumentar la presión sobre los océanos y las pesquerías de forraje y cumplir las expectativas de los consumidores quienes se preocupan cada vez más por su salud y muchos quieren incluir más pescado en su alimentación en especial el salmón, por ser una fuente rica en ácidos grasos omega-3”.

El gerente de Desarrollo LATAM en Veramaris, comenta que la acuicultura global creció en promedio un 5,3% por año en el período 2001 a 2018 y, específicamente en salmonicultura, esta expansión se realizó disminuyendo la cantidad de aceite de pescado en las dietas y, por ende, bajando los niveles de EPA+DHA en el filete de salmón.

“El efecto de esta disminución de EPA+DHA en las dietas de salmón, fue estudiado por Nofima, quienes confirmaron que niveles mayores de EPA+DHA en las dietas mejoran el desempeño productivo de los peces, siendo el aceite de alga Veramaris el único producto disponible en el mercado que aporta tanto EPA+DHA para así asegurar un constante crecimiento de la industria”, afirma el ejecutivo.

Considerando la expansión a otros mercados, Torres destaca que el aceite de alga Veramaris obtuvo la certificación GRAS (Generalmente Reconocida como Segura) de la Administración de Drogas y Alimentos de Estados Unidos (FDA), “donde un panel de expertos analizó el aceite de algas marinas naturales rico en EPA+DHA y lo aprobó para su uso en nutrición animal”.

Aceite de microalgas natural

Mientras que AlgaPrime DHA -aceite de microalgas natural- está presente en el mercado chileno con la empresa Ventisqueros y su marca Silverside Coho Salmon. Otro actor clave en este desarrollo expansivo ha sido BioMar con la formulación exitosa del alimento.

Existe aún un espacio para contribuir en generar un valor agregado al salmón, donde este trabajo no sólo debe depender del productor, sino que toda la cadena de valor debe contribuir a eso.

Paula Arriagada, gerenta senior de Desarrollo de Negocios de AlgaPrime DHA de Corbion. Foto: Corbion.

36

“Silverside ha tenido éxito en el mercado estadounidense con ventas a través de gigantes del retail. También hemos trabajado en conjunto en toda la cadena de valor para llevar esta alternativa a diferentes eventos e iniciativas incluyendo al reconocido chef Samuel Monsour”, da a conocer la gerenta senior de Desarrollo de Negocios de AlgaPrime DHA de Corbion, Paula Arriagada.

De hecho, Corbion está aumentando sus esfuerzos para apoyar a la industria nacional del salmón e informan que “nos encontramos realizando inversiones en desarrollo de negocios en Chile y escucharán de nosotros muy pronto. Todavía tenemos mucho que hacer en Chile ya que Corbion y AlgaPrime DHA no son marcas ampliamente conocidas aún. Con la situación de covid-19 y el creciente interés de preparar comida saludable en el hogar, los consumidores están comenzando a estar más informados de las alternativas disponibles para complementar una buena nutrición y estilo de vida. Esto incluye proteínas de alto valor como el salmón, alimento que es importante fuente de ácidos grasos de cadena larga omega-3 EPA y DHA, donde participamos nosotros”, puntualiza la ejecutiva.

Arriagada cita un estudio de uno de los institutos líderes en investigación de Noruega, Nofima, que ha determinado “que el aumento de los niveles de omega-3 en la dieta mejoran la salud general de los peces (mejor salud intestinal, mejor tolerancia a manejos y enfermedades), efecto equivalente con la adición de aceite de pescado o microalgas, en este caso, AlgaPrime DHA”.

De paso, la gerenta senior de Desarrollo de Negocios de AlgaPrime DHA de Corbion exhibe que, según recientes estudios, entre los beneficios adicionales con el consumo constante de dietas que son suplementadas con biomasa de microalgas rica en DHA, están una mejor retención de omega-3 en el filete, mejor pigmentación y menos presencia de manchas de melanina. Ello junto con la baja o mantención de los niveles FIFO (fish in/fish out), reduciendo el uso de pesca pelágica, a lo que se suma que

el producto es generado con energías renovables.

¿Qué espera Corbion para Chile? Arriagada muestra un ejemplo concreto: el 25% de los alimentos que se producen en Noruega contienen fuentes de omega-3 derivadas de microalgas. “Leroy, el segundo productor a nivel mundial de salmones, comenzó a incluir AlgaPrime DHA en 2017. Hoy, el 25% de sus dietas contiene omega-3 proveniente de microalgas. A su vez, BioMar fue la primera compañía de alimentos que incorporó AlgaPrime DHA en sus dietas entregando hasta la fecha más de 600.000 toneladas de alimento que contiene AlgaPrime DHA a la industria acuícola”.

Pigmentación natural

Por su parte, desde Panaferd afirman que la demanda por alimentos más naturales libres de aditivos sintéticos “es una tendencia en alza en todo el mundo. Las principales tiendas de alimento han desarrollado y están adecuando sus estándares de calidad, incluida la sostenibilidad y la seguridad alimentaria. En Estados Unidos ya algunos supermercados como Whole Foods Market indican y han incorporado en sus etiquetas, que su salmón no incluye pigmentos sintéticos”.

“Los salmones de cultivo adquieren el color gracias al pigmento entregado en su alimentación. Y existen dos fuentes principales de pigmento: sintética y natural. El pigmento sintético es producido mediante reacciones químicas complejas a partir de petróleo crudo. Las fuentes naturales son principalmente microorganismos presentes en la naturaleza, donde Panaferd-AX es una de ellas”, aseguran desde la compañía.

Panaferd-AX se logra de la fermentación natural del microorganismo marino Paracoccus carotinifaciens, sin elementos genéticamente modificados ni aditivos añadidos. “Panaferd-AX contiene altos niveles de varios carotenoides como la astaxantina, adonirubina o la cantaxantina, entre otros, los que aportan un abanico de mayor respaldo colorimétrico, así como mayor nivel

Ingredientes y aditivos

antioxidante y precursores de vitamina A”, detallan desde la empresa.

En ese sentido, la astaxantina de Panaferd-AX posee la misma forma molecular que la existente en el salmón silvestre y la forma isomérica natural SS de astaxantina, “a diferencia de la astaxantina producida por la industria química que contiene una mezcla i (mezcla racmica) de isómeros SS, RS y RR. Esta diferencia se considera una huella dactilar diferenciadora entre el salmón cultivado y pigmentado sintéticamente versus el salmón salvaje o pigmentado naturalmente”, manifiestan desde la compañía.

“La mayoría de productores de salmón premium en Europa, así como empresas bajo sistema RAS como Atlantic Sapphire ya han adoptado Panaferd en sus planes de producción y planes de marketing. Otro ejemplo es el salmón escocés en donde el 100% es producido con uso de pigmentación natural Panaferd y es parte de su estándar de calidad”, sostienen desde la compañía.

Panaferd se encuentra autorizado, puede ser incorporado y está disponible en la mayoría de las plantas productoras de alimento para salmónidos en Chile. Además, está aprobado bajo los estándares de producción orgánica, en donde el sintético no es permitido, de acuerdo con la empresa.

Con estos seis ejemplos, es clara la tendencia: productos alternativos que hace algunos años eran impensados dentro de la industria chilena del salmón, hoy son parte de los planes de las empresas sectoriales, las que buscan otorgar mayor valor agregado a sus ventas en línea con las exigencias de los nuevos consumidores y de los mercados mundiales, y paralelamente, cumplir con los mejores estándares medioambientales que solicitan las autoridades, comunidades y casas certificadoras.

Especial biología

aviso JUNIO BEST SITE FINAL.indd 2 13-07-20 19:09

38

Introducción

Uno de los insumos de mayor impacto en la producción de peces es el alimento, que puede llegar a representar entre el 50-70% de la estructura de costos durante la engorda y cerca del 10-12% durante la fase de agua dulce. En Chile se producen entre 1.200.000 y 1.400.000 toneladas de alimento para peces y esto representa aproximadamente el 20% del mercado de los alimentos para animales. El 95% aproximadamente del alimento para peces es destinado a la fase de agua de mar y apenas el 5% a la fase de agua dulce. Este volumen de alimento responde a las constantes pretensiones de crecimiento de la salmonicultura, cuyo crecimiento ha sido sostenido en los últimos 30 años.

Por otra parte, la búsqueda de nuevos ingredientes también plantea desafíos sociales, ambientales, biológicos y económico para los productores de alimentos, así como para proveedores de insumos y los productores de peces. Todos ellos además deben adecuarse y estar atento a las regulaciones de cada país, pues en algunos países, para ciertos ingredientes y aditivos existen máximos de inclusión o están inlcuso prohibidos, mientras que otros no lo están.

Así, los productores de alimentos permanentemente están buscando e innovando con nuevos tipos de ingredientes, probando nuevas fórmulas que mejoren los indicadores productivos y el buen desempeño fisiológico,

Alimentación y nutrición Aprendiendo AcuiculturaCa

pítu

lo 2 Formulación, fabricación y

evaluación de dietas para peces:desafíos para los estudios nutricionales en la industria del salmón

P. Dantagnan1*, A. Hernández1, A. Cabrera2 y N. Swiderski3.

1Laboratorio de Nutrición y Fisiología de Peces, Núcleo de Investigación en Producción Alimentaria, Dpto. de Ciencias Agropecuarias y Acuícolas, Facultad de Recursos Naturales, Universidad Católica de Temuco

2Departamento de Agroindustria y Enología, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile

3Clextral – Chile

*dantagna@uct.cl

Máquina extrusora de la planta piloto de

alimentos, Universidad Católica de Temuco.

Foto: Patricio Dartagnan.

Ingredientes como fuentes de proteínas· De origen animal (harina de pescado - subproductos de aves y cerdos - (sangre-vísceras-plumas, otros)· De origen vegetal (Leguminosas, cereales)

Ingredientes como fuentes de lípidos· De origen animal (aceite de pescado, krill, subproductos animales) · De origen vegetal (aceites vegetales- microalgas)

Ingredientes como fuentes de carbohidratos (como aglutinantes)· Almidones· Gelificantes

Suplementos (diverso origen)· De origen vegetal (microalgas - macroalgas- extractos vegetales - harina de levaduras)· De orígen animal (harina de insectos)· Otros (levaduras, bacterias)

Aditivos· Pre mezcla de minerales· Pre mezclas de vitaminas · Promotores de crecimiento· Pigmentos· Inmunoestimulantes· Antioxidantes· Enzimas · Antibióticos· Acidificantes· Nutrientes (minerales - aminoácidos- ácidos grasos)· Saborizantes Cambios en el perfil de aminoácidos, ácidos

grasos – azúcares - vitaminas, minerales

Ingredientes origen marino

1990 90% 201625%

Fuentes proteicas

Fuentes de Carbohidratos

Premix de vitaminas

Fuentes Lipídicas

Suplementos

Premix de Minerales

Aditivos

39

principalmente la salud de los peces, manteniendo siempre el concepto de “dieta costo-efectiva”.

Los ingredientes que constituyen los alimentos para peces han sufrido cambios en los últimos 30 años. De acuerdo a una reciente investigación realizada en Noruega, a inicios de la década de 1990, el alimento para salmones pasó de estar constituido casi en un 90% por ingredientes de origen marino, y solo un 1% por microingredientes, a solo un 25% y un 4% respectivamente en el 2016, y donde los ingredientes de origen vegetal representan más un 60,5% de la fórmula (Aas, y col., 2019). Este escenario ha favorecido el incremento en la investigaciones orientada a desarrollar y evaluar nuevos productos, y el ingreso al mercado de los alimentos para salmones, de nuevos proveedores.

En este artículo se abordan las implicancias y desafíos, tanto tecnológicas como nutricionales, producto de los cambios ocurridos en las formulaciones dietarias en los últimos 30 años, así como los aspectos a tener

en cuenta en el momento de evaluar nuevos productos y diseñar experimentos nutricionales en peces y se proponen áreas estratégicas que las investigaciones debieran abordar en un trabajo que debe ser multidisciplinario, donde muchas disciplinas intearctúan y convergen.

Aspectos relacionados con la formulación de dietas eficientes a tener en cuenta

De acuerdo con el Decreto 4 del Ministerio de Agricultura publicado el 4-07-2017, donde se aprueba el reglamento de alimento para animales en Chile, se define como “ingrediente”, aquella sustancia de origen animal, vegetal o mineral que aporta nutrientes a los animales., como harinas, aceites, aglutinantes; “aditivos”, sustancia natural o sintética, tenga o no valor nutritivo, que se agrega a los alimentos completos, suplementos o ingredientes, con el objetivo de mejorar su presentación, palatabilidad, condiciones de conservación, o bien para provocar un efecto metabólico específico no terapéutico. Entendiendo también por

Figura 1. Componentes nutricionales y distribución de ingredientes en los alimentos para peces.

40

proveedores de insumos dietarios, es una red amplia y diversa, en la cual otros actores de la producción animal (aves, cerdos y rumiantes) participan, donde incluso también se incluye la producción de alimentos para nutrición humana, cada vez más funcional.

Es consenso entre investigadores, productores de alimentos y de peces, que el rol de los nutrientes y ciertos compuestos bioactivos, determina el valor nutricional de los ingredientes. Así, en general, el objetivo de una alimentación eficiente para cualquier animal, es proporcionar nutrientes esenciales bio-disponibles para el mantenimiento de funciones vitales, como crecimiento, salud y reproducción, y el buen desempeño durante el ciclo productivo, respetando las limitaciones económicas y ambientales.

La calidad final de un alimento formulado está determinado principalmente por la calidad de los ingredientes utilizados para su elaboración, aunque se deben establecer los límites de inclusión de cada uno de ellos en función de los requerimientos, de la capacidad digestiva de la especie y de sus características fisiológicas y metabólicas, para lo cual es importante también conocer su composición química. Esta información es crítica y determinará la formulación general de un alimento. A mayor cantidad

de información acerca del ingrediente o el aditivo, inlcuido su efecto en los peces se puede inferir una formulación que sea eficiente desde un punto de vista nutricional.

La variación nutricional y la composición química de los ingredientes puede estar determinada por diferentes variables, entre las que destacan: el origen, el procesamiento, el almacenaje, las condiciones de producción, presencia de contaminantes, etc. Por esta razón es necesaria la constante revisión y control de calidad de la materia prima que se va a utilizar para formular y elaborar un alimento de acuerdo a los niveles finales de requerimientos de nutrientes que los animales necesitan. En el análisis químico de los ingredientes, es recomendable no solo conocer los nutrientes proximales y otros, como aminoácidos, ácidos grasos, minerales, vitaminas, sino también otros compuestos que pudiera tener algún tipo de actividad biológica, ya sea positiva o negativa, en los peces.

Algunos de los compuestos biológicamente activos en diferentes materias primas, especialmente las de origen vegetal, ya se han descrito y se conocen. Sin embargo, aún se desconocen muchos de ellos, inlcuidos otros ingredientes utilizados en la formulación de dietas para la acuicultura. Este tipo de sustancias pueden afectar

Alimentación y nutrición Aprendiendo Acuicultura

A

B

C

D

EG

F H

Figura 2. Esquema del proceso de elaboración de alimento extruido para peces: A) Recepción de materias primas B) Molienda C) Mezclado D) ExtrusiónE) Secado F) Aceitado G) Enfriado H) Envasado.

aditivo el aditivo formulado, como premix de vitaminas, minerales, aminoácidos, y otras que normalmente se utilizan en pequeñas cantidades y se miden en miligramos por kg, microgramos o partes por millón (antioxidantes, enzimas, inmunoestimulantes, péptidos, minerales orgánicos, pigmentos, acidificantes, saborizantes etc.; y “suplemento”, como una mezcla de ingredientes, con o sin aditivos, que cubren parcialmente los requerimientos nutricionales de los animales, como extractos vegetales u otros.

Así, el alimento para peces, como para otros animales de granja, está constituido por diferentes tipos de ingredientes, aditivos y suplementos, que combinados adecuadamente deben satisfacer los requerimientos nutricionales de los peces, además de mantener la calidad y estabilidad del alimento, sin que esto signifique incrementos significativos en el costo (Figura 1).

Estos componentes del alimento provienen de una gran variedad de fuentes, ya sean terrestres o acuáticas, de diferente origen, como la pesca reductiva, la industria agrícola, subproductos de la industria de producción animal, insectos o microorganismos (levaduras, hongos, microalgas, bacterias). En este contexto, la conexión de los productores de alimentos para peces con los

41

la utilización de nutrientes, la fisiología y la salud de los organismos acuáticos y es por esto es que deben estudiarse y considerar al momento de formular una dieta (Gattlin y col., 2007).

En definitiva, durante el proceso de producción de un alimento para peces, intervienen diversas variables que deben ser tomadas en cuenta al momento de formular una dieta eficiente: materia prima, análisis del perfil y valor nutricional de los ingredientes, costos y disponibilidad, almacenamiento y transporte de la materia prima y alimentos terminados y, por supuesto, formulación de acuerdo a la especie y etapa de vida del organismo.

Procesos por extrusión en la producción de alimento para peces

Función y ventajas de la extrusiónLas condiciones generadas por un extrusor, permiten el desempeño de

muchas funciones que son utilizadas para una amplia gama de aplicaciones alimenticias e industriales. Dentro de las funciones más destacadas está la aglomeración, donde los diferentes ingredientes se compactan dentro del extrusor. Otra función es la expansión, que permite controlar la densidad del producto a través de las condiciones de operación y configuración de la extrusora. Quizás la función más destacada que ofrece el proceso de extrusión es la gelatinización, donde se desarrolla una cocción de los almidones, que genera una modificación de los polisacáridos; principalmente la amilosa y la amilopectina.

En los extrusores doble tornillo, se destacan las funciones de homogeneización, donde se reestructuran los ingredientes no atractivos en formas más aceptables. La versatilidad en la configuración de tornillos permite el proceso de mezclado de las materias primas de forma mas eficiente. Durante la extrusión, la proteínas animales y vegetales

se pueden desnaturalizar producto de esta cocción, una función importante a considerar cuando se necesita aumentar la digestibilidad de éstas. El moldeado, es una función de la extrusión que permite cualquier formato deseado del producto, solo modificando una matriz al final de la extrusora; y finalmente la versatilidad, en que diferentes líneas de ingredientes se pueden combinar en un solo producto para producir características especiales a través de la extrusión.

Las principales ventajas de la tecnología de extrusión en comparación con los métodos tradicionales de procesamiento de alimentos, son la adaptabilidad, que permite la producción de una amplia variedad de productos, alterando las condiciones de operaciones. También, permite una variedad de formas, texturas, colores y apariencias que pueden ser producidas. La eficiencia energética en los extrusores es máxima, ya que operan con humedad relativamente baja, por lo que es necesario un menor tiempo de secado. Un extrusor proporciona un procesamiento

42

Aprendiendo Acuicultura

continuo de alto rendimiento y puede ser totalmente automatizado. La cocción por extrusión a altas temperaturas también destruye compuestos antinutricionales. La extrusión es considerada un proceso limpio, puesto que produce poco o ningún flujo de residuos, esta es una ventaja muy importante para las industrias de alimentos, ya que las nuevas regulaciones ambientales son rigurosas y costosas. A su vez, la extrusión permite el escalamiento del proceso, los datos obtenidos de una planta piloto pueden ser usados para extrapolar los parámetros a la producción de una industria, teniendo el equipamiento y el manejo correcto.

Actualmente, el proceso de extrusión se ha convertido en un sistema primario de cocción continua muy utilizado en la producción comercial de la mayoría de los alimentos. Existen numerosos ejemplos donde se incluyen la producción de alimentos para humanos, alimentos para mascotas y para peces. En todos ellos, se habla de extrusión con expansión directa, es decir donde la “masa” tiene una fuerte expansión al salir de la matriz, debido a las condiciones de alta presión y temperatura a la que es sometida en la extrusora, variables que se pueden manejar y experimentar.

El control de esta expansión es lo que permite hacer variar la densidad, la cual es importante dado que de ella va depender la resistencia del pellet, afectando su porosidad, que es la que permite absorber mayores o menores niveles de aceite, siendo esto muy importante, sobre todo en las llamadas dieta de alta energía. También la expansión afecta la flotabilidad del alimento, lo cual es muy importante para el tiempo de permanencia en la columna de agua para que los peces lo puedan consumir. El control de la expansión es una de las mas importantes del proceso, existiendo métodos que permiten hacer variar la densidad del pellet de manera muy eficiente, como el llamado sistemas de degasificación al vacio.

Proceso de elaboración de alimento balanceado

El proceso de fabricación de alimentos extruidos para peces involucra varias

etapas (Figura 2). Parte con la recepción de materias primas, donde se procede a tomar muestras de cada una de ella y analizar su calidad y composición para asegurar su correcta utilización en el proceso de fabricación. Para mantener la producción de alimento en línea, los resultados de los análisis deben ser rápidos y precisos por cual es muy utilizada la técnica NIR (Near Infrared Reflectance) en este proceso.

Luego de tener establecidos los ingredientes de la formulación de producción, se procede con la molienda, donde se produce la reducción de tamaño de las partículas (a 500 micras aproximadamente), siendo su efectividad óptima cuando la cantidad de lípidos de los ingredientes no supera el 6%.

Luego, se realiza el mezclado, donde se incorporan todos los ingredientes, incluidos los aditivos, aunque muchos de ellos pueden ser incluidos en el aceitado, sobretodo aquellos susceptible de denaturalizarse o perder su efectividad durante la extrusión y que son liposolubles. Para tener un mezclado eficiente también hay que considerar otras propiedades físicas de los ingredientes como la higroscopicidad, carga estática y adhesividad.

El proceso más importante dentro de la elaboración de dietas para peces es la extrusión, que se inicia con el acondicionamiento de la mezcla. Durante el proceso de extrusión intervienen tres factores que se deben considerar: el calor, que se entrega a la mezcla mediante la inyección de vapor; la humedad, que se logra por medio de la aspersión de agua a la mezcla; y el tiempo de residencia, que se controla variando la velocidad y/o posición de las paletas del acondicionador, logrando así la pregelatinización de los almidones, llegando a una temperatura de 90°C de la mezcla a la salida del acondicionador.

En el extrusor, se terminan de gelatinizar todos los almidones, con un aumento de la temperatura y adición de agua, convirtiendo a la mezcla de ingredientes en una masa elástica y pegajosa que puede ser expandida cuando el producto es descargado a la salida de la matriz. Las

Alimentación y nutrición

Imagen 1. Planta piloto de alimentos perteneciente al Departamento de Ciencias Agropecuarias y Acuícolas de la Unversidad Católica de Temuco.

El uso de IPE-VAC ® Inmersión es la manera más simple y eficaz de inmunizar peces en estadios tempranos para generar una correcta inducción y montaje de respuesta inmune frente al virus IPN

43

condiciones de operación del extrusor juegan un rol muy importante, así, el tiempo de retención y la inyección de vapor, contribuyen a la gelatinización de los almidones, dando las características al producto final. Este proceso se realiza a altas temperatura (sobre 130°C) y corto tiempo no superior a 30 segundos (HTST, High Temperature Short Time) (KEARNS, 1998).

Después que el producto sale de la matriz en forma de pellet, pasa por el proceso de secado; donde es esparcido en una capa uniforme, que mediante aire seco y caliente baja su humedad a 7-9 %. De un secado suave y parejo dependen características importantes como son la pérdida de nutrientes o pigmentos, durabilidad y absorción de aceite.

Luego el producto pasa a través de un tamizado; que tiene como objetivo separar el producto sobre y bajo tamaño deseado, dejando solo el producto con el calibre óptimo. Otro proceso importante en la producción es el aceitado; acá el

pellet es bañado con aceite pudiendo alcanzar entre 15-40% de lípidos finales. El aceitado al vacío permite que grandes cantidades de aceite entren al centro del pellet en pocos segundos.

Posteriormente el producto debe pasar por un proceso de enfriado a través de un enfriador de contraflujo. Cuando el producto alcanza la temperatura ambiente (21°C), se libera y pasa a ser envasado en el formato definido para el producto, que depende del cliente y sus instalaciones, y que permita hacer la distribución del alimento a los centros de cultivos en forma óptima.

Impacto del procesamiento sobre el valor nutricional de las dietas para peces

Usualmente, los alimentos utilizados en la acuicultura son preparados a partir de una formulación específica que implica la mezcla de diferentes ingredientes y aditivos, cada uno de los cuales ha sido

previamente sometido a diversos niveles de procesamiento mecánico, bioquímico o térmico.

La estructura natural de los componentes de la dieta es entonces sustancialmente modificada o destruida durante el procesamiento y la elaboración del alimento formulado, donde los ingredientes individuales son “reensamblados” en nuevas estructuras complejas que pueden llegar a ser diferentes a su condición original. Por lo tanto, el procesamiento aplicado a los ingredientes o durante la elaboración de las dietas puede producir cambios en las configuraciones, que a su vez puede inducir cambios en la biodisponibilidad y bioaccesibilidad de los nutrientes, que son la fracción mas importante que se puede extraer desde un alimento durante la digestión, para luego ser absorbida y utilizada para las diferentes funciones fisiológicas en los peces.

Dependiendo del tipo de procesamiento aplicado, la red de interacciones entre las

44

una alta gelatinización de los almidones ocurrida durante el proceso de extrusión, producto del incremento en la inclusión de agua, tiene un impacto positivo sobre la digestibilidad de los carbohidratos en trucha arcoíris, la cual además se ha encontrado que es proporcional a la digestibilidad de los lípidos y la energía, concluyéndose entonces sobre la necesidad de considerar una mayor adición de agua durante el proceso que favorezca la digestibilidad de estos nutrientes (Storebakken y col., 2015). Hay que considerar también que esta gelatinización puede ser afectada no solo por la humedad, sino también por la entrada de energía mecánica o térmica, así como por el tiempo de residencia tanto en el pre acondicionador como en la extrusora.

Por otra parte, se debe considerar que la extrusión de la “masa” que está pasando por la extrusora, y que contiene lípidos y almidones, puede llegar a formar unos complejos amilosa-lípidos (De Pilli y col., 2011; Thachil y col., 2014), que tienen una estructura cristalina definida (Merayo y col., 2011), y que son clasificados como

“almidones resistentes”, cuyo impacto en el alimento y cuán beneficioso o negativo pueden llegar a ser para los peces, es motivo aún de estudio. Es sabido que los parámetros de extrusión también tienen un efecto en la oxidación de los lípidos (Lin y col. 1998) y que también generan una pérdida de vitaminas por el efecto termo mecánico que se produce.

La desnaturalización de las proteínas que ocurre durante el proceso de cocción-extrusión, tiene varios efectos también, pudiendo afectar la digestibilidad de estas. Por ejemplo, se conoce que la proteína de soya, para ser incluida a una dieta de salmónidos, necesita ser expuesta a cierta temperatura que permita desnaturalizar a los inhibidores tripsínicos (factores anti nutricionales), y maximizar el efecto nutricional de la proteína, aunque un sobrecalentamiento puede llegar a dañar la proteína y reducir su valor nutricional (Barrows y col. 2007).

Otro ejemplo de estos cambios generados durante el procesamiento de las dietas por extrusión, son los llamados productos conjugados, formados por proteínas y polisacáridos en la reacción de Malliard. Esta reacción está estrechamente asociada con el calentamiento de las matrices dietarias que contienen aminoácidos y azúcares reductores y/o productos de oxidación de lípidos. Además, hay que considera que los pellets extruidos son nuevamente sometidos a calentamiento durante el secado.

Las melanoidinas, consisten en una clase grande y heterogénea de productos derivados de la reacción de Malliard, cuyas estructuras químicas no se conocen bien, pero que se caracterizan por su color marrón o pardo (derivados del tratamiento térmico de la dieta), y por incluir grupos químicos con la capacidad de mantener cargas negativas. Diversas investigaciones han demostrado que las melanoidinas o los productos de la reacción de Maillard con alto peso molecular, tienen la capacidad de inhibir las enzimas digestivas de los mamíferos terrestres.

En general, la investigación sobre los efectos de los productos del

Aprendiendo AcuiculturaAlimentación y nutrición

Imagen 2. Laboratorio de análisis y unidad experimental de tanques para estudios nutricionales y de alimentación del Departamento de Ciencias Agropecuarias y Acuícolas de la Universidad Católica de Temuco.

moléculas que conforman el alimento o los ingredientes, o su ubicación dentro de compartimentos que normalmente son inaccesibles para las enzimas digestivas, los nutrientes podrían verse alterados de forma significativa (Bordoni y col., 2014). Estas alteraciones generadas durante el procesamiento de los alimentos podrían determinar un efecto positivo o negativo sobre el valor nutricional del ingrediente o dieta terminada.

El desafío, que aún está por ser definido, es precisamente identificar cómo las variables que se aplican durante el procesamiento de las dietas determinan estos cambios específicos y complejos en la estructura de los nutrientes, y como están asociados a las propiedades nutricionales del alimento elaborado y sus efectos en los peces (Boland y col., 2014).

El efecto del procesamiento de los alimentos sobre su valor nutricional y como este es modificado, ha sido estudiado de forma muy limitada. No obstante, existen algunas evidencias en la literatura científica donde se ha observado que

45

“pardeamiento” en la fisiología de los peces es escasa, pero varios trabajos preliminares apuntan a consecuencias similares a las encontradas en animales terrestres. El efecto se explica principalmente por una fuerte reducción en la biodisponibilidad de la lisina, pero también es posible un efecto tóxico complementario de los productos generados durante el “pardeamiento”.

En trabajos previos llevados a cabo en nuestro laboratorio, se ha demostrado que la actividad de la tripsina en trucha arcoíris puede verse inhibida por las melanoidinas, pero su efecto depende del pH, el tipo de tampón y condiciones iónicas. Estos trabajos establecen la importancia de las reacciones de “pardeamiento” que tienen lugar durante el procesamiento de las dietas e ingredientes y sus consecuencias potenciales para la nutrición de los peces (Serrano y col., 2018; Serrano y col., 2020). Se necesita más investigación que permita comprender los efectos beneficiosos y perjudiciales derivados de la ingestión

a largo plazo de melanoidinas y otros compuestos derivados de la reacción de Maillard en peces.

Existen también otros procesos que afectan el valor nutricional de las dietas como el secado, la calidad de la mezcla y la molienda. Se sabe que la molienda impacta, por ejemplo, en la granulometría de la dieta antes de la extrusión, y que a pesar de ser poco estudiado esta área, está comprobado que la granulometría si tiene impactos en los peces, encontrándose que una harina mas fina puede llegar a mejorar la asimilación de los nutrientes (Berge y col. 1994; Sveier y col., 1999; Booth y col, 2000).

Así, lo que vemos es que el proceso de extrusión es siempre un equilibrio entre diversas variables que pueden tener efectos positivos o negativos, y donde hay que definir condiciones de proceso adecuadas que permitan obtener el mejor alimento posible, tanto en los aspectos físicos como nutricionales. Por esta razón, es importante tener buen dominio

del procesamiento a la hora de subir los niveles de ingredientes vegetales, generar sustituciones en las dietas, o incluir aditivos, pues cada ingrediente o aditivo puede tener cambios y comportamientos diferentes durante la fabricación del alimento, y conocer finalmente como el proceso de fabricación puede llegar a afectar el desempeño productivo en los peces. Como se puede observar, el impacto del procesamiento en el valor nutricional de las dietas es muy complejo, y multifactorial, lo que explica el porque aun no se ha podido estudiar y cuantificar suficientemente la totalidad de estos factores.

Consideraciones para la evaluación de dietas en peces

La incorporación en las fórmulas dietarias de nuevos ingredientes sigue y seguirá siendo motivo de investigación, lo cual obliga a revisar constantemente las formulaciones y adecuar las condiciones

46

Rendimientos productivos por etapadel ciclo productivo.Retención y biodisponibilidadRelación nutrición - saludRelación nutrición - reproducciónRelación nutrición - genéticaRelación nutrición - calidad producto finalRelación nutrición - factores ambientales(Adaptación al cambio climático)

Requerimientosnutricionales

(larvas-juveniles,reproductores)

Dietas ambiental ysocialmente

amigables

Nuevos ingredientes(Macroingredientes : fuentes

proteícas, lipídica, carbohidratos,suplementos)

Cambios en la utilización digestiva (digestibilidad)Variación de los aportes de nutrientes (Caracterización)Impactos sobre los nutrientes durante el proceso de extrusión Presencia y atenuación de factores anti nutricionalesImplicancias sobre el consumo de alimento (palatabilidad) yfactor de conversión. Adaptación a la legislaciónDisponibilidad y costo (dietas costo efectivas)

Trazabilidad de materias primas y reducción huellade CarbonoDescargas de P, N y SSAdaptación al cambio climático Bienestar Animal (cantidad o calidad)Reducción uso de antibióticos Disminución razón “fish in/fish out”

Microingredientes: premezclas vitaminas y minerales-

micronutrientes, aditivos)

tremendamente cambiante en el medio acuático, los requerimientos suelen cambiar de acuerdo a ciertas condiciones ambientales y de acuerdo a la etapa del ciclo de vida. Así, por ejemplo es importante destacar el efecto de la temperatura o la salinidad. Está demostrado que cambios en estos dos factores suelen generar cambios en los requerimientos nutricionales, y lo que se puede observar bajo una condicón, muchas veces no es obserbable en otras. De ahí la importancia de mantener las condiciones de cultivo estables y conocidas.

Origen de los peces La mayoría de las investigaciones que se realizan, tanto para validar productos como para evaluar nuevos ingredientes, han utilizado peces de origen desconocido o de mala calidad (peces rezagados, con historial sanitario desconocido, etc.), lo cual es dificil de corroborar muchas veces. Esto puede generar resultados poco realistas y escalables. Así, la importancia de realizar estudios con peces de buena calidad, con origen genético e historial sanitario

conocido y que estén libre de patógenos, es clave para una buena interpretación de los resultados obtenidos.

Interacción entre nutrientes y aditivos Los nutrientes interactúan y se ha demostrado que funcionan sinérgicamente, hasta algunas veces su funcionalidad puede llegar a interferir con aditivos o suplementos que se pretenden incluir en las dietas. Este es uno de los más importantes desafíos para los estudios nutricionales, y que muchas veces dificulta la inclusión dietaria de nuevos aditivos o suplementos en las fórmulas comerciales. De ahí la necesidad de una adecuada formulación que considere el tipo de productos, las concentraciones y el momento oportuno de su inclusión en la dieta.

Fabricación de dietas, analítica de precisión y unidades experimentales La mayoría de las investigaciones en los inicios de la acuicultura intensiva de peces utilizaron dietas de laboratorio realizadas manualmente. Sin embargo, entrada la década del 2000, la utilización de dietas con características comerciales comenzó

Aprendiendo AcuiculturaAlimentación y nutrición

Figura 3. Áreas estratégicas y desafíos mas importantes de abordar para la investigación en nutrición de peces.

de fabricación del alimento. De ahí la importancia de generar buenos y confiables diseños experimentales donde se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:

Duración de los ensayos y condiciones de cultivo Los bio ensayos suelen durar entre 4 y 16 semanas, dependiendo del tamaño de los peces, el ingrediente o aditivo a evaluar, y de lo que se pretende evaluar. Cuando se realiza un ensayo de alimentación, se debe asegurar que se lleve a cabo bajo la mayor cantidad de variables controladas posibles y definir claramente las condiciones experimentales de cultivo. La importancia de establecer claramente la etapa del ciclo productivo que se va a evaluar y las condiciones experimentales de evaluación, es una importante consideración a tomar en cuenta para obtener la mejor respuesta biológica posible.

Condición poiquilotérmica de los peces Dado que los peces son organismos poiquilotermos, su fisiología es

47

a tomar relevancia, dada la necesidad de validar a escala piloto lo que puede ocurrir a escala comercial. El establecimiento de una planta piloto para este fin es costosa, requiere tiempo de implementación, equipamiento e infraestructura, además de personal especializado (Imagen 1). Por su parte, el acompañamiento de una evaluación analítica general y especializada, de nutrientes o distintos tipos de compuestos bioactivos, que sea confiable es fundamental para los estudios nutricionales, toda vez que un análisis errado lleva a interpretaciones que pueden significar falsas conclusiones y un alto costo en malas decisiones. Asimismo es importante contar con una adecuada unidad experimental de estanques, bajo condiciones controladas que garantice un buen manejo y cuente con zonas de muestreos específicas para los peces que evite las contaminaciones cruzadas (Imagen 2).

Para la inclusión de un nuevo ingrediente o desarrollado en los laboratorios de investigación, para que esté disponible en el mercado, es recomendable que previamente sea validado en condiciones experimentales, por ejemplo con pruebas in vitro, luego en condiciones piloto (ensayos in vivo bajo condiciones

controladas), y finalmente en condiciones de campo (ensayo bajo condiciones comerciales). Tanto para las pruebas in vivo como de campo es importante generar dietas experimentales con características comerciales, considerando aspectos del proceso como se mencionó anteriormente. Esto último, permite estudiar cómo los nuevos productos pueden modificar sus configuraciones químicas o funcionalidades, o mantienen su estabilidad durante el proceso de producción del alimento. En este contexto, las condiciones de fabricación del alimento tienen un rol que no puede ser excluido, y donde además es clave identificar la etapa del ciclo productivo en la que se desea evaluar el alimento producido.

No obstante estas dificultades, el valor de las pruebas a escalas pilotos radica en que bajo estas condciones, los peces pueden expresar su máximo potencial biológico cuando son sometidos a una prueba nutricional, solo así es posible evaluar el efecto de nuevos ingredientes, aditivos o suplementos, y llegar a comprender cuales son los mecanismos de acción en el metabolismo y la fisiología de los peces, que ayuden a encontrar respuestas replicables en los experimentos de

Entorno socialy ambiental

Productores de peces

Consumidorfinal

Productores dealimentos para peces

Proveedores de insumosdietarios

(Insumos dietarios)

Centros de validacióny prueba para dietase insumos dietarios

Centros de investigación yUniversidades

Fisiología de pecesInmunología de pecesNutrigenómicaBioquímica/metabolismoTecnología de los alimentosNutriciónBiología molecularNanotecnologíaIngeniería de procesosIngeniería ambiental (Impacto)

IngredientesAditivosSuplementos

(Principales disciplinasinvolucradas en los estudios nutricionales)

Figura 4. Red de actores y disciplinas relacionadas que participan y colaboran en la produción y evaluación de dietas para peces.

campo. De ahí la importancia de sinergizar esfuerzos conjuntos entre distintas disciplina del conocimiento.

Áreas estratégicas de abordar en la nutrición de peces

En general tres son las áreas estratégicas que la investigación en nutrición de peces debiera abordar: a) inclusión de nuevos ingredientes, aditivos o suplementos, b) satisfacción de los requerimientos nutricionales de los organismos, y c) desarrollo de dietas ambiental y socialmente amigables. Cada una de esta áreas presenta desafíos que implican trabajos multidisciplinarios, que cubren una amplia gama de campos de la investigación que están interrelacionados y que a menudo requieren una integración del conocimiento obtenido en en distintas disciplinas del conocimiento (Jobling 2016) (Figuras 3 y 4).

Es así como en la actualidad diferentes tipos de tecnologías se han ido incorporando o están por incorporarse a los estudios nutricionales, tales como cómo la nanotecnología, la microencapsulación, la fermentación

panaferd.sales@jxanci.com - panaferd.com

• 100% Pigmento natural

• Paracoccus natural, fermentado

• Aprobado para producción sustentable y orgánica

• Libre de GMO - Aprobado por FDA

• Utililizado mundialmente por la industria del salmón, hace más de 12 años

• Disponible en Chile

La opción óptima de pigmentación natural se encuentra en Panaferd ®. Panaferd ® otorga astaxantina y carotenoides como los encontrados el salmón silvestre. Panaferd ® entrega color, nutrientes y alto nivel de antioxidanes.

Craqueo Reacciones Químicas

ASTAXANTINASINTÉTICA

Petróleo Crudo

Química...

Microorganismo Fermentado Naturalmente

Separación y secado

...O Natural

Acuicultores tienen dos opciones para pigmentar sus salmones:

48

Aprendiendo AcuiculturaAlimentación y nutrición

en estado sólido, el uso de análisis instrumental avanzado para detectar cambios en las estructuras químicas o moleculares de los nutrientes, detección de residuos y contaminantes antimicrobianos, técnicas de análisis molecular avanzada, PCR, y otras. Esta interdisciplinariedad y las técnicas modernas de evaluación permiten evaluar con mayor certeza los efectos de los ingredientes y definir adecuadamente sus usos en dietas formuladas y prácticas.

Nuevos ingredientes La variedad de ingredientes, aditivos y suplementos que los alimentos para peces han ido incorporando, provienen de diferentes fuentes terrestres y acuáticas, tales como vegetales, subproductos de origen animal terrestre, ingredientes microbianos y de organismos unicelulares, ingredientes genéticamente modificados, microingredientes de amplio uso en la producción animal terrestre, y se espera que en el futuro se sigan incrementando. Esto plantea la importancia de contar con materias primas de calidad que permitan producir alimentos bien equilibrados en términos de rentabilidad, y que combinados cubran los requisitos nutricionales de los peces. De acuerdo a Glencross y col., (2007), hay cinco aspectos claves que se deben considerar

en la evaluación de cualquier ingrediente nuevo: caracterización (química y orígen), digestibilidad, palatabilidad, utilización nutricional o interferencia con otros, y su funcionalidad. Además, se debe considerar el efecto de la inclusión del nuevo ingrediente sobre la calidad del producto final ya que esto podría afectar las preferencias del consumidor.

Requerimientos nutricionales La satisfacción de los requerimientos nutricionales ha sido motivo de estudio desde los inicios de la acuicultura intensiva de peces, siendo pioneras las investigaciones de John Halver y su grupo, en la década de 1950-60, quien fue uno de los primeros científicos en utilizar dietas semi purificadas para establecer requerimientos de vitaminas hidrosolubles y otros nutrientes en salmón y trucha arcoíris (Halver , 2001). Estos métodos siguen vigentes para los estudios de requerimientos en muchas especies. La investigaciones en este sentido han evolucionado, ya no solo para satisfacer los rendimientos productivos, sino también las necesidades en la reproducción, la esmoltificación, la inmunidad, las respuesta al estrés bajo las condiciones de cultivo (densidad, calidad del agua, temperatura y salinidad).

panaferd.sales@jxanci.com - panaferd.com

• 100% Pigmento natural

• Paracoccus natural, fermentado

• Aprobado para producción sustentable y orgánica

• Libre de GMO - Aprobado por FDA

• Utililizado mundialmente por la industria del salmón, hace más de 12 años

• Disponible en Chile

La opción óptima de pigmentación natural se encuentra en Panaferd ®. Panaferd ® otorga astaxantina y carotenoides como los encontrados el salmón silvestre. Panaferd ® entrega color, nutrientes y alto nivel de antioxidanes.

Craqueo Reacciones Químicas

ASTAXANTINASINTÉTICA

Petróleo Crudo

Química...

Microorganismo Fermentado Naturalmente

Separación y secado

...O Natural

Acuicultores tienen dos opciones para pigmentar sus salmones:

49

Dietas ambiental y socialmente amigables El uso de nuevos ingredientes plantea desafíos ambientales que se deben considerar. La mayoría de las evaluaciones muestran que el alimento representa el 90% del impacto ambiental de la acuicultura intensiva (Little y col. 2018). Así, dietas con alta digestibilidad de P y de proteínas, que contribuyan a disminuir las descarga de Fósforo y Nitrógeno son deseables y valoradas por los actores sociales y ambientales. Por otra parte, el concepto de bienestar animal, que está siendo cada vez mas valorado entre los consumidores, incluye también el hecho que los peces deben estar libres de inanición, y que las dietas deben ser balanceadas nutricionalmente, de manera que contribuyan a minimizar el dolor y el estrés, mantener un normal comportamiento y favorecer una adecuada osmoregulación.

En un estudio reciente realizado en Noruega por investigadores de Sintef (Winther y col, 2020) se señala que es necesario tener en cuenta que el uso de aditivos y suplementos necesarios para el buen funcionamiento de los ingredientes vegetales, requieren para su producción de una buena cantidad de energía y que cuando se están utilizando ingredientes vegetales, se está también impactando en

el uso de la tierra y por lo tanto también sobre la huella de carbono del salmón, puesto que los ingredientes vegetales son menos sostenibles en términos de emisión de carbono que los ingredientes marino, aunque la fracción del uso de la tierra destinada a la acuicultura aún es relativamente pequeña (menos del 4%) comparada con el destinado al suministro total de alimentos para animales a nivel mundial (Troell y col., 2014).

En estudios realizados por nuestro grupo de investigación, se observó que modificando la relación Vitamina E/ácido araquidónico o la incorporación del futerpenol en dietas para trucha arcoíris, es posible reducir la mortalidad acumulada cuando los peces son sometidos al patógeno SRS (Hernández y col, 2016; Dantagnan y col. 2017). Estas y otras investigaciones muestran que es perfectamente posible la reducción de antibióticos a través del uso adecuado balances nutrientes, suplementos o aditivos, y es una opción que puede contribuir al desrrollo de dietas ambientalmente sustentable.Referencias

Descargue las referencias en la página www.salmonexpert.cl/descargas

Molécula antimicrobiana I+D+i

50

ResumenLa Vitelogenina (Vg) es una proteína cuya función principal está ligada a la embriogénesis. Además, se ha reportado que uno de los dominios de esta proteína, conocido como Von Willebrand Factor (VWD), presenta actividad inmunologénica, con la capacidad de inhibir crecimiento bacteriano. El objetivo de este estudio fue evaluar el dominio VWD identificado desde Vg I de Caligus rogercresseyi, como molécula con actividad antibacteriana. Para esto, se identificó la secuencia del transcripto de Vg I de C. rogercresseyi desde base de datos transcriptómicos generados previamente para la especie, y se identificaron sus dominios funcionales. El dominio VWD se clonó y expresó en Escherichia coli. Las proteínas recombinantes se purificaron por cromatografía de afinidad. La actividad antimicrobiana de VWD recombinante fue analizada en Kocuria rhizophila, Vibrio splendidus y Vibrio anguillarum por ensayos de difusión en disco de agar y microdilución. Como resultado, el dominio VWD muestra actividad antimicrobiana contra K. rhizophila y V. splendidus. En particular, se evidenció una efectividad dosis dependiente en una de las tres bacterias estudiadas. Estos resultados demuestran la capacidad del dominio VWD para participar en los procesos de respuesta inmune contra patógenos, lo que sugiere una nueva función para Vg de C. rogercresseyi como molécula antimicrobiana, con potencial impacto en el control de enfermedades bacterianas que afectan a la industria acuícola.

Introducción

La Vitelogenina (Vg) es una fosfoglicoproteína producida en los hepatocitos y por estimulación por estrógeno E2 (Tufail y Takeda, 2008). Es utilizada como nutriente durante el desarrollo embrionario (Arukwe y Goksøyr, 2003; Zhang y col., 2011), y como marcador molecular de fecundidad (Zhao y col., 2014).

En un principio fue asociada específicamente al sexo femenino. Sin embargo, recientemente se ha relacionado a funciones no específicas del sexo. Por ejemplo, en Apis mellifera la Vg actúa como un factor importante de señalización hormonal, resistencia al estrés e inmunidad (Nunes y col., 2013). Además, en Apis cerana actúa como un agente antimicrobiano y antioxidante (Park y col.,2018). En otras especies como Hexagrammos otakii se demostró que la Vg actúa como receptor de patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs), siendo capaz de unirse a lipopolisacáridos, ácido lipoteicoico, peptidoglicano y virones (Li y col., 2009; Zhang y col., 2011).

En peces, se ha observado que la Vg es parte de la respuesta de fase aguda, participando en los procesos infecciosos e inflamatorios. Por ejemplo, en Dario renio Vg se une a microorganismos y participa en actividades

inhibitorias de estos mismos (Tong y col., 2010). En Hexagrammos otakii actúa como opsonina, estimulando la fagocitosis en macrófagos (Liu y col., 2011) y en Salmo salar la Vg sérica neutraliza la infectividad del virus de la necrosis pancreática infecciosa (IPNV) (Garcia y col., 2010).

Adicionalmente, se ha probado por ensayos de difusión en agar y dilución en caldo que el dominio Von Willebrand factor type D (VWD) de esta proteína de Eriocheir sinensis es capaz de actuar contra varios microorganismos como Staphylococcus aureus y Pichia pastoris (Li y col., 2017).

Actualmente, se han caracterizado las Vgs LsVit1 y LsVit2 de L. salmonis, asociando su función solo como proveedores de la nutrición embrionaria y larval (Dalvin y col., 2011). En C. rogercresseyi se relacionaron posibles transcritos de Vg, sobreexpresados en hembras maduras, con procesos de diferenciación sexual y reproducción (Farlora y col., 2014).

Actualmente, para piojos de mar no existe información asociada a la función de Vg en respuesta a agentes patógenos. Es por esto que el objetivo de este estudio fue evaluar la funcionalidad del dominio VWD de VgI de C. rogercresseyi (rCr_VWD) como molécula con la actividad antibacteriana.

Potencial función antibacteriana del dominio VWD de Vitelogenina I caracterizada en Caligus rogercresseyiM.F. Morales-Rivera1,2,^, A. Casuso1,2, ^, V. Valenzuela-Muñoz, C. Gallardo-Escárate1,2, *.1Centro Interdisciplinario para la Investigación Acuícola (Incar), Universidad de Concepción, Concepción, Chile.2Laboratorio de Biotecnología y Genómica Acuática, Departamento de Oceanografía, Universidad de Concepción, Concepción, Chile.^ Estos autores contribuyeron en igual medida en este trabajo.*crisgallardo@udec.cl

51

negativo se utilizaron discos impregnados con 10uL de PBS 1X. Se incubó por 24h a 37ºC y 20ºC, según cepa bacteriana.

Además, se evaluó la susceptibilidad a rCr_VWD mediante el método de microdilución en placas de 96 pocillos de acuerdo con lo descrito por el CLSI (CLSI, 2015b). Se realizó una dilución seriada de rCr_VWD en caldo Mueller Hinton (MH) en un rango de 150-0,15 µg/mL. Como control positivo se utilizó estreptomicina en un rango de 64-0,06 µg/mL. Como segundo control positivo de crecimiento se inocularon pocillos con la cepa y sin compuesto. Finalmente, como control negativo se utilizó el compuesto en caldo sin inocular. Las placas se incubaron por 24 h a 37ºC y 20ºC, según cepa bacteriana. Se midió absorbancia 600nm a las 3, 5 ,8, 12 y 24 h de cultivo en el equipo Multiskan GO. Los ensayos se realizaron por triplicado.

Los análisis estadísticos se realizaron en el programa GraphPad Prism (V 6). Los datos presentan la media con su error estándar (SEM). Las diferencias significativas se determinaron por one-way ANOVA y el análisis post-hoc Tukey. Los valores estadísticamente significativos se fijaron en p<0,05.

Resultados

Evaluación del rol antimicrobiano de rCr_VWDEl dominio VWD de Cr_Vtg1 se expresó en el vector pET-30a (+). El peso molecular observado de la proteína recombinante fue de 20 kDa aproximadamente (Figura 1A). La proteína rCr_VWD purificada eluyó de la columna de afinidad en la fracción correspondiente a 50% de tampón B. También se observó rCr_VWD en otras fracciones de la purificación (Figura 1A).

En los ensayos de difusión en disco contra K. Rhizophila, sólo el control positivo con estreptomicina presenta halos de inhibición (Figura 1B). Por otra parte, los ensayos de

Materiales y métodos

Clonaje, expresión y purificación de proteínas recombinantes rCr_VWDEl dominio VWD fue identificado desde la secuencia Cr_Vg1 caracterizada desde la base de datos descrita para C. rogercresseyi (Gallardo-Escárate y col., 2014). El dominio fue sintetizado y clonado en el vector pET-30a(+) por GenScript, para ser transformado en cepas BL21 de Escherichia coli.

La expresión de la proteína se indujo con 0,5mM de IPTG, a 37ºC por 5 horas. El cultivo obtenido fue lisado por sonicación (80% amplitud, 5/10) en tampón de lisis (20 mM Tris-HCl, 10mM Imidazol, 300 NaCl 6M Urea). La purificación del dominio VWD se realizó por cromatografía de afinidad en la columna HiTrapTM FF, previamente equilibrada con tampón (20 mM Tris-HCl,10 mM Imidazol, 300 mM NaCl, 2M Urea, pH 8,0).

La elución se realizó con un gradiente de Imidazol a un flujo de 1 ml/min. Luego, las fracciones de proteína purificadas fueron dializadas en PBS 1X a 4ºC. Cada fracción purificadas fue analizadas por SDS-PAGE (12%) y Wester blot utilizando anticuerpo especifico contra Histidina.

Ensayos de susceptibilidad antimicrobiana de rCr_VWD. Se utilizó la cepa Kocuria rhizophila ATCC 9341 y dos patógenos acuícolas, Vibrio splendidus y Vibrio anguillarum. El cultivo rutinario de K. rhizophila se realizó por 24 horas a 37ºC en caldo tripticasa de soja (TSB) y los patógenos acuícolas se cultivaron por 24 horas a 20ºC en TSB con 1,5% NaCl.

Se evaluó la actividad antimicrobiana de rCr_VWD mediante difusión en agar siguiendo las recomendaciones del Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2015a). Los discos se impregnaron con 6 µg de rCr_VWD. Como control positivo se utilizaron discos con 10 µg de estreptomicina (Gibco TM) y como control

Figura 1. Evaluación de la actividad antimicrobiana de Cr_VWD. A) Confirmación por Wester blot de presencia de rCr_VWD durante la purificación. MP: Marcador de peso (kDa); 1: muestra sin purificar; 2: fracción no retenida; 3: fracción eluida con 50 mM imidazol; 4: fracción eluida con 150 mM imidazol; 5-6: proteína purificada con 250 mM imidazol. La flecha roja indica la posición aproximada a 20kDa. B) Actividad antimicrobiana de rCr_VWD sobre K. rhizophila. rCr_vtgI: 6 μg; C-: 10 μl PBS 1x; STR: Estreptomicina 10 μg.

microdilución de K. rhizophila nos entregan una Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) de 150 µg/mL de rCr_VWD (Figura 2A). Además, es posible observar una disminución de la absorbancia, que siguiere una disminución del crecimiento de K. rhizophila a partir de los 19 µg/mL.

Resultados similares se obtuvieron para los ensayos de difusión de V. splendidus y V. anguillarum (datos no mostrados). Al contrario de K. rhizophila, para V. splendidus y V. anguillarum la CMI fue >150 µg/mL. Aun así, desde las curvas de crecimiento bacteriano se observa una disminución de V. splendidus a partir de 1µg/mL de rCr_vtg1 (Figura 2B).

Analizando las curvas de crecimiento bacteriano de K. rhizophila (Figura 2C) y V. splendidus. (Figura 2D) a concentraciones de 19 y 150 µg/mL de rCr_vtgI se aprecia una disminución o supresión del crecimiento bacteriano estadísticamente significativa sobre ambas bacterias a las concentraciones evaluadas. La disminución del crecimiento de K. rhizophila mostró un comportamiento dosis dependiente. Mientras que V. splendidus mantuvo una curva de crecimiento constante, independiente de la dosis de proteína recombinante aplicada. En el caso de V. anguillarum no se observó disminución del crecimiento (datos no mostrados).

Discusión

Como se mencionó anteriormente, estudios previos han demostrado que la proteína Vg de varios organismos son moléculas con potencial inmunológico (Havukainen y col., 2013; Salmela y col., 2015; Sun y col., 2013; Salmela y Sundström, 2017). Por ejemplo, en peces (Shi y col., 2006; Li y col., 2008; Li y col., 2009; Liu y col., 2009; Garcia y col., 2010), moluscos (Wu y col., 2015; Zhang y col., 2016), anfioxos (Zhang y col., 2005b) y crustáceos (Yang y col., 2016; Li y col., 2017). Esta capacidad inmunológica se ha relacionado con el dominio VWD (Du y col., 2017; Li y col., 2017), reportándose inhibición

A B

Molécula antimicrobiana I+D+i

52

en Gram negativos está dada por la unión al lipopolisacárido (Li y col., 2017). Sugerimos que el nuevo papel inmunológico del dominio VWD puede ser un reflejo parcial de las capacidades de la proteína Vg completa.

Conclusiones

En este estudio, el dominio rCr_VWD demostró tener actividad antimicrobiana, afectando el crecimiento de la bacteria Gram positiva K. rhizophila y el bacilo Gram negativo V. splendidus. Lo que lleva a sugerir que el rol de vitelogenina I en C. rogercresseyi no sólo estaría ligado a procesos de reproducción, si no además una función inmunológica. Estos resultados proponen una nueva herramienta biotecnológica con potencial para el control de enfermedades bacterianas. Futuros estudios serán realizados para evaluar el efecto de esta proteína en el control de patógenos de relevancia para la salmonicultura como P. salmonis.

Agradecimientos

Este estudio fue financiado por Fondap #15110027 y Conicyt-PCHA/Doctorado Nacional (Beca 2018-21180084).

Agradecimiento al Laboratorio de Investigación en Agentes Antibacterianos, Universidad de Concepción (LIAA-UdeC) por facilitar cepas bacterianas.Referencias

Descargue las referencias en la página www.salmonexpert.cl/descargas

Figura 2. A y B. Curva de crecimiento expresada en función de la Densidad Óptica a los 600 nm (DO600) v/s Concentración de rCr_VWD en ug/mL de K. rhizophila y V. splendidus respectivamente. C y D. Curva de crecimiento a diferentes concentraciones de rCr_VWD expresada en función de la Densidad Óptica a los 600 nm (DO600) v/s tiempo de K. rhizophila y V. splendidus respectivamente.

A

DO

600

C

DO

600

B

DO

600

0,70,60,50,40,30,20,10,0

0 1 2 5

rCr_VWD (µg/mL)

9 19 38 75 150

0,70,60,50,40,30,20,10,0

0 1 2 5

rCr_VWD (µg/mL)

9 19 38 75 150

0,6

0,4

0,2

0,00 2 4 6 8 10 12

Tiempo (h)

Estreptomicina

19 µg/ml

150 µg/ml

0 µg/ml

D

DO

600

0,6

0,4

0,2

0,00 2 4 6 8 10 12

Tiempo (h)

Estreptomicina

19 µg/ml

150 µg/ml

0 µg/ml

en el crecimiento de S. aureus y E. coli al ser expuestos VWD recombinante caracterizada en E. sinesis (Li y col., 2017).

Tong y col., (2010) plantean que la proteína Vg completa, actúa como un receptor de reconocimiento de patrones capaz de identificar bacterias, y a su vez, como molécula efectora que puede destruir paredes celulares bacterianas. Estudios previos han demostrado que el dominio VWD de E. sinensis genera halos de inhibición, en ensayo de difusión en agar, en bacterias como S. Aureus, Aeromonas hydrophila, E. coli y V. parahaemolyticus, entre otras (Li y col., 2017). Si bien en este estudio no fue posible observar halos de inhibición en las cepas bacterianas analizadas, esta diferencia puede estar dada a que la concentración utilizada en nuestros ensayos con rCr_VWD fue 13,3 veces menor que la concentración de VWD de E. sinensis utilizada (Li y col., 2017).

Adicionalmente, las diferencias en la CMI observada en nuestros ensayos, se puede deber a la diferencia entre la pared celular de Gram positivos y Gram negativos de las cepas bacterianas utilizadas. Se ha reportado que la actividad antimicrobiana de Vg en H. otakii está dada por su capacidad de unión al ácido lipoteicoico en Gram positivos, en cambio,

P R O T E C C I Ó N A V A N Z A D A

Por primera vez, puede extender la protección contra cáligus en salmónidos conun único tratamiento de larga duración en agua de mar. ALPHA FLUX® mejora el control de la caligidosis y reduce la cantidad de manejos por baños antiparasitarios.

ALPHA FLUX® BATH contiene Hexafl umurón 100mg/mL. Para obtener más información, comuníquese con PHARMAQ AS Chile Ltda. Bernardino # 1981, Piso 2, Ofi cina 202, Parque Empresarial San Andrés, Puerto Montt, Chile Teléfono: +56 65 248 3091 Atención al cliente: customer.service@pharmaq.no

EXPANDALA PROTECCIÓN CONTRA EL CALIGUSCON UN SOLO TRATAMIENTO!

Control de alimentación I+D+i

54

Introducción

En los últimos años, las tendencias en la acuicultura noruega conducen hacia economías de escala, tratando de reducir los costos y aumentar la eficiencia de la producción. Los objetivos de desarrollo industrial también mejoran la eficiencia de la producción, además de reducir los impactos ambientales y garantizar el bienestar de los peces (Føre, y col., 2016).La mayor parte de la producción de salmón Atlántico tiene lugar en jaulas marinas donde se alimenta a los peces mediante la distribución de alimentos en la superficie del agua. Cuando el salmón es capaz de atrapar los gránulos, el grupo de peces muestra diferentes comportamientos, como movimientos verticales y horizontales, cambios en la velocidad o profundidad en la natación. Dado que estos movimientos se consideran indicadores del nivel de apetito del salmón (Oppedal y col., 2011), la tecnología de visión por cámaras se ha utilizado ampliamente en los últimos años para la monitorización del comportamiento (Hassan y col., 2016; Saberioon y col., 2017).

Esta metodología de video bajo el agua permite estimar el apetito de los peces para así conseguir una cierta precisión durante la alimentación al evaluar

la velocidad, aceleración, grado de agregación entre peces y, también, exceso de alimento en el agua (Li y col., 2020).

Sin embargo, existen diferentes aproximaciones en el mercado, tanto sistemas acústicos pasivos como activos, cuyo objetivo es la automatización de la alimentación mediante la monitorización del estado de las jaulas y la medición de la biomasa de éstas (Reis y col., 2019; Schmidt y Schletterer 2020).

No obstante, si hablamos en términos de reducción del impacto medioambiental y sistemas autónomos, los sistemas mencionados no alcanzan dichas características. En este contexto entra en juego el Sistema Inteligente para el Control de la Alimentación (SICA).

Desarrollado por el Centro Tecnológico Naval y del Mar (CTN), el SICA es una tecnología para el monitoreo del proceso de alimentación. Estudios previos concluyeron que esta tecnología puede reducir hasta un 8% del pellet suministrado no ingerido, aumentar un 5% la eficiencia del proceso de alimentación y un 3% la rentabilidad del salmonicultor, mediante la implementación de técnicas de análisis multivariable y aprendizaje automático para la detección de un comportamiento inusual de los peces durante el proceso

Mejora de la eficiencia del proceso de alimentacióncon el Sistema Inteligente para el Control de Alimentación (SICA)R. Martínez1*, I. Felis1, H. Er-Rachdi1 y A. Juan1

1Centro Tecnológico Naval y del Mar, Fuente Álamo, Murcia, España *rosamartinez@ctnaval.com

En este artículo se presenta una solución basada en la investigación para mejorar la eficiencia del proceso de alimentación en la acuicultura. La tecnología SICA (Sistema Inteligente para el Control de la Alimentación) desarrollada por el CTN, se ha implementado en las jaulas de salmón SINTEF ACE, Noruega, para estudiar el comportamiento de los peces durante la alimentación. El objetivo principal es innovar y hacer un cambio en los procesos de alimentación actuales al demostrar los beneficios del uso de soluciones innovadoras, como los sistemas de acústica pasiva y la Inteligencia Artificial para el control de la alimentación. El proyecto contribuirá a: 1) mejorar la sostenibilidad de la piscicultura al reducir el impacto ambiental del proceso de alimentación, 2) aumentar el conocimiento sobre el comportamiento del salmón durante el proceso de alimentación en jaulas marinas y 3) demostrar una solución que conduzca a una mejora de la competitividad del sector.

Resumen

55

de alimentación (CTN 2017; Martínez y col., 2019; Murcia y col., 2019).

El objetivo de este estudio, desarrollado en el marco del proyecto de infraestructura de investigación AQUAEXCEL2020 TNA SmartFeedingSalmon, llevado a cabo en centros de cultivo de salmón offshore en las instalaciones de SINTEF ACE de SINTEF Ocean AS operado por SalMar AS en Rataren (Noruega), fue validar el SICA como una tecnología capaz de mejorar la eficiencia del proceso de alimentación del salmón.

Materiales y métodos

Montaje experimentalSICA es un sistema de acústica pasiva comprendido por dos módulos: Data Logger y Unidad de Control. El Data Logger, desplegado en la infraestructura de las jaulas, realiza la etapa de adquisición mediante el transductor acústico pasivo y el pre-procesado de los datos grabados que van a ser transmitidos por el módulo de comunicación inalámbrico. La Unidad de Control se instala en el lugar donde se lleva a cabo el proceso de alimentación, en el Centro de Control de SINTEF ACE en nuestro caso, y es la encargada de implementar los algoritmos de aprendizaje automático a los datos recibidos del módulo de comunicación y de tomar decisiones acerca del proceso de alimentación.

El enfoque seguido en este proyecto se puede dividir en tres etapas: 1) montaje

y monitorización, 2) etapa operacional y 3) etapa de análisis. En la primera etapa, el CTN instaló el sistema en el centro de cultivo en Noruega (Imagen 1) y realizó, durante dos semanas, labores de monitorización para recabar toda la información relevante para el posterior análisis.

Durante la segunda etapa, el sistema operando de forma autónoma adquirió y procesó los datos acústicos. Trabajadores de SINTEF ACE y SalMar proporcionaron al CTN información con los horarios de las dietas suministradas y videos subacuáticos de dichos momentos. Después, en la tercera etapa, CTN recopiló toda la información proporcionada y los datos acústicos para su análisis basado en modelos de aprendizaje automático, en concreto, modelos de agrupación y clasificación.

Implementación de los algoritmosDependiendo de la naturaleza de los datos que se quieran estudiar, distinguimos diferentes modelos de aprendizaje automático: i) supervisado, donde el algoritmo trabaja con datos etiquetados (es decir, datos que ya son conocidos y por lo tanto se conoce el resultado que debe de proporcionar el algoritmo) e intenta encontrar una función que asigne la etiqueta adecuada a los datos de salida; ii) no supervisado, donde los valores de salida no se conocen previamente, es decir, no se parte de unos datos ya etiquetados y, por lo tanto, es necesario encontrar similitudes entre el

Imagen 1. SICA instalado en una de las jaulas y, al fondo, el Centro de Control de SINTEF ACE.

conjunto de datos. (Bishop 2006; Haykin 2009; Alpaydin 2010).

En este proyecto, nos enfrentamos a un problema no supervisado dada la dificultad de etiquetar los estados de agitación del salmón y su comportamiento durante la alimentación. Por lo tanto, la técnica no supervisada escogida, debido a su habilidad en el reconocimiento de patrones escondidos en los datos, a su capacidad de manejo de clasificación de múltiples variables y problemas de alta dimensionalidad, es la técnica de agrupamiento o clustering (Wenfa y col., 2017; Zou 2019; Angelopoulos y Papaelias 2020). Concretamente, hablamos del algoritmo K-medias (MacQueen 1967; Like y col., 2003; Calabrese y Proverbio 2013).

De este modo, el primer paso consistió en extraer características de todo el conjunto de datos para obtener tanta información relevante como sea posible de los registros y descartar redundancias (Garima y col., 2020). En este sentido, el conjunto de datos consta de señales acústicas continuas grabadas cada día desde el inicio hasta el final del proceso de alimentación. A partir de estas señales, se obtuvieron diversos valores medios característicos de las señales acústicas, como son el Nivel de Presión Sonora (SPL) y el Nivel de Exposición al Sonido (SEL) -que indican la intensidad de sonido que genera una presión sonora y el valor de energía acústica durante un tiempo concreto, respectivamente-, ambos calculados en bandas de frecuencia

Control de alimentación I+D+i

56

no se obtuvo una relación clara entre el conjunto total de señales de audio registradas y los videos proporcionados. Seguidamente, se volvió a implementar esta técnica, descartando las señales ruidosas identificadas en el audio grabado y reduciendo la dimensionalidad del conjunto de datos hasta conseguir el resultado de la Figura 1b, en la cual se observan dos grupos (1 y 2) que se identifican como el número de grupos óptimos que mejor representan la relación entre el audio registrado y la información de los registros de video.

Estos grupos representan dos comportamientos diferentes de los peces, que denominamos estados, y van a servir

cada uno de ellos para la identificación del estado de actividad del salmón en los registros acústicos realizados por el SICA.

Resultados

En la Figura 2 se representan los registros acústicos obtenidos en valor promedio de SPL del proceso de alimentación en los días 26, 27 de septiembre y 2 de octubre de 2019 etiquetados según los grupos obtenidos previamente en el clustering. En ellos observamos como, a lo largo de las 8h de alimentación, el estado 2 (color salmón) se identifica al inicio y final del proceso de alimentación y, ocasionalmente, en momentos intermedios y hacia el final de la toma. Por otro lado, el estado 1 (color verde), prioriza durante la mayor parte del proceso de alimentación.

Para conocer el significado de estos estados se utilizan las grabaciones de vídeo para observar la actividad de los peces durante los periodos de tiempo en los que se ha identificado alguno de los estados.

De esta manera, en los eventos en los que se identifica una estado 2 se observan bajas agregaciones del cardumen de peces en la superficie de la jaula y/o pellets que caen al fondo sin ser ingeridos (Imagen 2), lo cual nos indica que los peces han disminuido el ritmo de alimentación. Por el contrario, en los eventos identificados como estado 1 no se observa alimento no ingerido cayendo al fondo y el cardumen se agrega mayoritariamente en la superficie del agua, indicador de que están comiendo activamente (Ang y Petrell 1997).

Adicionalmente, el conjunto de datos obtenido con las dos etiquetas de agrupamiento se implementó en varios algoritmos de aprendizaje supervisado en los que CTN está trabajando actualmente de acuerdo con diferentes publicaciones (Peikari y col., 2018; Khan y col., 2019; Zou 2019) para verificar el potencial del etiquetado de agrupamiento en problemas de clasificación. Finalmente, se logró un modelo de aprendizaje supervisado con una precisión de 98,4%, con lo que se puede concluir que el

Figura 1. Número de grupos obtenidos durante la implementación del algoritmo.

(A) Grupos obtenidos (cuatro) en la primera implementación

(B) Número de grupos óptimos

de tercios de octava tal y como se establece en ((MSFD-GES) 2012), así como estadísticos de segundo orden.

En segundo lugar, se implementó la técnica de agrupamiento o clustering mediante el algoritmo K-medias con el objetivo de obtener el número óptimo de grupos o clústeres para el conjunto de datos dado. Esta técnica se implementó varias veces hasta obtener el número de grupos que mejor explicaba el comportamiento de los peces en concordancia con los registros de video.

En la primera de estas implementaciones (Figura 1a) se obtuvieron cuatro grupos o clústeres diferentes de los cuáles

Muestras

Component 1

Com

pone

nt 2

-20

-15

5-1

010

-50

-10 100

0 2

2

51

1

43 6

x10 4

20 30

Clus

ters

57

(a) La mayoría del salmón se encuentra en el fondo con poca actividad y los pellets caen sin ser ingeridos.

(b) La biomasa aumenta en la superficie, pero cae algo de pellet al fondo.

etiquetado de los datos con la técnica de agrupamiento utilizada resulta beneficioso en este tipo de análisis.

Conclusiones

La incorporación de algoritmos de aprendizaje automático no supervisados, así como la extracción de características de la firma acústica de la actividad de los peces, permite la identificación de estados en la actividad de los peces. En este caso, se identifica un estado en el que la alimentación de los peces es óptima (Grupo 1) presente en la mayor parte del proceso de alimentación. Y otro estado en el que la eficiencia de alimentación disminuye (Grupo 2), detectado al inicio de la toma cuando los peces comienzan a detectar la presencia del alimento; al final de la toma, cuando los peces ya comienzan a estar saciados; y en momentos intermedio en los que por motivos desconocidos el cardumen de peces ha bajado el ritmo de ingesta.

Este comportamiento es detectado por el SICA momentos antes de que los operadores detengan el proceso de alimentación de acuerdo con su apreciación a lo largo de los videos, lo que lleva a considerar que la alimentación se desperdicia entre ese intervalo y que esta tecnología es capaz de identificarlo en tiempo real.

Figura 2.Etiquetado de los registros acústicos en valor promedio de SPL según la identificación de los estados 1(verde) y 2 (salmón). Las líneas discontinuas representan momentos en los que el cardumen se sitúa en el fondo de la jaula y las líneas continuas granos de pellet cayendo al fondo de la jaula.

Imagen 2. Identificación del estado de los peces en las etiquetas del Estado 2 utilizando las grabaciones de vídeo. Los eventos identificados en rojo señalan pellets cayendo al fondo.

Horas [H]

Horas [H]

Horas [H]

Día 26/09/2019

Día 27/09/2019

Día 27/09/2019

SPL

[dB@

1uPa

]SP

L [d

B@1u

Pa]

SPL

[dB@

1uPa

]5

5

5

1

1

1

90

90

90

95

95

95

100

100

100

105

105

105

110

110

110

115

115

115

120

120

120

125

125

125

6

6

6

2

2

2

7

7

7

3

3

3

8

8

8

4

4

4

Control de alimentación I+D+i

58

En general, durante este experimento, la evaluación del SICA como un sistema acústico pasivo inteligente capaz de detectar el comportamiento inusual del salmón durante el proceso de alimentación, en contraste con la metodología de monitoreo con cámaras de video submarinas en Noruega resulta interesante, ya que no solo los resultados implican un impacto en la optimización de la alimentación y, por lo tanto, una reducción en el desperdicio de alimento, sino que también indican que el SICA puede ir un paso por delante de la supervisión humana, mejorando su evaluación y reduciendo la participación humana como muchos otros estudios sugieren (Tsaganos y col., 2020, Gohel y col., 2020).Referencias

(CTN). 2017. Marine Technological Centre. SMARTFEED Project. Marine Technological Centre. http://www.ctninnova.com/en/proyectos/smartfeed/.

(MSFD-GES). 2012. European Marine Strategy Framework Directive Good Environmental Status. Report of Technical Subgroup on Underwater Noise and other forms of Energy.

Alpaydin, Ethem. Introduction to Machine Learning. 2nd Edition. London, England: The MIT Press, 2010.

Ang, K. P., y R. J. Petrell. «Control of feed dispensation in seacages using underwater video monitoring: effects on growth and food conversion.» Aquacultural Engineering, 1997: 45-62.

Angelopoulos, Nikolaos, y Mayorkinos Papaelias. «Automatic statistical analysis of acousitc emission data sets.» En Non-Destructive Testing and Condition Monitoring Techniques for Renewable Energy Industrial Assets, 159-176. School of Metallurgy and Materials, The University of Birmingham, Birmingham, United Kingdom, 2020.

Ballester-Moltó, M. Dinámica de la Producción de Residuos Particulados en Granjas de Peces Mediterráneas: Influencia de la Ictiofauna Salvaje. Editado por Universidad de Alicante. Alicante: Dpto. de Ciencias del Mar y Biología Aplicada, Noviembre, 2016.

Bishop, Christopher M. Pattern Recognition and Machine Learning. Cambridge, UK: Springer, 2006.

Calabrese, Luigi, y Edoardo Proverbio. «Use of Acoustic Emission Data Clustering to Indentify Damage Mode in Concrete Structures.» En Nondestructive Testing of Materials and Structure, 329-334. RILEM

Bookseries, 2013.Føre, Martin, y otros. «Modelling growth

performance and feeding behaviour of Atlantic salmon (Salmo salar L.) in commercial-size aquaculture net pens: Model details and validation through full-scale experiments.» Aquaculture 464 (2016): 268-278.

Garima, Sharma, Umapathy Kartikeyan , y Krishnan Sridhar. «Trends in audio signal feature extraction methods.» Applied Acoustics 158 (2020).

Gohel, Hardik A, Himanshu Upadhyay, Leonel Lagos, Kevin Cooper, y Andrew Sanzetenea. «Predictive maintenance architecture development for nuclear infrastructur using machine learning.» Nuclear Engineeering and Technology 52 (2020): 1436-1442.

Hassan, Shahbaz Gul , Murtaza Hasan, y Daoliang Li. «Information fusion in aquaculture: a state-of the art review.» Frontiers of Agricultural Science and Engineering 3, nº 3 (2016): 206-221.

Haykin, Simon. Neural Networks and Learning Machines. 3rd Edition. Ontario, Canada: Prentice Hall. Pearson, 2009.

J.T.Townsend. «Theoretical analysis of an alphabetic confusion matrix.» Perception & Psychophysics 9 (1971): 40-50.

Li, Daoliang, Zhenhu Wang, Suyuan Wu, Zheng Miao, Ling Du , y Yanqing Duan. «Automatic recognition methods of fish feeding behavior in aquaculture: A review.» Aquaculture 528, nº 735508 (2020).

Like, A, N Vlassiss, y J.J Verbeek. «The global K-mean algorithm.» Patt 36, nº 2 (2003): 451-461.

MacQueen, J. «Some Methods for Classification and Analysis of Multivariate Observations.» En The Proceedings of the FIfth Bekeley Symposium on Mathematical Statistics and Probability, Volume 1: Statistics. Berkeley, CA: University of California Press, 1967.

Martínez, Rosa, Ivan Felis, Hamid Er-Rachdi, Felipe Aguado, y Pablo Ruiz. «Validación del Sistema Inteligente para el Control de Alimentación (SICA) en instalaciones controladas de sistemas de producción acuículas.» Congreso Nacional de Acuicultura. Cartagena, Murcia, España, 2019.

Murcia, Celia, Pablo Ruiz, Ivan Felis, Rosa Martínez, y Hamid Er-Rachdi. «DEMO-BLUESMARTFEED: Proyecto demostración del Sistema Inteligente de Control de la Alimentación (SICA) en jaulas en el mar.» Congreso Nacional de Acuicultura. Cartagena, Murcia, España, 2019.

Oppedal, Frode, Dempster Tim, y Lars H. Stien. «Environmental drivers of Atlantic salmon behaviour in sea-cages: A review.» Aquaculture 311 (2011): 1-18.

Peikari, Mohammad, Sherine Salama, Sharon Nofech-Mozes, y Anne L Martel.

«A Cluster-then-label Semi-supervised Learning Approach for Pathology Image Classification.» Science Reports 8, nº 7193 (2018).

Reis, Joao, Romi Novriadi, Anneleen Swanepoel, Jingping Guo, Melanie Rhodes, y Allen Davis. «Optimizing feed automation: Improving timer feeders and on demand systems in semi-intensive pond culture on shrimp.» Aquaculture 519, nº 734759 (2019).

Saberioon , Mohammadmehdi, Asa Gholizadeh , y Petr Cisa. «Application of machine vision systems in aquaculture with emphasis on fish: state-of-the-art and key issues.» Reviews in Aquaculture 9, nº 4 (2017): 369-387.

Schmidt, Marc B, y Martin Schletterer. «Hydroakustik zur Analyse von Fischbeständen und Fischverhalten – Fallstudien aus Österreich.» Österr Wasser- und Abfallw 72 (2020): 213-222.

Shahriar Khan, Sakib, Shakim Ahamed, Miftahul Jannat, Swakkhar Shatabda, y Dewan Md Farid. «Classification by Clustering (CbC): An Approach of Classifying Big Data Based on Similarities.» Proceedings of International Joint Conference on Computational Intelligence, 2019: 593-605.

Tsaganos, G, N Nikitakos, D Dalaklis, A I Ölcer, y D Papchristos. «Machine learning algorithms in shipping: improving engine fault detection and diagnosis via ensamble methods.» WMU Journal of Maritime Affairs 19 (2020): 51-72.

Wenfa, Li, Wang Gongming, y Li Ke. «Clustering algorithm for audio signals based on the sequential Psim matrix and Tabu Search.» EURASIP Journal on Audio, Speech and Music Processing 26 (2017).

Zou, Hailei. «Clustering Algorithm and Its application in Data Mining.» Wireless Personal Communications 110 (2019): 21-30.

(Conozca más en www.dsm.com/aquaculture o a través del representante local de DSM.)

60

de antibióticos betalactámicos (por ejemplo: penicilinas o cefalosporinas), se ha pensando en reconvertir un sistema clásico de resistencia en un sistema molecular que exprese una respuesta fluorescente, una vez que el sistema se induce por la presencia de estos antibióticos. Para los fenicoles (por ejemplo: florfenicol), se ha pensando en un sistema capaz de detectar estos antibióticos en grandes concentraciones. La idea no es utilizar un sistema clásico de resistencia, sino mas bien aumentar la resistencia a fenicoles en nuestra bacteria mediante experimentos de evolución adaptativa. Una vez obtengamos un mutante altamente resistente, la idea es estudiar mediante ARNsec cuáles son aquellos genes que aumentan su expresión en presencia de estos antibióticos, y evaluar su factibilidad de ser reconvertidos a un sistema biosensor fluorescente, al igual que el caso anterior. La propuesta finaliza con una prueba de concepto donde se ofrecerá un dispositivo miniaturizado.

Sebastián Higuera LlanténBiólogo Marino

Doctorado en Biotecnología, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM).Laboratorio de Genética e Inmunología Molecular (GIM), PUCV; Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana (Microb-R).

Desarrollo de un biosensor bacteriano diseñado y construido a partir de Pseudomonas ambientales para la detección semicuantitativa de antibióticos de importancia veterinaria

ContextoEl uso intensivo de antimicrobianos ha llevado –rápidamente– a la aparición de bacterias resistentes y genes de resistencia a los antibióticos. Un problema que todavía no ha sido resuelto es la contaminación por antibióticos en el ambiente, cuya regulación es prácticamente inexistente. Sin embargo, con el objetivo de asegurar la inocuidad alimentaria en productos alimenticios de origen animal, varios países del mundo han establecido límites máximos de residuos (LMR) para medicamentos veterinarios (incluidos los antibióticos). El monitoreo de estas drogas consiste en la detección analítica, habitualmente cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) y espectrometría de masas (MS). Si bien estas técnicas presentan una alta sensibilidad, son costosas y requieren equipamiento y personal técnico; dificultando un monitoreo continuo. La propuesta consiste en el desarrollo de un sistema de detección bacteriano (biosensor) para el monitoreo de antibióticos de manera rápida, portátil, económica y multiplexada (es decir: un biosensor para detectar más de un antibiótico).

Objetivo generalDiseñar un biosensor bacteriano capaz de detectar antibióticos de las familias de los fenicoles y betalactámicos. La propuesta consiste en la modificación genética de una bacteria perteneciente al género Pseudomonas. Esta bacteria ha sido aislada desde sedimentos antárticos y dada su gran versatilidad metabólica y fisiológica posee un notable potencial biotecnológico.

Desarrollo de la investigaciónEl desarrollo del biosensor combinará dos sistemas diferentes. Para la detección

Doctorado

ResultadosSe cuenta con un prototipo de biosensor (plasmídico) que actualmente es capaz de detectar diferentes concentraciones de algunos antibióticos betalactámicos mediante una respuesta fluorescente que depende de la concentración de antibiótico. Al mismo tiempo, se ha estandarizado un protocolo para la modificación genética de nuestra bacteria. Esto último es una cuestión fundamental que se debe solventar cuanto antes, para que no represente un problema una vez que se desee introducir la modificación genética definitiva al cromosoma.

Aporte a la salmoniculturaDesarrollo e incorporación de una plataforma de detección sencilla y económica que apoye el diagnóstico convencional de antibióticos en productos alimenticios. Una de las fortalezas de esta propuesta es que puede emplearse en otros sistemas de producción, en muestras ambientales (agua, sedimentos) o incluso en la investigación científica.

Prototipo de biosensor fluorescente para la detección de antibióticos betalactámicos. Serie de fotografías obtenidas mediante microscopía de fluorescencia donde se puede observar una relación directa entre la inducción por ampicilina y la fluorescencia del biosensor crecido en Lysogeny broth

suplementado con concentraciones crecientes de ampicilina (hasta 1024 ug/mL).

Un golpe natural a los patógenos y al estrés del manejo productivo de salmones

The effects of supplemented diets with a phytopharmaceutical preparation from herbal and macroalgal origin on disease resistance in rainbow trout against Piscirickettsia salmonisAdrián J. Hernández a*, Alex Romero b,c, Roxana Gonzalez-Stegmaier b,c, Patricio Dantagnan aa Núcleo de Investigación en Producción Alimentaria/Escuela de Acuicultura, Facultad de Recursos Naturales, Universidad Católica de Temuco, Temuco, Chileb Instituto de Patología, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chilec Centro FONDAP: Interdisciplinary Center for Aquaculture Research (INCAR), Chile Paper disponible en: www.xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Gerencia Técnica:

“Estamos realmente entusiasmados con el potencial de Futerpenol para tratar enfermedades como el SRS y minimizar el uso de antibióticos en la acuicultura.

Geoge ChamberlainFundador y Presidente, Global Aquaculture

· Ingredientes de base vegetal - no farmacologíco · Amigable con el mediombiente y el bienestar animal· De fácil aplicación en cualquier dieta de agua dulce o mar

C

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

Aviso Futerpenol.pdf 1 03-07-20 12:01

62

Productos & Personas

Recientemente la empresa Aquagestión puso a disposición de la industria el servicio R/S Predictor, una herramienta basada en PCR, la cual permite la detección y cuantificación de la expresión de genes específicos que participan directamente en los procesos de pérdida de sensibilidad de Caligus a los antiparasitarios, generando un panel de datos único para cada fármaco.

Según lo detallado por la compañía, el desarrollo puede ser un complemento a los bioensayos que se realizan en la actualidad, así como también para comprender y argumentar los resultados de la eficacia de baños con antiparasitarios, permitiendo incluso el seguimiento en el tiempo.

“Corresponde a un desarrollo de varios meses, que hoy ya se encuentra disponible respondiendo a las necesidades de la

Lanza servicio R/S Predictor

Aquagestión

industria, las que pese a los cambios continúan teniendo la necesidad de avanzar y de encontrar soluciones y/o herramientas a los problemas sanitarios que la aquejan, tal como lo es la caligidosis”, señalaron desde la empresa.

Esta nueva herramienta, además, facilitaría la toma de decisiones y aportaría conocimiento científico respecto a cómo responde Caligus rogercresseyi frente a diferentes antiparasitarios.

Jaime Muñoz, ingeniero en pesca y acuicultura de la Universidad del Mar de Valparaíso, liderará la gerencia de Agua Dulce de Cermaq Chile, reportando directamente a la gerencia de Producción de la salmonicultora.

Muñoz ha trabajado en la industria salmonicultora por más de 20 años, en las áreas de Agua Mar, Agua Dulce y últimamente, como gerente de Producción en Sealand Aquaculture.

“Le damos la bienvenida a Jaime y también le deseamos el mayor de los éxitos en esta nueva etapa que comienza en Cermaq Chile”, manifestaron desde la compañía.

Nombra gerente de Agua Dulce

Cermaq Chile Foto: Cermaq Chile.

Foto: Aquagestión.

63

Desarrollaprototipo ROV para limpieza de mallasDiseñar un vehículo submarino que pueda limpiar fondos de malla de jaulas salmonicultoras sin dañarlas y que además sea operado remotamente con el objetivo de disminuir costos de operación, es el nuevo desafío que la empresa de servicios acuícolas Yagan Chile se propuso.

El sistema fue desarrollado a través del aporte del Programa de Innovación Empresarial de la Corporación de Fomento de la Producción (Corfo).

Washington Bórquez, gerente general y representante de Yagan Chile SPA, destaca el el prototipo “no genera contaminantes, ya que solo remueve las algas de la red y estas vuelven al agua; además de no estresar a los peces y, por ende, presenta enormes ventajas respecto al uso de redes impregnadas que implican un recambio de las redes, con mayores costos, eventuales contaminantes y tiempos en operaciones logísticas”.

Yagan Chile

Foto: Salmonexpert.

Pese a que es nueva en el sector salmonicultor nacional, InnovaEngine cuenta con vasta experiencia brindando soluciones en industrias productivas tales como minería, manufactura y comunicación.

La empresa cuenta con ROVIE, vehículo submarino tripulado en forma remota y diseñado en Chile, “con mayor autonomía, mejor hidrodinámica, más potencia y, además, es un producto robusto con una estructura versátil para añadir hasta ocho motores en caso de requerirlo, sin cambiar su estructura base”, de acuerdo con Claudio Gatica, fundador de la empresa proveedora chilena.

Nuevo proveedor de robótica

InnovaEngine

El sistema considera una plataforma que obtiene imágenes del ROV remotamente y trabaja con Inteligencia Artificial, además del desarrollo algoritmos de detección de anomalías en forma automática, a través de video analítica y machine learning, detectando rupturas de mallas, suciedad en fondos marinos y peces muertos.

Robot submarino ROVIE. Foto: InnovaEngine.

Necesitamos compartir nuestros recursos naturales con los otros habitantes del planeta. La acuicultura debería tomar solo lo suyo.

Por ello, utilizamos kril y pesquería, ambas certificadas. Buscamos nutrientes alternativos que no forman parte

de las cadenas alimenticias humana o animal,ayudando así a garantizar un mañana para todos nosotros.

La acuicultura sostenible va más allá de los peces