Industria Acuícola | Investigación
El tratamiento con nanoburbujas de ozono en agua dulce redujo eficazmente las bacterias patógenas de los peces, y es seguro para la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) Destacar • En este estudio se exploró la desinfección de NB-O3 en la acuicultura de agua dulce. • El tratamiento con NB-O3 redujo eficazmente las bacterias patógenas de los peces que se encuentran en el agua. • Una exposición de 10 minutos a NB-O3 (2–3 × 10 7 nanoburbujas / ml) fue segura para la tilapia del Nilo. • Para mejorar la eficacia de la desinfección, se sugiere un tratamiento repetido para el agua con abundante materia orgánica. • La tecnología NB-O3 es prometedora para reducir las bacterias patógenas en la acuicultura de agua dulce. Las altas concentraciones de ciertas bacterias patógenas en el agua generalmente dan como resultado brotes de enfermedades bacterianas en los peces de cultivo. Aquí, exploramos la aplicación potencial de una tecnología emergente de nanoburbujas en la acuicultura de agua dulce, específicamente dirigida a reducir las concentraciones de bacterias patógenas de peces en agua dulce, y evaluamos si las nanoburbujas son seguras para la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus). Se estableció un protocolo de tratamiento de nanoburbujas de ozono (NB-O3), basado en el examen del tamaño de las nanoburbujas, la concentración, las propiedades de desinfección y el impacto en la salud de los peces. Un tratamiento de 10 minutos con NB-O3 en 50 L de agua generó aproximadamente 2-3 × 10 7 burbujas / mL, la mayoría de las burbujas tienen menos de 130 nm de diámetro y un nivel de ozono de 834 ± 22 mV potencial de oxidación-reducción (ORP). Un solo tratamiento con agua enriquecida con Streptococcus agalactiae o Aeromonas veronii redujo eficazmente la carga bacteriana en 26 a 48 veces o 96,11 a 97,92%. Este mismo protocolo se repitió tres veces. El resultado fue una reducción de 22.058 a 109.978 veces en las bacterias o una disminución del 99,93 al 99,99%. En comparación, las concentraciones bacterianas en los tanques de control perma-
necieron sin cambios durante los experimentos. En agua cultivada con tilapia del Nilo con presencia de materia orgánica (p. Ej. Moco, heces, flora bacteriana, alimento, etc.), la propiedad desinfectante del NB-O 3fue reducido; sin embargo, aún observamos una reducción del 59,63%, 87,25% y 99,29% después del primer, segundo y tercer tratamiento consecutivos, respectivamente. Para evaluar la seguridad de NB-O3 en peces, se expusieron juveniles de tilapia del Nilo al tratamiento con NB-O3 durante 10 min. No se observó mortalidad durante el tratamiento o 48 h después del tratamiento. El examen de la histología de las branquias reveló que un solo tratamiento con NB-O3 no provocó alteraciones en la morfología celular. Sin embargo, se notó daño en los filamentos branquiales, como congestión sanguínea, agregados de células basales en las laminillas secundarias o pérdida de la laminilla secundaria en los peces que recibieron dos o tres exposiciones consecutivas en el mismo día. Los resultados de los experimentos realizados en este estudio sugieren que NB-O3 la tecnología es prometedora para reducir las bacterias patógenas en los sistemas de acuicultura y puede ser útil para reducir el riesgo de brotes de enfermedades bacterianas en los peces de cultivo. Palabras clave: Carga bacteriana, Desinfección, NB-O 3, Nanoburbujas de ozono y Tilapia El sector de la acuicultura, especialmente en Asia, juega un papel vital en la seguridad alimentaria mundial. Suministra proteínas a aproximadamente 4.500 millones de personas y emplea a 19,3 millones de personas en todo el mundo (Béné et al., 2015; FAO, 2018). Al igual que otros sectores alimentarios, la acuicultura se ha enfrentado a desafíos cada vez mayores con las enfermedades infecciosas. El control de estas enfermedades ha llevado a un aumento en el uso de antimicrobianos (Banco Mundial, 2014; Watts et al., 2017). De particular importancia para la salud pública ha sido el aumento de la resistencia a los antimicrobianos (RAM). Las alternativas a los productos para controlar las infecciones bacterianas en todos los sectores de producción de alimentos han aumentado en los últimos años (Watts et al., 2017; Reverter et al., 2020). Industria Acuicola | Enero 2021 |
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Los enfoques anteriores y actuales se centran principalmente en compuestos antibacterianos derivados de productos naturales, probióticos, inmunoestimulantes y vacunas para estrategias de prevención (Watts et al., 2017; Reverter et al., 2020). Otras estrategias de prevención, generalmente utilizadas en sistemas cerrados de recirculación para reducir la concentración bacteriana en el medio acuático, incluyen el tratamiento del agua con ultravioleta (UV) u ozono. Ambos tratamientos tienen problemas logísticos y económicos para las industrias de la acuicultura. Los rayos UV requieren que el agua esté muy limpia cuando se expone a la fuente de luz, lo que la hace menos que ideal en los sistemas de cultivo en estanques que se encuentran comúnmente en Asia. El ozono tiene una baja propiedad de disolución, una rápida descomposición en el agua y puede ser letal para los peces (Huyben et al., 2018; Xia y Hu, 2019). Se necesita una tecnología de tratamiento de agua no químico más eficaz para mejorar la calidad del agua para los sistemas de acuicultura, como los sistemas de cultivo intensivo en estanques. La tecnología de nanoburbujas es una tecnología emergente para el tratamiento de aguas residuales (Yamasaki et al., 2005; Agarwal et al., 2011) y recientemente se ha aplicado en la acuicultura para aumentar las concentraciones de oxígeno disuelto en sistemas de acuicultura intensiva (Agarwal et al., 2011; Mahasri et al., 2018; Anzai et al., 2019; Rahmawati et al., 2020). Esta tecnología implica la inyección de burbujas nano o ultrafinas (<200 nm) con un gas elegido en el agua (Agarwal et al., 2011; Anzai et al., 2019). A diferencia de las macro y microburbujas, estas nanoburbujas tienen una flotabilidad neutra y, por lo tanto, permanecen en el agua durante días (Takahashi et al., 2007; Agarwal et al., 2011). La tecnología es altamente eficiente para disolver gases en la columna de agua debido a la gran relación de superficie a volumen de las burbujas (Gurunga et al., 2016). Esta última propiedad puede mejorar la eficiencia del suministro de oxígeno u ozono a los sistemas de acuicultura. Recientemente se ha explorado la
