SUPERVIVENCIA DE LARVAS DE CAMARON

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un suplemento alimenticio en polvo que no requiere cadena de frío y que se aplica directamente al agua donde se lleva a cabo la cria comercial de larvas de camarón y más particularmente, la presente invención se refiere a una novedosa composición probiótica para reducir el impacto ambiental que se genera por el uso de productos químicos, así como para ayudar al aumento en la producción y supervivencia de larvas de camarón, que contiene una mezcla de cultivos de Bacíllus spp; Lactobacillus spp y Bifidobacterium spp; vitaminas; levaduras; aminoácidos; fibras solubles; y microalgas de alto contenido de ácidos grasos omega 3 y 6, que mejora sustancialmente la supervivencia de los animales, lo que conlleva al aumento de la producción de larvas de camarón, disminuyendo significativamente la incidencia de infecciones por bacterias u hongos patógenos, por lo que se evita el uso de antibióticos y antimicóticos reduciendo la contaminación de los cuerpos de agua por la adición de dichos compuestos, la resistencia, al igual que la bioacumulación de éstos. Antecedentes de la Invención

La demanda creciente en el consumo de crustáceos decápodos, en particular de camarones, ha incrementado la presión sobre las poblaciones naturales de estos animales, causando una disminución en sus números. Por lo anterior, se ha tratado de llevar a cabo crias masivas de camarones en cautiverio, en marismas y estanques cerrados para poder hacer frente a la demanda masiva de estos crustáceos. Sin embargo, debido a las condiciones de hacinamiento a los que se ven sometidos estos animales durante su desarrollo, se presentan constantemente infecciones de tipo bacteriano y fúngico que matan a la mayoría de las larvas en desarrollo. Estas infecciones también limitan el crecimiento de los organismos sobrevivientes y causan que los adultos presenten coloraciones poco uniformes, lo que repercute en un producto de poco valor comercial.

Aunado a lo anterior, la cría en cautiverio de camarón se enfrenta a otros inconvenientes ya que los animales tienden a presentar problemas metabólicos que limitan la absorción de nutrientes debido a que los crustáceos al estar fuera de sus zonas naturales de cría ven limitado su acceso a los agentes bacterianos benéficos que generen una microbiota óptima para el correcto funcionamiento de su organismo. Asimismo, este confinamiento limita seriamente la cantidad y tipo de alimentos disponibles para los camarones, por lo que se debe de suplementar su alimentación con piensos preparados. Si bien, la adición de alimentos preparados a los estanques parece aumentar la supervivencia de las larvas, la mayoría de estos preparados no evitan los trastornos metabólicos de estos organismos, por lo que, en la mayoría de los casos, las larvas solamente evolucionan por un periodo de tiempo corto antes de morir por una degeneración paulatina de su tracto digestivo .

Con el fin de resolver los problemas causados por la cría en cautiverio de los camarones, se han desarrollado diversos procedimientos para el uso de probióticos, que tiene como objetivo restaurar las funcionas naturales del tacto digestivo de los camarones, con el fin el instaurar una flora intestinal rica en los camarones que mejore la absorción de nutrientes. Estudios actuales demuestran que el microbioma bacteriano en los crustáceos es cientos de veces mayor al de nuestro organismo, por lo cual se infiere que los efectos tanto benéficos como no deseables, se pueden deber a un equilibrio o desequilibrio de microorganismos, de tal manera que el mantener un balance de microorganismos benéficos, puede generar beneficios tanto para la salud como para el medio ambiente. Asimismo, se han desarrollado composiciones que han tratado de suplementar las deficiencias de las dietas convencionales usadas en acuacultura para la alimentación de organismos acuáticos, de manera que éstas se adapten mejor a los requerimientos de los camarones. Ejemplos de este tipo de probióticos y composiciones están descritas en el Artículo Kongnum, K., & Hongpattarakere , T. (2012); Effect of

Lactobacíllus plantarum isolated from digestive tract of wild shrimp on growth and survival of white shrimp ( Litopenaeus vannameí ) challenged with Vibrio harveyi . Fish & shellfish immunology, 32(1), 170-177, en el que se divulga un estudio extenso de los efectos de suplementar la dieta de los camarones con probióticos, en especifico se centra en evaluar los efectos de suplementar la dieta de los camarones con bacterias ácido-lácticas. Dicho estudio concluye que al incluir Lactobacíllus plantarum en la dieta de las larvas de camarón se aumenta su supervivencia. Sin embargo, en dicho Articulo no se toma en cuenta el tipo de dieta que se administra a los camarones ni se cita que otro tipo de componentes son necesarios para favorecer el crecimiento de las larvas, por lo que no es posible concluir si con solo la adición de L. plantarum es suficiente para aumentar el crecimiento de las larvas y mejorar su coloración.

La solicitud de patente W02004043139 revela un producto para suplementar la dieta de especias acuáticas tales como rotíferos, camarones y organismos filtradores. La composición alimenticia comprende microalgas, levaduras y opcionalmente bacterias de los géneros Lactobacíllus spp. y Pseudomonas spp. En esta solicitud se describe que la suplementación de la dieta con la composición descrita aumenta de manera significativa la supervivencia de los organismos y aumenta la producción. Sin embargo, es esta solicitud se concluye que la mejora en el metabolismo de las larvas de camarón solo se obtiene por la adición de levaduras, no mostrando ejemplos que sustenten el uso de bacterias ácido lácticas. Aunado a lo anterior, no se describe el uso de oligoelementos ni de suplementos de proteína, por lo que la formulación descrita no puede ser adecuada para suplementar la alimentación de las larvas. La solicitud de patente US20150132436A1 describe una composición para alimentación de camarones y un método para preparar la misma. La composición aumenta las tasas de supervivencia y crecimiento del camarón cultivado y con ella se puede evitar la contaminación del agua del mar. La composición descrita tiene entre sus componentes varias bacterias ácido lácticas que al ser ingeridas por las larvas mejoran el porcentaje de supervivencia de los organismos y evitan la aparición de enfermedades. Sin embargo, la composición descrita sufre un proceso de fermentación, por lo que los microrganismos usados en la mayoría de los casos tienen sus membranas celulares rotas, lo que evita que funcionen como agentes probióticos en el intestino de los camarones.

El Articulo Ngo, Hai & Fotedar, Ravi . (2010); "A Review of Probiotics in Shrimp Aquaculture"; Journal of Applied Aquaculture, 22, 251-266, describe un estudio del efecto de la adición de probióticos a los cultivos comerciales de camarón y llega a la conclusión de que la adición de bacterias de los géneros Bacillus spp. , Vibrio spp. y Pseudomonas spp. mejora la supervivencia de los animales y reduce la polución causada por microrganismos patógenos en el agua. En dicho Articulo, no se menciona el uso de otros componentes que pudieran beneficiar el metabolismo del camarón, ni la adición de concentrados protéicos para suplementar la dieta de los animales.

Ninguno de los probióticos o composiciones descritas en los documentos antes citados, es adecuada para suplementar por completo las necesidades nutricionales de las larvas de camarón, ya que no aportan todos los nutrientes necesarios para el correcto desarrollo de las larvas hasta su estado adulto. Además, ninguna de las composiciones descritas permite suministrar a las larvas vitaminas, minerales ni otros compuestos necesarios para favorecer el crecimiento de las larvas a fin de obtener camarones de mayor tamaño y con una coloración más uniforme. En cuanto a los casos en que es necesario mantener en refrigeración las fórmulas, éstas generan costos extras por más del 50% del valor del producto, asi como un riesgo latente de que se deteriore la formula o mezcla original, disminuyendo la viabilidad o conteo bacteriano, el deterioro de los nutrientes y en algunos casos el deterioro del producto, por un mal manejo de la cadena de frió en la producción, en el transporte y el mantenimiento. Más aún, en la práctica diaria de aplicación de formulaciones probióticas, sean liquidas o en polvo y que requieran cadena de frió, en algunos casos se recomienda resuspender estas mezclas o fórmulas en caldos de cultivo durante 12 o 24 horas antes de aplicar, generando un desequilibrio en la formulación original por motivos de competencia de los microorganismos, disminución de los nutrientes y generación de péptidos antimicrobianos, ocasionando un cambio radical, agregando operaciones extras en el manejo, asi como pérdida en la función principal de estas fórmulas.

En vista de lo anterior, existe la necesidad de proporcionar una composición probiótica para las larvas de camarón, que permita instaurar una microbiota intestinal de alto impacto, que colonice y genere un beneficio biológico hasta su etapa adulta, que favorezca la asimilación de nutrientes, evite infecciones no deseables y que al mismo tiempo desplace bacterias y hogos patógenos en el tracto digestivo de los animales. Por otra parte, existe la necesidad de proporcionar una fórmula o mezcla que aporte proteínas, vitaminas y minerales a la dieta de los camarones de manera que éstos se mantengan más activos y en mejores condiciones, para favorecer su crecimiento. Asimismo, se requiere que en el ambiente acuoso donde se desarrollan las larvas, la aplicación de productos químicos (antibióticos y fungicidas) sea mínima o nula, evitando que las descargas de agua generen una pérdida, resistencia u otro efecto negativo en la flora y fauna natural del medio ambiente donde se llevan a cabo estas prácticas de producción .

Sumario de la Invención

Con el fin de superar las limitantes de los compuestos y composiciones probióticas disponibles, la presente invención tiene por objetivo formular una mezcla que funcione como suplemento alimenticio que no requiera cadena de frió, que se aplique directamente al agua donde se lleva a cabo la cria comercial de larvas de camarón, sin necesidad de resuspender y fermentar y más particularmente, la presente invención se refiere a una novedosa composición probiótica para reducir el impacto ambiental que se genera por el uso de productos químicos, asi como ayudar al aumento en la producción y supervivencia de larvas de camarón. Otro objetivo de la presente invención, es proporcionar una formulación y mezcla probiótica para larvas de camarón para generar una mayor supervivencia de larvas de camarón en granjas acuícolas; disminuir y/o evitar la incidencia de infecciones no deseables; apoyar en el desplazamiento de bacterias y hongos patógenos al interior del tracto digestivo, colonizándolo con bacterias benéficas; y disminuir y/o evitar la aplicación de productos químicos como antibióticos y fungicidas en el agua donde se desarrollan las larvas de camarón.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar una formulación y mezcla probiótica para larvas de camarón, que dé un aporte importante de proteínas, vitaminas y minerales que mejoren la salud de los animales y que al mismo tiempo favorezca su buen desarrollo .

Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar una formulación y mezcla probiótica para larvas de camarón, que facilite la digestión de los nutrientes y que evite el uso de antibióticos y antimicóticos en el agua.

Otro objetivo más de la presente invención es ofrecer una formulación o mezcla probiótica que no requiera cadena de frío y mantenga su viabilidad sin deteriorarse durante largos periodos de anaquel.

Los objetivos antes citados, así como otros y las ventajas de la presente invención, vendrán a ser aparentes de la siguiente descripción detallada de la misma.

Descripción Detallada de la Invención En el contexto de la presente invención, los siguientes términos se deben de interpretar de la siguiente manera:

- Producto de Alto Valor: producto generado a partir de algún subproducto de muy bajo valor y/o generador de impacto ambiental y/o económico de alguna industria.

- Antibióticos: sustancia que tiene la capacidad de eliminar o de interrumpir el crecimiento y la proliferación de diversos microorganismos sean benéficos o patógenos, cuyo mal uso o abuso puede generar resistencia en bacterias.

- Antimicóticos (Fungicidas) : sustancia que tiene la capacidad de evitar el crecimiento de algunos tipos de hongos o incluso de provocar su muerte.

- Bacterias Ácido-Lácticas (BAL) : son microorganismos que generan ambientes poco favorables para el desarrollo de microorganismos patógenos debido a su marcada capacidad antagonista, la cual favorece su proliferación, en detrimento de cualquier otro grupo microbiano o que contamine el producto posteriormente. Además de este importante papel en procesos de bioconservación .

- Bioacumulación : proceso de acumulación de sustancias químicas en organismos vivos de forma que estos alcanzan concentraciones más elevadas que las concentraciones en su medio o en los alimentos.

Cadena de Frió: cadena de suministro de temperatura controlada. Una cadena de frío que se mantiene intacta garantiza al consumidor que el producto de consumo que recibe se ha mantenido dentro de un intervalo de temperaturas durante la producción, el transporte, el almacenamiento y la venta.

- Formulación y/o Mezcla: suplemento alimenticio que resulta de la combinación de dos o más ingredientes, mezclados y procesados según determinadas especificaciones.

- Impacto Ambiental: efecto causado por una actividad humana sobre el medio ambiente.

- Larva de Camarón: estadios de iniciales de desarrollo de los camarones que comprenden desde nauplio, zoea, mysis y postlarva.

- Microbioma: número total de microorganismos y su material genético.

- Microbiota: población microbiana presente en los diferentes ecosistemas de otros organismos.

- Patógeno: todo agente biológico externo que se aloja en un ente biológico determinado, dañando de alguna manera su anatomía, a partir de enfermedades o daños visibles o no .

- Probiótico: bacterias que aportan beneficios para el organismo. Cuando llegan al intestino, siguen vivas y en actividad, causan efectos positivos en los organismos a los que se les administra.

- Producción Sustentable: uso de bienes y servicios que responden a las necesidades básicas y mejoran la calidad de vida, minimizando el uso de recursos naturales, materiales tóxicos, asi como la generación de residuos y contaminantes durante todo el ciclo de vida, sin menoscabar las posibilidades de las futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades.

- UFC/g: unidades Formadoras de colonia por gramo de producto .

- Viabilidad: microorganismos que es capaces de replicarse o de transferir material genético.

La presente invención proporciona una novedosa formulación y mezcla probiótica para larvas de camarón, que no requiere cadena de frió y es de fácil manejo, que aumenta la supervivencia de las larvas hasta en un 20%, mejorando la calidad del agua de los estanques en donde es aplicada, por lo que disminuye la necesidad de usar químicos para el control de plagas u organismos patógenos. La formulación y mezcla probiótica de la presente invención, esta diseñada para camarones en estado larvario y comprende una mezcla de diferentes bacterias ácido- lácticas y levaduras en un medio nutritivo rico en aminoácidos, ácidos grasos omega, vitaminas y minerales, que ayuda al desplazamiento de bacterias patógenas a nivel intestinal, apoyando también al aumento de la supervivencia de la larva, asi como la disminución del uso de antibióticos y fungicidas. La composición probiótica de la presente invención está conformada por los elementos listados en la Tabla 1. Tabla 1. Composición probiótica para la alimentación de larvas de camarón

Componente Concentración

Mezcla de cultivo de Lactobacillus

spp 1X10 ⁷ ufc/g - 3X10 ¹² ufc/g,

5-50%

Bacillus spp 1X10 ⁷ ufc/g - 3X10 ¹²

ufc/g y cultivo de Bifidobacterium

spp 1X10 ⁷ ufc/g - 1X10 ¹¹ ufc/g

Aislado protéico de origen

3-25%

animal/vegetal

Vitaminas A, complejo B, C, D y E 1-15%

Calcio 0.1-2%

Minerales 0.01-10%

Monosacáridos , disacáridos,

oligosacáridos y 10-90%

fructoligosacáridos

Acidos grasos EPH y DHS aislados de

0.44-1%

microalgas

Liofilizado de Saccharomyces

5-50%

cerevisae

En una modalidad preferida de la presente invención, el cultivo de Lactobacillus spp, comprende una mezcla de, Lactobacillus casei, Lactobacillus casei var rhamonosus, Lactobacillus acidophillus y Lactobacillus plantarum; el cultivo de Bacillus spp comprende Bacillus coagulans y; el cultivo de Bifidobacterium spp comprende Bifidobacterium animalis y Bifidobacterium bifidum. En otra modalidad de la presente invención la mezcla de monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y fructoligosacáridos comprende glucosa, almidón, lactosa, dextrinas, maltodextrinas e inulina

La composición antes descrita, se adiciona de forma libre en los cuerpos de agua donde se crian las larvas de camarón y una vez ingerida por estas, disminuye y/o evita la invasión de bacterias patógenas en el intestino de los animales, por lo que las larvas mejoran sustancialmente su metabolismo y crecen de mejor manera presentando una mejor coloración y un tamaño mayor con respecto a larvas criadas en condiciones convencionales.

Para demostrar las ventajas de la administración de la composición de la presente invención en la cria de larvas de camarón, se adicionó ésta a un cultivo comercial de larvas de camarón y se comparó la supervivencia, tasa de crecimiento y coloración de los animales respecto a un cultivo testigo sin la adición de la composición. Se usaron alrededor de 167 millones de larvas de camarón, la mitad de las cuales suplementaron su alimentación con la composición de la presente invención, mientras que la otra mitad se crió en un estanque abierto sin suplementación de su alimentación. Los resultados del conteo de animales sobrevivientes después del periodo de prueba, arrojó una supervivencia de hasta un 20% mayor a la obtenida con la cria convencional. Asimismo, con la suplementación de la composición de la presente invención se evitó el uso de antibióticos y fungicidas químicos, sin que se presentaran infecciones entre las larvas, mientras que en el estanque de cría sin suplementación fue necesario adicionar antibióticos/antimicóticos debido a la aparición de un conato de infección. Por otro lado, la talla de los animales en el grupo con suplementación fue mucho mayor que la de los animales del cultivo testigo, presentando además una mejor coloración y movilidad. Los resultados del ensayo antes descrito demuestran que la adición de la composición de la presente invención en los estanques de cria de camarón mejora sustancialmente la supervivencia de las larvas y además permite obtener camarones con una mejor talla y una coloración mas uniforme. Además, al evitarse el uso de antibióticos y antimicóticos se evita la contaminación de los cuerpos de agua evitando daños al medio ambiente.

La presente invención se ha descrito de acuerdo con una modalidad preferida; sin embargo, será aparente para un técnico con conocimientos medios en la materia, que podrán hacerse modificaciones a la invención, sin apartarse de su espíritu y alcance.