La importancia de los micronutrientes en el desarrollo larvario de peces marinos. La vitamina C y el lenguado senegalés como aplicación

Investigadores del IFAPA Centro El Toruño vienen desarrollando desde hace años un importante trabajo en mejorar el conocimiento sobre los requerimientos de micronutrientes dietarios y sus efectos positivos en el desarrollo larvario y primeros estadios tempranos en juveniles de peces marinos.

Con un enfoque centrado en la mejora del cultivo del lenguado senegalés (Solea senegalensis), los estudios llevados a cabo por los investigadores han permitido el desarrollo de los protocolos de cultivo de esta especie mejorando las dietas larvarias y los niveles de micronutrientes esenciales, como por ejemplo, la vitamina C.

Con objeto de dar difusión a esta importante información, misPeces coordinado con la investigadora principal de estos trabajos, Catalina Fernández Díaz, publica un resumen del proyecto de Excelencia AGR-3695 "Estudios sobre la implicación de la vitamina C y el hierro dietario en el desarrollo y en el sistema de defensa e larvas de peces marinos en cultivo".

La experta del IFAPA Centro El Toruño lleva años investigando el desarrollo de tecnologías y nutrición para larvas de peces, y ha contribuido al mejor conocimiento de este tipo de avances a través de los distintos trabajos que ha ido publicando, siendo autora de dos patentes sobre esta temática.

Durante el desarrollo larvario de peces marinos, la nutrición tiene una enorme importancia por lo que un desbalance nutricional, aún a nivel de micro elementos, puede alterar el correcto desarrollo del organismo.

En esta etapa se producen cambios muy importantes en los procesos fisiológicos y bioquímicos que pueden condicionar el desarrollo ulterior, y carencias en algunos micronutrientes inapreciables en el crecimiento pueden ser irreparables en el alevín o en el adulto. La nutrición puede afectar muchos mecanismos que controlan el desarrollo larvario de peces, sin embargo, hay escaso conocimiento en la relación que existe entre nutrición, parámetros de cultivo y factores genéticos.

El lenguado senegalés es una especie con alta demanda energética y consecuentemente con altas necesidades de antioxidantes e inmunoestimulantes. El equilibrio nutricional de su dieta repercutirá tanto en el crecimiento como en la salud y bienestar de los peces incrementando por tanto la rentabilidad del cultivo.

En la dieta de peces marinos destaca la vitamina C como micronutriente esencial. La inestabilidad de ésta vitamina hidrosoluble, su interacción con otros nutrientes de la dieta y su alta tasa de recambio hace que sea un micronutriente de gran interés. Excepcionalmente, y al igual que ocurre en mamíferos, no es sintetizado por las larvas de peces marinos.

La vitamina C entra a formar parte de una variada cantidad de procesos metabólicos, y concretamente, en peces marinos, está relacionada con el desarrollo esquelético, funciones celulares relacionadas con el sistema hormonal e inmune, así como, un destacado papel como antioxidante y regenerador de vitamina E.

El primer factor que regula los requerimientos de vitamina C es la tasa metabólica y dado que las larvas de peces muestran un crecimiento y metabolismo mayor que los juveniles y adultos, necesitarán más cantidad de ácido ascórbico para sostener un óptimo crecimiento y condiciones fisiológicas.

La escasa información sobre el papel de la vitamina C en larvas de lenguado  y el éxito limitado en el desarrollo de dietas formuladas larvarias, ha condicionado el estudio  hasta el momento los requerimientos de ésta vitamina.

En este proyecto, señala Catalina Fernández, los trabajos se han enfocado a conocer los niveles de vitamina C que se están suministrando a las larvas de lenguado a través de la dieta, durante el desarrollo y una evaluación del papel de esta vitamina en el metabolismo del pez para poder emplearla como biomarcador de calidad durante el cultivo, y finalmente el desarrollo de tecnologías para vehicular compuestos solubles o inestables a larvas de lenguado.

Estos estudios han permitido a los investigadores del IFAPA Centro El Toruño generar información útil que permitirá adecuarla a protocolos de cultivo de lenguado y, de esta manera, mejorar las dietas larvarias, incrementando los niveles de micronutrientes esenciales, como la vitamina C, en peces marinos.

“En este proyecto se comprobó que la vitamina C tiene un efecto positivo en el desarrollo y el sistema de defensa del lenguado, y que puede ser adecuado emplear presas con dosis más altas de vitamina C de las que normalmente se utilizan”, destacó la investigadora del IFAPA.

El empleo de dietas vivas sin embargo, añadió la experta, “no permite de forma eficiente estudiar la biodisponibilidad de la vitamina C y por tanto conocer sus requerimientos durante la fase larvaria de peces”.

Uno de los retos a alcanzar en acuicultura es el de disponer de una microdieta que pueda sustituir las presas vivas, todavía necesarias en la alimentación larvaria de peces marinos.

“Esto supondría un importante avance para poder facilitar y abaratar los costes de producción. Hasta el momento no hay disponible comercialmente una dieta inerte que pueda ser utilizada como único alimento larvario en peces marinos”, destacó Fernández Díaz.

Según explica Catalina Fernández, “cuando se utilizan dietas inertes el problema radica en la inestabilidad de la vitamina C hidrosoluble, y en la ineficiente inclusión en la dieta y transporte hasta la larva”.

En el proyecto la idea ha sido desarrollar metodologías que permitieran incluir eficientemente vitamina C en dietas inertes manteniéndola estable en el agua de mar hasta que pudiera ser liberada en el interior de la larva,  y comprobar así su biodisponibilidad.

Uno de los resultados más destacado en este proyecto ha sido la fabricación de una microcápsula capaz de incluir una dieta larvaria con diferentes contenidos de vitamina C. Esta microdieta ha sido utilizada como primer y único alimento en larvas de lenguado y han podido constatar su biodisponibilidad y efectos positivos sobre el desarrollo y el sistema de defensa. Las larvas tuvieron un adecuado desarrollo al mes de vida sin necesidad de utilizar presas vivas (rotíferos) durante la primera alimentación.

El equipo ha experimentado con éxito el cultivo larvario de lenguado a nivel experimental desde el inicio de la alimentación, utilizando un sistema de recirculación de agua con filtración biológica que garantiza una calidad del medio y que puede ser un avance en el cultivo larvario de peces cuando se emplean dietas inertes.

Durante este proyecto y dirigida por Catalina Fernández Díaz se ha iniciado en IFAPA en su centro El Toruño, una línea de investigación e innovación en acuicultura relacionada con el desarrollo de nanopartículas. La nanotecnología es una ciencia emergente y que puede proporcionar interesantes soluciones a algunos cuellos de botella que actualmente existen en acuicultura.

Este equipo ha conseguido elaborar nanopartículas poliméricas empleando componentes de uso alimentario y biodegradable comprobando que no son tóxicas, son estables en agua de mar, de pequeño tamaño (<300 nm), capaces de incrementar el contenido total de vitamina C en rotíferos o de penetrar en el tejido epitelial del lenguado.

“Las nano y micro partículas se convierten en herramientas útiles para aportar soluciones a la acuicultura, como para el avance del desarrollo de microdietas y profundizar en el conocimiento de la nutrición larvaria de peces”, explicó la investigadora.

Las técnicas de nanoencapsulación puestas a punto durante este proyecto de excelencia sirvieron de base para abordar un tema de enorme impacto e interés como es el desarrollo de nanovacunas para el lenguado. Esta temática se abordó dentro del proyecto AQUAGENET donde ha participado la Dra Fernández Díaz y se pudo comprobar la utilidad de la metodología para la incorporación efectiva de plásmidos de ADN.

Actualmente dentro del proyecto EI.AVA2013 financiado por IFAPA uno de los objetivos consiste en extraer y caracterizar compuestos bioactivos a partir de algas. Los resultados preliminares indican que las nanopartículas que sintetizan en el laboratorio utilizando quitosano, pueden ser adecuadas para incorporar e incluso potenciar el efecto de dichos compuestos bioactivos.

El grupo de nutrición ubicado en el centro IFAPA El Toruño está iniciando un nuevo proyecto de excelencia (CEICE) que permitirá  profundizar en el estudio de otro micronutriente de interés como es el selenio. Los conocimientos adquiridos en el proyecto AGR-3695 incluyendo las técnicas de nano y microencapsulación permitirán evaluar las necesidades que tienen las larvas de lenguado ante este micronutriente.

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Sobre la investigadora:

Catalina Fernández Díaz es Investigadora Titular y Coordinadora del Área de Cultivos Marinos y Recursos Pesqueros del IFAPA-CAPDR- Junta de Andalucía