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Distribucion de Vibrio spp. en agua y sedimento de estanques productores de camaron Litopenaeus vannamei cultivados con agua del lago de Maracaibo (Venezuela).

Vibrio spp. Distribution in Water and Sediment from Ponds Producing Litopenaeus vannamei Shrimp Cultured with Water from Lake of Maracaibo Venezuela

INTRODUCCION

El cultivo del camaron marino Litopenaeus vannamei (Boone, 1931) es el rubro mas importante de la acuicultura venezolana. Hasta el ano 2005, su produccion por hectarea en Venezuela era una de las mas altas en Latinoamerica [21], produciendose una caida en la misma debido al fuerte impacto que produjo la aparicion de enfermedades severas [5], especialmente el virus del Taura, el cual unida a los cambios en las condiciones ambientales, el incumplimiento de los compromisos con los proveedores, el erroneo manejo administrativo y el aumento del precio del alimento llevaron a una reduccion de los promedios de rendimiento de 2.700 Kg/hectarea (ha) en el 2004 a 1.800 Kg/ha en el ano 2008, con porcentajes de sobrevivencia del 80 al 50%, respectivamente [20]. De igual manera ocasiono la disminucion del espejo de agua bajo cultivo de 8000 ha a 4000 ha, para los anos 2005 a 2006 [25].

El vinculo entre las enfermedades y las condiciones ambientales ha demostrado que, las condiciones sub-optimas en agua y sedimento incrementan el estres en los organismos, haciendo que se extiendan sus respuestas adaptativas mas alla de sus posibilidades, provocando un desarrollo pobre o llegando incluso a sufrir una enfermedad [4, 8, 12, 16].

Entrelos principales problemas patologicos que se identificaron en Venezuela en el cultivo de camarones se encontraron involucrados a los protozoos epibiontes, hongos, rickettsias, Vibrio spp y virus [11]. Vibrio es uno de los generos bacterianos mas comunmente asociados a las infecciones en camaron, por su capacidad de invadir a este organismo en condiciones de manejo inapropiado de la calidad del agua y sedimento en los estanques de cultivo [3, 16, 17, 28]. Este genero es abundante y cosmopolita, por lo que practicamente se le encuentra en cualquier tipo de agua empleada para cultivo [10,28]. Tambien se encuentra en los sedimentos y en el tracto digestivo de los organismos, tanto en larvas como en adultos [16].

Muchas de las especies de Vibrio han sido reportadas como la causa de serias perdidas economicas en la produccion del camaron de cultivo en diversos paises. Entre las especies del genero Vibrio asociadas a infecciones del camaron, V. alginolyticus, V. anguillarum, V. campbelli, V. fluvialis, V. harveyi, V parahaemolyticus, V. penaeicida, V. vulnificus y Photobacterium (Vibrio) damsela, tienen la propiedad de afectar todos los estadios de desarrollo del camaron, sus caracteristicas organolepticas o incluso provocar mortalidad de hasta el 100% a las 24 horas (ha) del brote [16, 17, 27]. El monitoreo de los agentes patogenos en los cultivos de camaron permite establecer medidas de bioseguridad que disminuyen la presencia de estos microorganismos en el estanque y evitar con ello los efectos negativos en la produccion. Particularmente, la determinacion rutinaria de especies de Vibrio en las granjas es util para la toma de decisiones en los estanques, y en algunos casos, el uso de antibioticos basado en los resultados obtenidos [23].

El objetivo del presente estudio fue evaluar la distribucion de Vibrio en agua y sedimentos de los estanques productores de camaron L. vannamei cultivado con agua del Lago de Maracaibo en Venezuela.

MATERIALES Y METODOS

Area de estudio

El area de estudio abarco los estanques de engorde de una granja situada en la costa occidental del Lago de Maracaibo del estado Zulia, especificamente en el municipio La Canada de Urdaneta, ubicado en las coordenadas 10[grados]24'17"N, 71[grados]42'3"W.

Se realizaron cinco muestreos correspondientes a un ciclo de cultivo del camaron, de 75 dias (d) de duracion durante los meses de marzo, abril y los primeros quince d del mes de mayo. Las muestras de agua y sedimento se tomaron en tres puntos del estanque con la ayuda de un bote; entrada de agua, centro y salida del agua. Las muestras de agua se tomaron a 50 cm en la columna de agua en los puntos senalados y las de sedimentos en el fondo del estanque, el cual se encontraba lleno de agua. El punto correspondiente al centro del estanque se establecio considerando el tamano del mismo. En total se procesaron 135 muestras de agua y 135 muestras de sedimentos durante un ciclo de 75 d. El muestreo se inicio cuando los estanques estaban llenos de agua y sembrados, con una frecuencia de dos muestreos mensuales, los d martes y jueves, todos realizados durante ha matutinas. A los estanques se les realizaban recambio entre 2 al 5% del volumen del estanque, en hs de la tarde, todos los dias.

Recoleccion y traslado de las muestras

Las muestras de agua se tomaron en envases de vidrio de un litro previamente esterilizados en autoclave. La tecnica consistio en sumergir el envase debajo de la superficie (>20 cm) dejando aproximadamente 2,5 cm de espacio para facilitar la homogenizacion de la muestra [1]. Las muestras de sedimento se recolectaron manualmente con un recipiente de vidrio esteril y se colocaron en bolsas de cierre hermetico con capacidad de 0,5 L. Las muestras de agua y sedimento se transportaron en cavas plasticas con hielo hasta el laboratorio de la Unidad de Investigacion de Microbiologia Ambiental de la Facultad de Experimental de Ciencias de la Universidad del Zulia, con un tiempo de traslado de 45 min, para su respectivo analisis.

Parametros fisicoquimicos

Al momento de la recoleccion de las muestras se midio en el agua la temperatura y el oxigeno disuelto (OD) con un oximetro con termometro digital incorporado (Hach, Sesion 6, EUA), el pH con un pH-metro (Tecpel, SM-850, Taiwan) y la salinidad con un Salinometro (Atago N-1alfa, Japon).

Parametros microbiologicos

Las muestras de agua fueron inoculadas por la tecnica de esparcido en placa, utilizando diluciones de 10 hasta [10.sup.-2] e inoculando 0,1 mL en cada caso, en placas con agar Tiosulfato Citrato Bilis Sacarosa (TCBS, DIFCO, EUA) por duplicado [5]. Se incubaron las placas a 35[grados] C, en una incubadora (Modelo Ine 400 Memmert, cap. 53 Lts, EUA,) por 24 h y luego se contaron las colonias de Vibrio fermentadoras de sacarosa (amarillas) y no fermentadoras de sacarosa (verdes). Se calcularon y se reportaron como UFC/mL (Unidades Formadoras de Colonias por mililitros) [1].

En las muestras de sedimento se tomo un gramo (g) de muestra y se realizaron diluciones seriadas con solucion salina (2,5%) desde [10.sup.-1] hasta [10.sup.-3], se tomo 0,1mL de cada dilucion y se sembro en agar TCBS, por duplicado. Se incubaron las placas a 35[grados]C por 24 h y luego se contaron las colonias de Vibrio fermentadoras (amarillas) y no fermentadoras (verdes). Se realizaron los conteos de las diluciones donde el crecimiento en placa se encontraba entre 30 y 300 colonias. Se calcularon y se reportaron como UFC/g (Unidades Formadoras de Colonias por Gramo) [1].

Pruebas bioquimicas e identificacion

La identificacion de las especies de Vibrio se realizo utilizando el Sistema de identificacion de bacilos Gram negativos no enterobacterias y no fastidiosos, API[R] 20 NE; siguiendo las instrucciones de la casa fabricante [2].

Analisis estadistico

Los resultados obtenidos se analizaron aplicando la estadistica basica o descriptiva (promedios, sumatorias, porcentajes) con el uso del programa Excel [19] Los datos microbiologicos con valores con mucha variabilidad se transformaron en [log.sub.10] utilizando el programa Excel ([log.sub.10] X) al momento de graficar, con el proposito de evitar la dispersion que los valores presentaban. Se aplico una estadistica inferencial (ANOVA y pruebas de correlacion) para encontrar diferencias significativas en los datos y una correlacion para comparar las variables, entre los datos de los parametros fisicoquimicos y el crecimiento bacteriano del agua, utilizando el programa SAS. [31]. Las medias presentaron diferencias significativas cuando la probabilidad de error (valor de P) fue inferior a 0,05 (P<0,05).

RESULTADOS Y DISCUSION

Recuento y distribucion de Vibrio en agua y sedimento

Se analizaron 135 muestras de agua y 135 de sedimento, provenientes de nueve estanques de una granja camaronera, para la cuantificacion e identificacion del genero Vibrio.

Se encontraron valores de Vibrio entre 1,2 x [10.sup.1] y 7,4 x [10.sup.2] UFC/mL en muestras de agua y entre 2,1 x [10.sup.4] y 8,4 x [10.sup.6] UFC/g en muestras de sedimento (TABLA I). Los valores promedios en todos los casos fueron superiores en las muestras de sedimento con valores entre [10.sup.5] y [10.sup.6] UFC/g en comparacion con el agua cuyos valores estuvieron en el orden de 102 UFC/mL. Estudios previos han demostrado que los sedimentos actuan como reservorio de bacterias indicadoras como los coliformes, asi como tambien bacterias patogenas como V. parahaemolyticus o Salmonella, las cuales sobreviven en el sedimento debido a que le ofrece estabilidad, proteccion y fuente adicional de materia organica [22, 24, 29, 37].

La distribucion de Vibrio en ambientes acuaticos ha sido investigada y reportada por diversos autores indicando que los miembros de la familia Vibrionaceae son escasos en numero pero se encuentran ampliamente distribuidos, encontrando el mayor numero de Vibrio en el fondo de las aguas estuarinas [15,35]. La distribucion de Vibrio encontrada en este estudio puede asociarse tambien a la variabilidad de cada punto de los estanques, ya que se encontraron diferencias significativas (P<0,05) entre la salida y el resto de los puntos de los estanques para el caso del agua.

Recuento y distribucion de Vibrio en los diferentes puntos de muestreo de los estanques

Al analizar las muestras de agua y sedimento, en las tres zonas muestreadas en los diferentes estanques, se encontro el promedio mas elevado de Vibrio en la zona de salida, con valores de 2,7 x [10.sup.2] UFC/mL y 2,6 x [10.sup.6] UFC/g, respectivamente (TABLA I). Esta tendencia fue observada en todos los estanques estudiados (FIGS. 1 y 2). En ambos casos, se encontro diferencia significativa (P<0,05) con respecto a los puntos entrada y centro. Este comportamiento esta relacionado con la corriente del recambio de agua, la cual va en direccion a la salida, llevando consigo materia organica y solidos suspendidos, los cuales pudiesen acumularse en esta zona y permitir el incremento de los microorganismos, incluyendo Vibrio. Igualmente en este punto se observaron camarones debilitados, lo cual se asocia a infeccion bacteriana, lo que aumenta la actividad microbiana en dicho punto. Un estudio paralelo a este trabajo, mostro un alto numero de camarones infectados encontrados en este punto [11]. Igualmente, estudios previos han demostrado que, el incremento en la cantidad de OD y de nutrientes del fondo, producto de la resuspension, facilita el crecimiento bacteriano [6,7].

Especies de Vibrio en agua y sedimentos de los estanques de cultivo

En total se identificaron 111 cepas de Vibrio, encontrandose en el 97,78 y 93,44% de las muestras de agua y sedimento, respectivamente. La frecuencia de las especies de Vibrio encontrada en esta investigacion coincide con las especies de Vibrio reportadas en el Lago de Maracaibo [14] con porcentajes similares, para cada una de las especies de Vibrio. Existe un incremento en el riesgo de infeccion durante las actividades de alimentacion o limpieza de los estanques, debido a la resuspension de grandes cantidades de Vibrio proveniente del sedimento [22].

Se identificaron cuatro especies de Vibrio: V. parahaemolyticus, V. fluvialis, V. mimicus y V. alginolyticus en ambos tipos de muestras (FIGS. 3 y 4). Estudios previos senalan que las especies mas frecuentes en las instalaciones de crianza y engorde son: V. parahaemolyticus y V. harveyi, entre otras, y las menos frecuentes son: V. damsela, V. fluviales, V. mimicus y otros vibrios [17].

Las muestras de sedimento presentaron valores de las diferentes especies de Vibrio, entre [10.sup.5] y [10.sup.6] UFC/g, y en las muestras de agua entre 102 y 103 UFC/mL (TABLAS II y III). La presencia de estas especies pudiese estar relacionada con la fuente del agua en el cultivo, ya que estudios previos realizados en el Lago de Maracaibo han demostrado la presencia de las mismas [14, 33]. Estudios realizados por otros investigadores han reportado valores de V. parahaemolyticus/V. harveyi entre 3 y 4,6 x [10.sup.2] NMP [mL.sup.-1] en muestras de agua en estanques de cultivo semi-intensivo en el Noroeste de Mexico [23] y valores de V. parahaemolyticus de [10.sup.8]-[10.sup.9] UFC/mL en aguas de cultivo en Sarawak, Malasia [26] mostrando la variabilidad en las concentraciones de las especies de Vibrio, asociada a las condiciones ambientales y de cultivo. Por otra parte, Yano y col. [36] reportaron valores de V. parahaemolyticus y V. vulnificus de hasta [10.sup.6] y [10.sup.4] NMP/g, respectivamente en muestras de camarones. En la actualidad, la presencia de V. parahaemolyticus ha tomado relevancia debido a la aparicion del sindrome de mortalidad temprana, ocasionado por este microorganismo, por lo cual es necesario mantener la vigilancia de este [30, 32].

[FIGURA 1 OMITIR]

Las especies de Vibrio encontradas han sido asociadas con enfermedades en camarones, tales como vibriosis, enfermedad bacterial, septicemia bacteriana de los peneidos, vibriosis de los peneidos, vibriosis luminiscente y enfermedad de las patas rojas, mostrando signos tales como letargia, intestino semi-vacio, anorexia y melanizacion de los apendices [13,18].

La recuperacion de V. alginolyticus y V. mimicus fue la mas baja en agua asi como tambien en sedimento (FIGS. 3 y 4), quizas debido a fenomenos de competencia con la flora acompanante o posiblemente, se encuentren presentes en las muestras algunas cepas en estado viable no cultivable (VBNC). El estado VBNC es una respuesta de sobrevivencia de las bacterias asporogenas a cambios de factores externos como temperatura, humedad, salinidad y nutrientes. Es probable que al estudiar las interrelaciones ecologicas entre estas especies y los factores que las afectan, se pueda aportar informacion interesante de como estos vibrios, considerados como patogenos facultativos, pueden prevalecer en un momento dado [22].

[FIGURA 2 OMITIR]

La TABLA IV presenta los promedios de los parametros fisicoquiiriicos del agua obtenidos en este estudio, encontrandose valores de OD de 7,3 mg/L y temperatura de 27,9 encontrandose dichos promedios entre los intervalos ideales propuestos para la camaronicultura en agua dulce, cuyos valores son de 5 a 9 mg/L y 28 a 32[grados]C, respectivamente [34]. Cabe destacar que estos parametros fisicoquimicos del agua del Lago de Maracaibo son apropiados para el desarrollo de bacterias de la familia Vibrionaceae, haciendo asi posible la presencia de una variedad de especies; estos parametros de crecimiento consisten en: temperatura 29[grados]C-31[grados]C, pH 6,5 -8,6; salinidad entre 2 y 5 UPS y en cuanto al oxigeno su comportamiento es variable condicionado al desarrollo de bacterias aerobicas o anaerobicas [4, 8, 9, 27]. Sin embargo, no se encontro correlacion significativa entre los parametros fisicoquimicos estudiados y la presencia de Vibrio en las muestras.

CONCLUSIONES

El genero Vibrio se encuentra distribuido en el sedimento en mayor proporcion que en el agua. Se encontro en ambos ambientes cuatro especies, V. parahaemolyticus, V. fluvialis, V. mimicus y V. alginolyticus.

Se encontro diferencia significativa en la concentracion de Vibrio en la zona de salida con respecto a la entrada y zona media, presentandose esta zona con valores mas elevados.

La presencia del genero Vibrio unido a la falta de control del mismo durante el ciclo de cultivo podria tener implicaciones en la sobrevivencia y produccion del camaron L. vannamei en la acuicultura.

Recibido: 30/05/2014 Aceptado: 06/04/2015

AGRADECIMIENTO

Se agradece al Consejo de Desarrollo Cientifico y Humanistico (CONDES) por el financiamiento parcial de esta investigacion.

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Maria Gabriela Suarez (1), Zoraida Medina (1) **, Marynes Montiel (1), Jose Ibarra (2) y Astrid Salcedo (1).

(1) Unidad de Investigacion de Microbiologia Ambiental. Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. (**) E-mail: zoraidamedina@hotmail.com (2) Instituto Tecnologico de Sonora, Direccion de Recursos Naturales, Laboratorio de Acuacultura, Cd. Obregon, Son. Mexico.
TABLA I
RANGO Y PROMEDIO DE Vibrio EN AGUA Y SEDIMENTO EN ESTANQUES
PRODUCTORES DE CAMARON L. vannamei CULTIVADOS CON AGUA DEL
LAGO DE MARACAIBO

                                   Entrada
Estanque           Agua           Sedimento           Agua

1            7,4 x [10.sup.1]   1,2 x [10.sup.5]   7,8 x [10.sup.1]
2            9,5 x [10.sup.1]   9,7 x [10.sup.4]   1,0 x [10.sup.2]
3           6,4  x [10.sup.1]   2,7 x [10.sup.5]   5,6 x [10.sup.1]
4            3,6 x [10.sup.1]   7,8 x [10.sup.4]   2,4 x [10.sup.1]
5           3,3  x [10.sup.1]   6,2 x [10.sup.4]   1,2 x [10.sup.1]
6            1,7 x [10.sup.2]   5,8 x [10.sup.4]   3,9 x [10.sup.2]
7            3,9 x [10.sup.2]   3,2 x [10.sup.4]   2,3 x [10.sup.2]
8            1,7 x [10.sup.2]   4,2 x [10.sup.5]   8,8 x [10.sup.1]
9           6,4  x [10.sup.1]   1,8 x [10.sup.5]   3,8 x [10.sup.1]

Rango        3,3 x [10.sup.1]   3,2 x [10.sup.4]   1,2 x [10.sup.1]
             3,9 x [10.sup.2]   4,2 x [10.sup.5]   3,9 x [10.sup.2]

Promedios    1,2 x [10.sup.2]   2,4 x [10.sup.5]   1,1 x [10.sup.2]

                Centro                                Salida
Estanque       Sedimento              Agua            Sedimento

1           3,9 x [10.sup.4]    1,7 x [10.sup.2]   3,3 x [10.sup.5]
2           2,1 x [10.sup.4]    1,6 x [10.sup.2]   1,7 x [10.sup.6]
3           2,0 x [10.sup.5]    2,7 x [10.sup.2]   8,4 x [10.sup.6]
4           8,7 x [10.sup.4]    1,6 x [10.sup.2]   3,0 x [10.sup.6]
5           1,7 x [10.sup.5]    6,4 x [10.sup.1]   3,9 x [10.sup.6]
6           4,5 x [10.sup.4]    7,4 x [10.sup.2]   4,4 x [10.sup.5]
7           1,8 x [10.sup.5]    4,7 x [10.sup.2]   4,0 x [10.sup.5]
8           2,8 x [10.sup.5]    2,4 x [10.sup.2]   1,2 x [10.sup.6]
9           1,6 x [10.sup.5]    1,6 x [10.sup.2]   4,4 x [10.sup.6]

Rango       2,1 x [10.sup.4]    6,4 x [10.sup.1]   3,3 x [10.sup.5]
            2,8 x [10.sup.5]    7,4 x [10.sup.2]   8,4 x [10.sup.6]

Promedios   1,3 x [10.sup.5]     2,7x [10.sup.2]   2,6 x [10.sup.6]

Valores expresados en Unidades formadoras de colonias por mL
para el agua y g para el sedimento.

TABLA II
ESPECIES DE Vibrio AISLADAS EN AGUA Y SU DISTRIBUCION EN
ESTANQUES PRODUCTORES DE CAMARON L. vannamei
CULTIVADOS CON AGUA DEL LAGO DE MARACAIBO

Agua                    Entrada           Centro          Salida

V.                 1,1 x [10.sup.3]   2,9 x [10.sup.3]      3,9 x
parahaemolyticus                                         [10.sup.3]

V. fluvialis       2,4 x [10.sup.3]   1,8 x [10.sup.3]      3,0 x
                                                         [10.sup.3]

V. mimicus         3,6 x [10.sup.2]   1,9 x [10.sup.2]      1,5 x
                                                         [10.sup.3]

V.                 1,8 x [10.sup.2]   1,5 x [10.sup.2]      1,1 x
alginolyticus                                            [10.sup.3]

Valores expresados en Unidades formadoras de colonias por mL
para el agua y g para el sedimento.

TABLA III
ESPECIES DE Vibrio AISLADAS DE SEDIMENTO Y SU
DISTRIBUCION EN ESTANQUES PRODUCTORES DE
CAMARON L. vannamei CULTIVADOS CON AGUA DEL
LAGO DE MARACAIBO

Sedimento              Entrada           Centro           Salida

V.                 1,9 x [10.sup.6]   1,6 x [10.sup.6]      6,9x
parahaemolyticus                                         [10.sup.6]

V. fluvialis       2,2 x [10.sup.6]   2,1 x [10.sup.6]      4,6x
                                                         [10.sup.6]

V. mimicus         2,3 x [10.sup.6]   1,3 x [10.sup.6]      6,0x
                                                         [10.sup.6]

V.                 1,5 x [10.sup.5]   1,2 x [10.sup.5]      1,1x
alginolyticus                                            [10.sup.5]

Valores expresados en Unidades formadoras de colonias
por mL para el agua y g para el sedimento.

TABLA IV
PROMEDIOS GENERALES DE LOS PARAMETROS
FISICOQUIMICOS EN EL AGUA PROVENIENTE DE
ESTANQUES DE CULTIVO DE L. vannamei CULTIVADOS
CON AGUA DEL LAGO DE MARACAIBO

Parametros   Salinidad     Oxigeno    pH    Temperatura
               (UPS)      Disuelto          ([degrees]C)
                            (mg/L)

Singular        3,98         7,3     8,66       27,9
Promedio

FIGURA 3. DISTRIBUCION DE ESPECIES DE Vibrio EN AGUA
DE ESTANQUES DE PRODUCCION DE L. vannamei

V. parahaemolyticus   43,06%
V. fluviales          34,98%
V. mimicus            12,20%
V. alginolyticus       9,76%

Nota: Tabla derivada de grafico segmentado.

FIGURA 4. DISTRIBUCION DE ESPECIES DE Vibrio EN
SEDIMENTO DE ESTANQUES DE PRODUCCION DE
L. vannamei

V. parahaemolyticus   40,02%
V. fluviales          31,39%
V. mimicus            27,98%
V. alginolyticus       0,62%

Nota: Tabla derivada de grafico segmentado.
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Author:Gabriela Suarez, Maria; Medina, Zoraida; Montiel, Marynes; Ibarra, Jose; Salcedo, Astrid
Publication:Revista Cientifica de la Facultad de Ciencias Veterinarias
Date:Jul 1, 2015
Words:4928
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