Control de la Reproducción de San Pedro (Oplegnathus insignis)

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UniverMagiste

Acuic

Aplicaciones BiReproducción d

idad Católica del Norteen Acuicultura 2008 - 2009

ultura y Biotecnología

tecnológicas para el Contrl San Pedro (Oplegnathus i

Alumno: Avelino MuñProfesor: N

Coquimbo, Mayo de 2008

l de lansignis)

z Manterolaelson F. Díaz



Acuicultura y Biotecnología Control de la Reproducción de San Pedro (Oplegnathus insignis)

2Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo - Chile

Contenido

Introducción ........................................................................................................................................ 3

Identificación del Problema ................................................................................................................ 4

Solución Propuesta.............................................................................................................................. 5

Descripción de Técnicas Biotecnológicas Propuestas ......................................................................... 6

Biotecnología Propuesta ................................................................................................................. 6

Métodos de Aplicación .................................................................................................................... 6

Materiales y Equipamiento ............................................................................................................. 6

Diseño Experimental ........................................................................................................................... 7

Resultados Esperados ....................................................................................................................... 11

Bibliografía ........................................................................................................................................ 12





Introducción

Dentro de las nuevas especies potenciales de cultivo en Chile se encuentra el San

Pedro (Oplegnathus insignis), esta especie ha sido cuestión de estudio desde el año

2000, lográndose alentadores resultados en cuanto a la reproducción y producción dejuveniles, actualmente se desarrolla el proyecto Innova Chile “Optimización de la

Tecnología de Producción de Juveniles de San Pedro (Oplegnathus insignis)”, ejecutado

por la Corporación de Desarrollo de la Universidad Arturo Prat en instalaciones

ubicadas en la ciudad de Iquique.

Cabe destacar, que esta especie, además de presentar condiciones favorables para el

desarrollo de su cultivo en aspectos tecnológicos, también presenta reales alternativas

de posicionarse en los mercados internacionales tanto de América como de Asia.

En este contexto, es que se busca optimizar procesos críticos de producción,

principalmente los relacionados con el control de la reproducción, selección dereproductores y nutrición. La información biológica de la especie es escasa, aunque se

cuenta con el conocimiento básico en los aspectos reproductivos naturales, los cuales

han servido como base para el desarrollo de la tecnología de reproducción, sin

embargo, aún no es posible controlar este proceso de manera eficiente de acuerdo a

los objetivos productivos planteados en las investigaciones que se están realizando

actualmente.

En relación a lo anterior, es que el presente trabajo plantea la metodología para

evaluar mecanismos biotecnológicos de origen fisiológico para el control de la

maduración y desove de ejemplares reproductores de esta especie en condiciones

controladas fuera de su estación natural de reproducción.





Identificación del Problema

Oplegnathus insignis es una especie nativa de las costas del norte de Chile, se

distribuye desde Paita (Perú) hasta Antofagasta, además se reporta su presencia en

las Islas Galápagos, vive en el intermareal y submareal rocoso del litoral enprofundidades de hasta 14 mt.

En el año 2000, se iniciaron las primeras investigaciones en torno a la reproducción

en cautiverio de las especie. A partir de ejemplares reproductores de origen silvestre

capturados en las costas de la Provincia de Iquique entre abril y agosto de 2003, fue

posible realizar la aclimatación y acondicionamiento de los ejemplares obteniendo

desoves espontáneos entre diciembre de 2003 y marzo de 2004, posteriormente las

experiencias realizadas con el mismo plantel de reproductores produjeron desoves

entre diciembre de 2006 y marzo de 2007. Lo anterior corrobora que la época de

desove natural de la especie es en los meses de verano en la I Región, similaresresultados se reportan para la especie en el litoral de la II Región, Campe, 1975,

reporta que en los meses de verano y otoño se encuentra el mayor porcentaje de

individuos maduros, además indica que los individuos inmaduros o juveniles

corresponden a las tallas de hasta 22 cm de largo, los que están sobre los 22 cm hasta

30 cm son individuos inmaduros y corresponderían a los llamados reclutas y que

posteriormente iniciaran su maduración. Los individuos de más de 30 cm de longitud

que presentan un estado de madurez sexual similar a los inmaduros, corresponden a

individuos que ya desovaron y se encuentran en recuperación gonádica.

O. insignis es un desovador múltiple y los huevos se comportan como huevos pelágicos

aislados con un diámetro de 0.87 a 0.96 mm, los cuales exhiben una gota lipídica con

un diámetro de 0.16 mm a 0.21 mm. La relación entre cantidad de desoves y

temperatura promedio del agua 4 días antes del desove muestra una fuerte relación a

19,6 °C.

De acuerdo a lo anterior y dado el relativo éxito del manejo y aclimatación de los

reproductores de la especie para el desove espontáneo en condiciones controladas en

época reproductiva natural es que se plantea llevar adelante las experiencias para

controlar la maduración sexual y el desove fuera de este período. Lo anterior

responde a las necesidades propias de un cultivo integral de peces marinos en donde

el control de los procesos reproductivos es clave para el suministro y abastecimientoseguro de juveniles para las siguientes fases de producción. Si bien, las técnicas

biotecnológicas en este aspecto son variadas y han sido estudiadas para varias

especies de peces, su aplicación en recursos como O. insignis requieren de una

metodología propia de acuerdo a las características fisiológicas y reproductivas de

esta especie.





Solución Propuesta

La solución propuesta para el problema antes planteado es la aplicación de una

biotecnología de naturaleza fisiológica que dice relación con la inducción ambiental de

la reproducción, la cual se basa en el control del fotoperíodo para gatillar el inicio de lamaduración sexual de los peces. De acuerdo a lo planteado por Díaz (2006), “el ciclo

reproductivo gonadal y la época de desove natural están modulados fuertemente por

las variaciones del ciclo fotoperíodico anual”, por lo cual la técnica del manejo del

fotoperíodo consiste en acortar o aumentar la duración del ciclo del fotoperíodo.

En peces la época reproductiva generalmente es corta y dependiente de las

características propias de cada especie, para que se produzca el desove o puesta es

necesario que previamente se haya producido el desarrollo y maduración de las

gónadas.

Por otro lado, numerosos autores citan la importancia de la temperatura en lamaduración final de los peces, por lo cual una adecuada combinación del control del

fotoperíodo y la temperatura debería gatillar y desencadenar los procesos de

maduración y desove respectivamente.

En este contexto, la aplicación combinada de ambos parámetros debería ser la técnica

biotecnológica adecuada para inducir los procesos reproductivos en O. insignis. Por lo

tanto se propone el majo del fotoperíodo con incrementos bimensuales de las horas

de luz desde 11 hasta 14 horas luz/día a partir de los meses de invierno hasta la

primavera, con el objetivo de comprimir el período natural de desove de la especie

por lo menos en un mes. Además, se plantea combinar el fotoperíodo con alzas

graduales de la temperatura en un sistema de recirculación de agua, con aumentos

bimensuales de 1°C, desde 16 a 18 °C, en los meses de invierno (junio a septiembre)

hasta la primavera (septiembre a noviembre).





Descripción de Técnicas Biotecnológicas

Propuestas

Biotecnología Propuesta

Control de la maduración gonadal y el desove de O. insignis a través del manejo

combinado del fotoperíodo y la temperatura.

Métodos de Aplicación

La aplicación de esta biotecnología consiste en controlar la longitud de los días con

fotoperíodos artificiales. Para esto se pueden acondicionar estanques con sistemas de

recirculación e iluminación artificial con lámparas de haluro metálico de 400 W sobre

el nivel del agua generando entre 500 a 1000 lux. Se debe tener precaución que los

estanques sometidos a fotoperíodo estén totalmente aislados de luz natural dado que

el umbral de respuesta de los peces a luz es muy bajo. De esta manera es posible

estimular la recrudecencia de los peces con una disminución temprana de las horas de

luz, lo que implica que estos desovaran un tiempo antes que en el ciclo natural de

fotoperíodo, inversamente, si se aplica una disminución tardía de las horas de luz, lo

que implica una expansión del fotoperíodo, los peces desovarán en forma posterior a

la época natural dado que existirá un retraso en la ovulación de las hembras.

Por otro lado, se debe tener en cuenta que la respuesta de los peces a esta técnica

variará dependiendo del sexo, la edad, historia reproductiva, crecimiento y

características genéticas (Díaz et al. 2006).

Materiales y Equipamiento

Para la aplicación de esta biotecnología es necesario contar con sistemas de

iluminación adecuados, lámparas sumergibles o de superficie que generen entre 500 a

1000 lux, además deben estar conectadas a sistemas de control de encendido y

apagado automáticos. También es necesario contar sistemas de control de

temperatura como chillers o heat pump que regulen en forma automática la

temperatura del agua. Asimismo es necesario contar con equipos para la medición de

parámetros de cultivo como medidores de oxígeno, ph, amonio, nitritos y nitratos,

salinidad y sólidos disueltos. Además, se debe contar con estanques capaces de

albergar los peces reproductores, los cuales dependerán del tamaño de los

reproductores, la densidad y el número de ejemplares en confinamiento.

Paralelamente se debe contar con instrumental de precisión para realizar las

mediciones de los niveles de sustancias plasmáticas y cuantificación de células

sanguíneas si los parámetros de evaluación de la actividad reproductiva están

asociados a análisis sanguíneos.



Acuicultura y Biotecnología

Magister en Acu

Diseño Experi

Manejo de Reproductores

Se contempla la utilización

20 m3 de capacidad endispondrán dos grupos d

silvestres de 10 individuo

una relación macho hembra

dados buenos resultados

espontáneos registrados c

con suministro constante de

Alimentación

La alimentación será a sacialimento fresco de a

alimentación natural de

reportada por Campe, 1975,

un suplemento rico en

poliinsaturados (Selco, INVE

Grupos Experimentales de

Los dos grupos de reprod

fotoperíodo y temperatura c

Grupo 1: Este plantel cor

condiciones de fotoperíodo

comportamiento de la temp

Control de la Reproducción de San Pedro (

icultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo - Chile

ental

e 2 estanques de

los cuales see

reproductores

cada uno, con

de 1:1, la cual ha

en los desoves

on anterioridad,

aire.

dad en base auerdo a la

O. insignis,

con adición de

ácidos grasos

).

eproductores

ctores serán mantenidos en condiciones

omo se describe a continuación:

responde al grupo control, el cual será

y temperatura normal. El siguiente gráfi

ratura en un ciclo normal de desove de O. in

plegnathus insignis)

7

diferentes de

antenido en

o muestra el

ignis.



Acuicultura y Biotecnología

Magister en Acu

Grupo 2: Este plantel será

control de fotoperíodo y te

entre 11 a 14 hrs luz

bimensualmente, y una tem

con un incremento bimen

propuesta para el control d

reproductores.

Selección de Reproductore

Los reproductores serán sel

el factor de condición regis

peso de los ejemplares mac

rango de 950 a 2500 gr.

Control del fotoperíodo y t

El fotoperíodo del gr

controlado con el uso de u

400 watts de potencia con

para el control automático d

La temperatura será contr

bomba de calor marca Aqua

gpm y 45000 btu.

Control de la Reproducción de San Pedro (

icultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo - Chile

mantenido en un sistema de recirculación

m

peratura. Se contempla aplicar un fotope

desde junio a noviembre aumentando

peratura que aumentará gradualmente des

ual de 1 °C. La siguiente figura muestra

los parámetros controlados en el grupo ex

eccionados en base a sus condiciones de asp

trado en los meses previos a la experienci

os estará entre 750 a 1200 gr y las hembras

mperatura

po experimental será

a lámpara sumergible de

ctada a un temporizador

el período de iluminación.

olada por medio de una

netic Modelo A-10 de 100

plegnathus insignis)

8

de agua con

íodo gradual

1 hora luz

e 16 a 18 °C

la estrategia

erimental de

cto externo y

, el rango de

estarán en un





Muestreos Mensuales (Talla-Peso)

Se realizarán muestreos de talla y peso

mensualmente, se registrará la longitud

estándar, longitud total y el peso de

cuerpo. Basado en el resultado del

muestreo, el índice de condición (K ) se

utilizará como medida inicial para

estimar el grado de maduración.

Índice de Condición

= × 100

Donde K es el índice de condición, W es el peso en gr, y L es la longitud en cm.

Muestreos Bimensuales (sangre y biopsias gonadales)

Bimensualmente se tomarán muestras de sangre

mediante punción en el seno caudal de

aproximadamente 2 ml, las que serán analizadas

para determinar los niveles de esteroides sexuales

y testosterona por el método de

Fluoroinmunoensayo. Además, se tomarán

biopsias gonadales de las hembras con una cánula

de 1,5 mm de diámetro por el oviducto, realizando

una suave succión. Estas muestras serán fijadas enformalina bufferada al 10% en agua de mar filtrada de acuerdo a lo descrito por

Watanabe et al. (1988).

Obtención de ovas

Para esto se implementará un estanque recolector de huevos a un costado del

estanque de reproducción, en su interior se colocado un colector el cual cumple la

función de acumular los huevos que por rebalse salen del estanque de reproductores,

para la recolección de las ovas se instala un colector de 50 cm de diámetro con forma

cónica, hecho de malla de 200 micras, las ovas pasan por rebalse desde el estanque dereproductores al estanque con el colector, con un sistema de codos de 90° instalados

dentro del colector, las ovas ingresan con el flujo de agua y no caen directamente

sobre la malla o la superficie del agua lo cual puede provocarles daño.

El manejo de los huevos captados contempla primero la extracción desde el colector

de malla, traspasando el total del material captado a un recipiente de 10 lt.,





posteriormente para realizar la separación de las impurezas y ovas muertas de las

ovas fertilizadas se coloca el contenido del recipiente en un estanque cilindrocónico

de 80 lts de capacidad, con abundante aireación para homogenizar el contenido y

proceder al recuento total de las ovas obtenidas, tomando con una pipeta 5 muestras

de 10 ml, luego y por decantación (ovas muertas sedimentan y ovas viables flotan) se

separarán los huevos viables eliminando el fondo del estanque hasta un 60 % del

volumen de agua y rellenando nuevamente hasta 70 lt., esta operación se debe repetir

hasta que las ovas estén libres de impurezas, luego se homogenizará nuevamente el

contenido del estanque para realizar el recuento de ovas viables y calcular su

porcentaje tomando nuevamente 5 muestras de 10 ml cada una.

Evaluación de los desoves (calidad larval)

La evaluación de la calidad de los desoves será determinada a través del cálculo de la

tasa de eclosión y el índice de actividad larval. Para ello se aplicarán las siguientes

fórmulas:

Tasa de Eclosión

= . + . + 100

Índice de Actividad Específica

= 1 − ℎ

Donde N es el número total de larvas, hi la mortalidad acumulada al día i, y k el

número de días hasta la mortalidad de todas las larvas por inanición (Radonic et al.

2005).





Resultados Esperados

Los resultados esperados del presenta trabajo son los siguientes:

1. Acondicionar reproductores de Oplegnathus insignis para el desove con elcontrol del fotoperíodo y la temperatura.

2. Lograr la maduración sexual de ejemplares reproductores de O. insignis antes

del período normal de maduración de la especie.

3. Desencadenar el desove espontáneo de O. insignis por medio del control del

fotoperíodo y la temperatura fuera de la estación normal de desove de la

especie.

4. Obtener larvas de buena calidad producto del desove controlado fuera de

estación normal de reproducción.

5. Definir una metodología estándar para el control de la reproducción de O.insignis mediante el manejo del fotoperíodo y la temperatura.

6. Controlar el ciclo reproductivo integral de O. insignis a partir de reproductores

de origen silvestre aclimatados y acondicionados a condiciones de cautividad.





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