Una levadura para el apoyo inmunológico en camarones

Una exploración de cómo P. guilliermondii en las dietas afecta la fisiología inmune y el rendimiento de los camarones

Por Sarah Cooper, François Jégou, Delphine Weissman and Yoav Rosen

Diferentes tipos de levaduras y sus extractos se utilizan como ingredientes de alimentos en la acuacultura debido a su valor nutricional y/o compuestos bioactivos. Saccharomyces cerevisiae es la levadura más utilizada en aplicaciones de alimentación animal. Pichia guilliermondii es una levadura novedosa con una morfología, una estructura y una actividad consecuentemente única que recientemente ha mostrado potencial en los camarones con respecto al apoyo inmunológico.

Una novedosa levadura con potencial en la alimentación de camarones

Las diferencias en la morfología y características físicas de P. guilliermondii y S. cerevisiae se evaluaron en un estudio paralelo realizado por Peisker et al. (2017). Existen diferencias significativas entre ellos: la célula de levadura P. guilliermondii es más pequeña y, como resultado, tiene una mayor relación área superficial/volumen. También es significativamente más hidrofóbico en comparación con S. cerevisiae. Además, la distribución de glicoproteínas en la pared celular de la levadura varía, lo que sugiere que P. guilliermondii tiene una estructura y composición de la pared celular diferente a la de S. cerevisiae. Estas particularidades pueden estar asociadas con diferencias significativas en el comportamiento de las dos células de levadura cuando se usan en alimentos acuícolas.

Un llamado para nuevos enfoques en el manejo de camarones

Como los camarones carecen de un sistema inmunológico adaptativo, las terapias preventivas, como las vacunas que se usan en especies más inmunocompetentes, no pueden usarse para proteger a los camarones contra ciertas enfermedades infecciosas. Al mismo tiempo, con las crecientes preocupaciones en torno a la resistencia a los antimicrobianos, están aumentando las restricciones sobre el uso de antimicrobianos para apoyar la salud de los animales utilizados como alimento, incluida la producción de camarones.

En consecuencia, se buscan estrategias alternativas para mejorar la salud y el rendimiento de los camarones de manera sustentable. Dichos métodos alternativos incluyen prácticas de gestión agrícola, biorremediación, genética y nutrición, incluidos los aditivos especiales.

Apoyo a la fisiología inmunitaria y mejora del rendimiento en camarones

La asociación entre el uso de P. guilliermondii en la dieta de los camarones y los efectos beneficiosos sobre los parámetros relacionados con la fisiología y el rendimiento inmunológico de los camarones se ha explorado en algunos estudios.

Fisiología inmune

Se realizó un estudio inicial en un centro de investigación en Tailandia. Se evaluaron los cambios en los parámetros inmunológicos críticos en camarones antes y después del desafío experimental con Vibrio harveyi cuando los camarones recibieron suplementos de P. guilliermondii, en comparación con aquellos sin suplementos, como se muestra en la Figura 1.

Al final del período de alimentación de 28 días, se tomaron muestras de camarones de los grupos suplementados y de control para medir la concentración de hemocitos totales y granulares. Después de esto, los camarones de cada grupo se infectaron con V. harveyi y luego, 3 horas después, se midió el número de células de V. harveyi que quedaban en la hemolinfa de cada grupo para evaluar la eficacia de la eliminación bacteriana.

Mientras que el nivel de hemocitos totales se mantuvo sin cambios entre los dos grupos, el recuento de hemocitos granulares aumentó significativamente en la hemolinfa de los camarones alimentados con P. guilliermondii (P<0.05; Figura 1). Los hemocitos son células sanguíneas (hemolinfa) de invertebrados que participan en procesos críticos de defensa inmunitaria de los camarones, como la coagulación y la fagocitosis de microorganismos patógenos. Aunque el recuento total de hemocitos se utiliza como indicador del estado general de salud de los camarones, los hemocitos granulares contienen los principales factores humorales de defensa que se liberan durante una invasión de patógenos. Por lo tanto, una proporción elevada de hemocitos granulares entre los hemocitos totales puede indicar capacidades inmunes  preparadas  y,  en  consecuencia, una respuesta más efectiva a los desafíos de patógenos.

Así mismo, se encontró que los camarones alimentados con P. guilliermondii, que tenían una mayor proporción de estos hemocitos granulares presentes, tenían una cantidad significativamente menor de células de V. harveyi restantes en su hemolinfa cuando se midió 3 horas después del desafío (P<0.05; Figura 2).

Supervivencia mejorada cuando se le desafía

Se realizaron dos estudios adicionales para examinar el impacto potencial de la suplementación con P. guilliermondii en el rendimiento durante dos desafíos infecciosos comunes: el virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV) y Vibrio parahaemolyticus, el agente etiológico del síndrome de mortalidad temprana o EMS, también conocida como enfermedad de necrosis hepatopancreática aguda (AHPND).

Ambos estudios se llevaron a cabo en un laboratorio húmedo en Perú y fueron similares en diseño, con tres tratamientos dentro de cada estudio: el grupo de control no desafiado fue alimentado con la dieta basal sin la suplementación de P. guilliermondii; los otros dos grupos fueron desafiados, pero solo uno de estos grupos recibió suplementos de P. guilliermondii. En ambos estudios, los grupos de camarones alimentados con dietas suplementadas con P. guilliermondii mejoraron significativamente la supervivencia en comparación con los grupos de control desafiados: 84 % más de supervivencia en el desafío WSSV (P<0.05; Figura 3), y 76 % más de supervivencia en el desafío V. parahaemolyticus (P<0.05; Figura 4).

Mejor crecimiento en condiciones no desafiadas

El rendimiento de las dietas para  camarones suplementadas con P. guilliermondii en condiciones sin ningún desafío infeccioso específico se evaluó en dos estudios en las instalaciones de investigación de ADM en Vietnam. Durante cada prueba, se alimentaron ocho repeticiones por grupo de tratamiento con una dieta de control basal más suplementos de P. guilliermondii al 0.1 %. La ganancia de peso promedio de los camarones entre el inicio y el final del estudio fue significativamente mayor, en un 9% y un 10% respectivamente (P<0.05; Figura 5) para los camarones que recibieron la suplementación con P. guilliermondii en comparación con los camarones alimentados con la dieta de control basal.

Promoviendo mejores resultados para la producción de camarón

La asociación entre el uso de la novedosa levadura P. guilliermondii en dietas para camarones y los impactos beneficiosos en los parámetros fisiológicos y de rendimiento se ha demostrado en varios estudios, en diferentes mercados y en diferentes condiciones. Puede ser la morfología específica y la estructura única de P. guilliermondii lo que influye en estos resultados extraordinarios y beneficiosos. Como tal, P. guilliermondii puede representar un medio natural y rentable de reducir el impacto de los problemas de salud y mejorar el rendimiento en la producción de camarones.

Referencia

Peisker, M., Stensrud, E., Apajalahti, J., Sifri, M. 2017. Morphological Characterization of Pichia guilliermondii and Saccharomyces cerevisiae yeast and their Effects on Adherence of Intestinal Pathogens on Piglet and Chicken Epithelium Invitro. J Anim Res Nutr Vol No 2 Iss No 1:9 doi: 10.21767/2572- 5459.100029