Impacto de las condiciones de conservación sobre la viabilidad y biodiversidad microbiana del Biofloc

Abstract

La acuicultura intensiva es una práctica que viene acompañada de importantes impactos ambientales. Las descargas excesivas de agua debidas a los recambios de los tanques de cultivo son, a la vez, una fuente de contaminantes al depositar desechos de materia orgánica al medio y un desperdicio de este recurso. El sector de la acuicultura debe prosperar garantizando parámetros ecológicos óptimos en relación a la calidad del agua y al crecimiento de los animales. Una forma de reducir las necesidades de agua y mejorar las densidades de población, es mediante un tratamiento natural del agua aplicando la tecnología Biofloc, que consiste en agregados microbianos con acción probiótica y con capacidad para convertir los productos de excretados en el agua por acción del cultivo, en alimento para los animales, evitando así los recambios continuados de agua. Bajo esta perspectiva, este trabajo se ha centrado en evaluar la efectividad de la refrigeración y la congelación como métodos de conservación de muestras de Biofloc. Para ello, se conservaron a tres temperaturas diferentes, a 4 °C, -20 °C y -80 °C y se realizaron tres muestreos a T0, T7 días y 1 mes, mediante siembras y recuentos de los tres grupos microbianos principales constituyentes del Biofloc (bacterias aerobias mesófilas, bacterias nitrificantes y hongos mesófilos) junto con estudios de tolerancia a la salinidad y evaluación de fluctuaciones en la diversidad microbiana de las muestras. El análisis se completó con un estudio de metataxonómica para estudiar los grupos microbianos mayoritarios presentes. Los resultados mostraron que, la refrigeración como método de conservación era capaz de mantener una mayor diversidad microbiana del estudio. Por otra parte, los tratamientos de congelación sufrían una pérdida enorme de biodiversidad y únicamente favorecieron la proliferación de bacterias con capacidad psicrótrofa, cuya densidad microbiana fue aumentando a lo largo del tiempo de muestreo. Pese a lo anterior, la evolución de los Biofloc a lo largo del tiempo, en condiciones de refrigeración suponen una importante pérdida de biodiversidad que resulta notable en menos de un mes. Este hecho pone de manifiesto que la estabilidad microbiana de los Biofloc es limitada y requiere de mejoras de conservación que garanticen la viabilidad y complejidad del microbioma existente en ellos. Intensive aquaculture is a practice that is accompanied by significant environmental impacts. Excessive water discharges due to the replacement of culture tanks are both a source of pollutants by depositing organic matter waste into the environment and a waste of this resource. The aquaculture sector must prosper by ensuring optimal ecological parameters in terms of water quality and animal growth. One way to reduce water needs and improve stocking densities is through natural water treatment by applying Biofloc technology, which consists of microbial aggregates with probiotic action and with the capacity to convert the products excreted in the water by the action of the culture into food for the animals, thus avoiding continuous water replacement. Under this perspective, this work has focused on evaluating the effectiveness of refrigeration and freezing as methods of preservation of Biofloc samples. For this purpose, they were preserved at three different temperatures, at 4 °C, -20 °C and -80 °C and three samplings were carried out at T0, T7 days and 1 month, by means of seeding and counts of the three main microbial groups constituting the Biofloc (aerobic mesophilic bacteria, nitrifying bacteria, and mesophilic fungi) together with salinity tolerance studies and evaluation of fluctuations in the microbial diversity of the samples. The analysis was completed with a meta-taxonomic study to observe the major microbial groups present. The results showed that refrigeration as a preservation method was able to maintain a higher microbial diversity. On the other hand, freezing treatments suffered an enormous loss of biodiversity and only favored the proliferation of bacteria with psychrotrophic capacity, whose microbial density increased throughout the sampling time. Despite the above, the evolution of Biofloc over time, under refrigeration conditions, represents a significant loss of biodiversity that is noticeable in less than a month. This fact shows that the microbial stability of Biofloc is limited and requires conservation improvements to guarantee the viability and complexity of the microbiome existing in them.