Fotoperiodo: una herramienta útil para el cultivo de salmónidos
El evento, comenzó con la exposición del jefe de Análisis del Instituto Tecnológico del Salmón de SalmonChile (Intesal), el Dr. Alfredo Tello, quien entregó una radiografía sobre el estado y desafíos de la industria salmonicultora nacional. Tello explicó que durante el año 2014, la industria chilena generó una producción récord de salmón y trucha, alcanzando las 850 mil toneladas, acompañada de mejores resultados, tanto sanitarios, como de rendimientos productivos, en comparación con el año 2013.
Sin embargo, agregó que "como industria, tenemos aún el desafío de implementar estrategias productivas y sanitarias que sean sustentables en el largo plazo”. Para hacer esto, Tello recalcó que "es fundamental que vayamos respondiendo preguntas de manera objetiva y rigurosa, que nos permitan avanzar con soluciones concretas".
En este sentido, según expuso Tello, existen iniciativas privadas de investigación y desarrollo que contribuyen a incorporar estos nuevos conocimientos, para mejorar la toma de decisiones en la industria. "El fotoperiodo lo podemos incorporar no sólo dentro de las estrategias productivas, sino también al interior de las estrategias sanitarias. Actualmente, algunas empresas están explorando el uso de la luz para el control de caligus lo cual contribuye a construir una industria más sustentable y lograr los objetivos trazados a largo plazo”, finalizó el profesional.
El workshop, organizado por las empresas Bioled y Stofnfiskur Chile, tuvo como principal relator al director de investigación del Instituto de Acuicultura de la Universidad de Stirling, Escocia, el Dr. Hervé Migaud, quien es un connotado investigador que ha desarrollado una gran cantidad de trabajos científicos acerca del control ambiental, endocrino y molecular de la maduración en peces.
Durante el workshop, el Dr. Migaud explicó que el fotoperiodo actualmente es utilizado para manipular el desove de reproductores, mejorar la productividad, manipular la ventana de esmoltificación, suprimir la maduración temprana en el mar y, recientemente, para modificar el comportamiento de la natación en jaulas marinas y reducir la infección por piojos marinos.
Importancia biológica de la luz en la industria del salmón
Según el Dr. Migaud, el eje circadiano se compone de tres componentes principales: los ojos, la glándula pineal y el cerebro (todos tienen fotorreceptores). "Hemos estado investigando este eje en varias especies, con el objetivo de comprender mejor cómo se percibe la luz y controlar la melatonina producida por la glándula pineal, que se cree, estimula el sistema GnRH para iniciar la maduración o la reproducción" precisó Migaud, agregando que "los vínculos directos entre la melatonina y el sistema de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH todavía no se conocen completamente".
En este contexto, Migaud recalcó que las diferentes especies de teleósteos se han adaptado de manera diferente a los estímulos de la luz, dependiendo de su hábitat. Es así como los peces que viven a mayores profundidades serían más susceptibles a la luz que ingresa a través de sus ojos, mientras que en las especies salmónidas, que son menos sensibles, la glándula pineal sería la responsable de la percepción primaria de luz. En tanto, la melatonina se encargaría de determinar las señales día/noche. "La intensidad de luz por encima de 0,016 watts/m2 es percibida como luz y es menos sensible al extremo rojo del espectro”, reveló Migaud.
El académico mostró resultados de diversas investigaciones, donde la glándula pineal de algunas especies de latitudes templadas han demostrado tener una sensibilidad más aguda a longitudes de onda de luz más cortas (es decir, verde-azul λ 450-550 nm), mientras que otras especies no mostraron una clara diferenciación, aunque las longitudes de onda más largas ( es decir, rojo λ 700 nm) a intensidades suficientes, también suprimen los niveles circulantes de melatonina en salmónidos, pero no en su totalidad.
Aunque hay beneficios claros para el uso de regímenes de luz artificial, sigue habiendo un alto grado de escepticismo en la industria acerca de los beneficios de las luces sobre el crecimiento y la maduración. Según el Dr. Migaud, "la luz puede inducir daño en la retina de los peces, pero aún no se han estudiado los niveles de iluminación que pueden afectarlos”. Además, agregó que "los peces han desarrollado mecanismos de protección alternativos, como por ejemplo, la migración de gránulos de melanina, movilidad y regeneración de las fotorreceptores que permiten la recuperación de la retina en 30 días, aproximadamente”.
Entre los efectos colaterales que esto tendría, Migaud detalló que "el daño en la retina, seguido por la regeneración, podría explicar un fenómeno que se observa con frecuencia, después de la aparición de las luces, y que se ha estudiado en las industrias de salmón y bacalao en Escocia, denominado ‘growth dip’. Este fenómeno ha sido reportado en varios trabajos científicos y se relaciona con una disminución del crecimiento cuando los peces ingresan al mar y son expuestos a luz artificial permanente.
En cuanto al uso de la luz, el Dr. Migaud explicó que el régimen perfecto de luz debe ser eficiente en: promover el crecimiento y mejorar la esmoltificación; entregar una cantidad y calidad óptima de luz; de bajo costo; a través de un equipo robusto y resistente al agua; y amigable y de fácil operación.
Manipulación de la luz en la esmoltificación
En la segunda exposición del Dr. Migaud, éste se refirió a la manipulación de la luz en la etapa de esmoltificación. Según el especialista, la intensidad y el espectro de la luz pueden tener un efecto en la esmoltificación.
El académico explicó que la duración mínima de invierno para completar la esmoltificación es de seis a ocho semanas (400 UTAs), agregando que, "si la señal de día corto se realiza muy temprano, puede aumentar la tasa de maduración". En tanto, otro factor de importancia en esta etapa es la temperatura, "la cual influye en el desarrollo y en la pérdida de las características de smolt y tiene efectos a largo plazo sobre el rendimiento de los smolts en agua de mar, por ello, los peces nunca se deben transferir al mar antes de las 300 UTAs", aseveró el académico. Sin embargo, "la temperatura tiene menos importancia en esta etapa que la luz, ya que afecta más al crecimiento de los peces", concluyó.
Manipulación de la luz en reproductores
Desde el punto de vista neuroendocrino, la pubertad implica la activación completa del eje endocrino de la reproducción o gonadotrópico. En este contexto, el Dr. Migaud explicó que existen evidencias de una posible acción complementaria de las kisspeptinas hipotalámicas en el control de la secreción de gonadotropinas directamente en la hipófisis, y que integrarían procesos específicos del metabolismo y el fotoperiodo. Asimismo, el profesional destacó que en salmónidos se presenta un perfil hormonal estacional y que el calcio es un carrier para las hormonas involucradas en el proceso de maduración y que sería muy útil medirlo.
Según Migaud, se han estudiado muchos regímenes de fotoperiodo en salmones, sin embargo, "los peces no ovularan si la temperatura no es adecuada, a diferencia de la esmoltificación", contrastó el especialista, agregando que "en trucha arcoíris, se puede gatillar la ovulación en la semana que el piscicultor lo requiera, con una buena foto manipulación".
Posteriormente, el especialista se refirió a la calidad de los gametos, definiéndola como la habilidad de los huevos para ser fertilizados y, subsecuentemente, desarrollarse como embriones normales. A continuación, presentó los principales aspectos que determinan la calidad de las ovas de salmónidos, considerando los programas de mejoramiento genético como relevantes para la obtención de ovas de calidad. A su juicio, "la manera en que se hace es importante, aún cuando es difícil dar con recetas".
Control ambiental de la reproducción
En su última presentación, el Dr. Migaud se refirió a la maduración temprana en el mar. Según el académico de la Universidad de Stirling, la prevalencia de peces que maduran en el mar es variable y depende del stock genético utilizado, el grupo de smolt, el ambiente donde crecen los peces (temperatura y salinidad), el régimen de luz y calidad del agua, densidad de cultivo, nutrición y epigenética. "Si tienes sitios donde la salinidad varia, probablemente se produzca mayor cantidad de maduros precoces", sostuvo el especialista.
Entre las estrategias para abordar esta problemática, Migaud mencionó que el fotoperiodo es una herramienta útil para estas situaciones, agregando que existen otras técnicas de manejo como producción de triploides y monosexo.
Luz, comportamiento natatorio y caligus
Los piojos marinos (sea lice) se distribuyen en los primeros seis metros de la columna de agua, por lo tanto, mantener los peces bajo esta profundidad, disminuye el tiempo de exposición a la infestación por copepoditos, reveló Migaud. Asimismo, añadió que la manipulación de la conducta natatoria, a través de la luz en salmón Atlántico, podría ser una herramienta útil para el control del sea lice.
En estudios recientes realizados por el Dr. Migaud, observó que la adherencia de piojos de mar se incrementa con el aumento de la intensidad de la luz (espectro blanco, azul y verde-azul), mientras que en oscuridad, también se adhieren al salmón, pero el porcentaje es considerablemente bajo. En tanto, el especialista reveló que bajo luz roja, los copepoditos se adhieren en menor cantidad en comparación con luces de otros colores.
Otras presentaciones
En la ocasión, la gerente de Desarrollo de Bioled, Ximena Navarro, expuso acerca de los factores claves para el éxito del fotoperiodo en agua de mar. La ejecutiva destacó las herramientas claves para el éxito del proceso y la importancia de la planificación, diseño y seguimiento del fotoperiodo en las instalaciones.
A su vez, el gerente general de Tracelab, Álvaro Campos, se refirió a la verificación de niveles de melatonina para el control del fotoperiodo, de tal modo de poder evidenciar si se obtiene una modificación en los niveles de la hormona como efecto del manejo por fotoperiodo. Campos mostró los avances en el desarrollo de un protocolo de muestreo para salmón Atlántico y salmón Coho.
