Producción y Calidad de Ovas de Salmón en la Acuicultura

La producción de ovas de salmón es el inicio de un fascinante y complejo ciclo en la acuicultura. Este proceso es crucial y su manejo adecuado define la calidad de todo el cultivo. La selección genética y las innovaciones biotecnológicas son esenciales en esta etapa, sentando las bases para una producción eficiente y sustentable.

Ciclo de Vida del Salmón y Producción de Ovas

Como en todos los vertebrados, el ciclo de vida del salmón comienza con la fecundación del óvulo. En la naturaleza, las nuevas generaciones de salmones nacen en agua dulce, en el mismo lugar donde sus padres desovaron tras una larga travesía marina. El desove del Salmón Atlántico (Salmo salar) ocurre en otoño, equivalente a los meses de abril a junio en el hemisferio sur, dependiendo de la cepa.

Las ovas fecundadas se desarrollan y eclosionan tras un período de incubación, cuya duración está inversamente relacionada con la temperatura. Después de la eclosión, el alevín conserva parte del saco vitelino y continúa su desarrollo sin ingesta de alimento, permaneciendo oculto en la grava. Al finalizar la absorción del vitelo, los alevines comienzan a buscar alimento en la columna de agua, pesando entre 100 y menos de 200 mg.

En condiciones naturales, los alevines se desarrollan hasta el estado parr, caracterizado por sus típicas marcas laterales, para luego transformarse en smolt, un pez adaptado a la vida marina que migra al mar. En el mar, el smolt crece hasta la madurez sexual, migrando nuevamente al agua dulce para desovar. Los salmones que se reproducen tras uno, dos o más inviernos en el mar se denominan grilse, reproductores 2W, 3W, etc., respectivamente. Además, existen machos precoces que maduran en agua dulce y jacks, smolts que maduran al poco tiempo de llegar al mar, jugando un papel biológico en la fertilización de ovas cuando hay escasez de machos maduros.

Aunque la adaptación del salmón a su hábitat natural es perfecta, no siempre coincide con las características deseables para una producción intensiva en cautiverio. En la naturaleza, viven con abundante agua y restricciones de alimento, manteniendo una alta calidad de agua. En contraste, en la acuicultura intensiva, la densidad de cultivo es cientos de veces mayor y el alimento se proporciona en abundancia.

Mejoramiento Genético y Producción de Ovas en Piscicultura

La producción de salmones en piscicultura se ha adaptado al ciclo natural, buscando optimizar el proceso a través de la selección y el mejoramiento genético de cepas con características deseables. Empresas como Hendrix Genetics, con su Centro de Mejoramiento Genético Catripulli en Curarrehue, y Benchmark Genetics, operan bajo un "sistema de ciclo cerrado" para buscar la perfección genética.

El gerente general de Hendrix Genetics, Rodrigo Torrijo, explicó que el uso de la genética ha permitido producir proteína animal con la misma cantidad de alimentos que hace décadas. Actualmente, además de la genética cuantitativa tradicional, está disponible la edición génica, que permite seleccionar por la presencia de genes específicos que confieren rasgos deseables, como una mayor resistencia a enfermedades como el SRS y el caligus.

AquaGen es otra firma que produce ovas, con siete instalaciones en Chile, trabajando en la selección genética con grupos de élite. La investigadora noruega de AquaGen, Inge Naeve, ha destacado la importancia de la genética en la optimización y eficiencia de la producción. Una de sus ventajas es la reducción del tiempo de producción en agua de mar, lo que disminuye el riesgo de enfermedades y otros eventos desafortunados.

Los especialistas agregan que, utilizando los mejores productores seleccionados para el núcleo, se genera un grupo de hembras multiplicadoras que transfieren las mejoras genéticas a la producción masiva de ovas. Gracias al manejo tecnológico de la criopreservación, es posible fertilizar todas las ovas producidas con los mejores machos del núcleo. Por ejemplo, las ovas de Benchmark provienen en un 70% de grupos multiplicadores y en un 30% de salmones de alto valor del núcleo.

La genética es un componente esencial a largo plazo, ya que sus mejoras se acumulan con cada generación. Sin embargo, el ambiente también influye en factores como el crecimiento, la resistencia a enfermedades y la reducción de la madurez temprana.

Estrategias de Manejo de la Madurez

La estrategia de selección de cepas y manejo de la madurez inicialmente se centró en preferir cepas con baja madurez de grilse, reduciéndola aún más mediante el uso exclusivo de reproductores de dos, tres o más inviernos (2W y 3W). Esta modalidad se implementó porque la madurez sexual deteriora la calidad del pescado (pérdida de color plateado y pigmentación de la carne), obligando a una cosecha temprana que impide alcanzar la talla económica deseada.

Una estrategia alternativa y opuesta fue generar líneas genéticas con una ocurrencia de casi el 100% de grilse, lograda mediante la reproducción de grilse generación tras generación. Esto se fundamenta en que los peces que inician su madurez sexual en invierno no muestran deterioro de calidad hasta principios del verano, y durante ese período, crecen mucho más rápido que los inmaduros, aumentando significativamente la productividad. Además, esta estrategia establece un ciclo de vida de tres años, en comparación con los cuatro, cinco o más años de los ciclos con reproductores 2W, 3W o mayores, acelerando las mejoras genéticas y reduciendo el número de líneas requeridas en el programa de reproducción.

La desventaja de la producción basada en grilse es que la ventana de cosecha en los sistemas tradicionales se limita a tres meses al año, lo que obliga a usar una cepa diferente para el resto del año. No obstante, los avances tecnológicos, como el fotoperíodo controlado y los estanques de recirculación, permiten extender el ciclo de alto grilse durante todo el año, aprovechando las altas tasas de crecimiento en condiciones óptimas y con mayor protección sanitaria.

Proceso de Producción de Ovas en Agua Dulce

La producción en agua dulce inicia con el suministro de ovas. Los productores pueden mantener un plantel de reproductores para la producción anual de ovas y semen, o adquirir ovas preincubadas hasta el estado de ojo. Para calcular la población inicial de reproductores (smolts) necesaria, se deben estimar varios factores:

1. Peso de las hembras al desove.
2. Porcentaje de hembras que se espera maduren como grilse, 2W o 3W.
3. Porcentaje de supervivencia desde smolt hasta el desove.
4. Porcentaje de hembras en la población original (puede ser menor al 50% si hay graduaciones por tamaño, un 40% es razonable).
5. Factor de seguridad por pérdidas inesperadas o desoves de mala calidad.
6. Factor de aumento para permitir la selección de características fenotípicas.

Por ejemplo, para un stock con 50% de madurez como 2W (bajo grilse), un peso de desove de 8kg, 80% de supervivencia y 40% de hembras en los smolts, se requerirían aproximadamente 710 smolts iniciales por cada millón de ovas verdes, sin incluir factores de seguridad o selección. Los reproductores deben cultivarse en condiciones ambientales seguras, con bajo estrés y bajo riesgo sanitario.

Cambios en la Metodología de Obtención de Gametos

Históricamente, la mantención de reproductores se realizaba en balsas jaula en el mar, en ciclos más largos, donde el fotoperíodo natural inducía la madurez. Una vez que los peces mostraban signos de madurez, se seleccionaban y transportaban a centros de agua dulce para finalizar la maduración, extraer ovas y semen, fertilizar y realizar la revisión sanitaria.

Las ovas recién fertilizadas se incubaban individualmente por cada lote de hembra. Si la hembra o el macho resultaban positivos a una enfermedad de transmisión vertical, las ovas eran separadas y destruidas. Aunque esta metodología fue efectiva, la crisis sanitaria de 2007 en Chile impulsó un cambio radical: actualmente, la industria mantiene las poblaciones de reproductores durante todo su ciclo de vida en estanques con sistemas de protección sanitaria, reduciendo significativamente el riesgo de enfermedades.

Fecundación e Incubación de Ovas

El proceso de producción de ovas implica una serie de pasos críticos desde la recepción de los gametos hasta la incubación y manejo de las ovas.

Recepción y Fecundación de Gametos

Al recibir los gametos, es crucial chequear las condiciones generales del embalaje, refrigerar y oxigenar el semen, y vaciar las ovas a baldes, rotulándolos con el código de entrega. Posteriormente, se mezclan los gametos femeninos y masculinos. Las ovas se lavan para retirar el exceso de semen y se hidratan, aclimatándolas a la temperatura de incubación requerida.

Etapas de Incubación

Existen dos etapas principales en la incubación de ovas, desde la fertilización hasta la eclosión:

1. Incubación de Ova Verde: Comienza con la ova recién fertilizada y concluye en el estado de ova ojo, cuando los ojos del embrión son visibles a través del corion. En esta fase inicial, las ovas son muy sensibles al movimiento, por lo que la incubación se realiza con manejos mínimos. La duración depende de la temperatura; por ejemplo, para Salmo salar, se requieren aproximadamente 320 Unidades Térmicas Acumuladas (UTA), lo que equivale a 64 días a 5°C o 40 días a 8°C. Durante esta fase, los manejos sobre las ovas deben ser mínimos para evitar la aparición de hongos. Se realiza una prueba de fertilidad para evaluar la viabilidad.
2. Incubación de Ova Ojo: Una vez alcanzado el estado de ova ojo, un poco antes de las 320 UTA, las ovas se someten a un shock mecánico. Este proceso permeabiliza el corion y precipita las proteínas de las ovas muertas, que se vuelven blancas, facilitando su eliminación y el conteo de las ovas ojo viables. Después del shock, las ovas ojo continúan su incubación hasta la eclosión.

Sistemas de Incubación

Diversos sistemas se utilizan para la incubación de ovas:

• Zou-jars: Sistema de incubación vertical exclusivo para ovas verdes. Consiste en botellas plásticas invertidas (5-15 lt.) que reciben agua por la parte inferior y la evacúan por la superior. Un atril metálico soporta 52-54 botellas. La incubación puede ser individual o para tres o más hembras.
• Batea Horizontal: Sistema de incubación horizontal apto para ova verde, ova ojo y la absorción del saco vitelino. Se trata de una batea de fibra (3.6 m de longitud, 40 cm de ancho, 25 cm de alto) con alimentación de agua frontal y evacuación posterior. Cada batea contiene 6-7 canastillos con rejilla oblonga de 5 mm y puede incubar entre 30,000 y 45,000 ovas.
• Batea de Incubación Vertical: Sistema vertical para ova verde, una estructura de 1.4 m de alto con 8-10 pisos y alimentación de agua superior. Cada piso puede incubar hasta 20,000 ovas, aunque presenta un alto riesgo de contaminación.

Test de Fertilidad y Unidades Térmicas Acumuladas (UTA)

El test de fertilidad, crucial para evaluar la viabilidad, se realiza a determinadas UTMs según la especie. Para el salmón Atlántico, el test se hace a 140 UTA, para la trucha a 100 UTA y para el salmón Coho a 140 UTA. Las soluciones utilizadas pueden ser ácido acético al 1-2% por 1 minuto, vinagre al 1-2% por 3 minutos, o una solución de 10 gr de sal común, 50 ml de ácido acético, 50 ml de formalina en 1000 ml de agua.

Los grados día (unidades térmicas acumuladas) para las diferentes etapas son:

Shocking y Selección de Ovas Ojo

El shocking se aplica a las ovas ojo una vez que alcanzan este estado. Consiste en vaciar las ovas del canastillo de incubación a otro recipiente, dejándolas caer desde una altura de aproximadamente 40 cm. Este proceso es conjunto para ovas de la misma cepa y fecha de desove. Después del golpe, se lavan con abundante agua limpia para eliminar el material proteico de las ovas infértiles rotas, y se vuelven a colocar en el incubador original.

Un día después del shocking, se realiza la selección y conteo. Esto puede hacerse con una máquina seleccionadora y contadora, que separa las ovas embrionadas (con ojo notorio) de las infértiles (ovas blandas), o manualmente con pinzas.

Métodos de Conteo de Ovas

Para contabilizar las ovas se utilizan diversos métodos:

• Conteo con máquina contadora: Este sistema selecciona ovas embrionadas de las no viables, cuenta las ovas ojo y, si se desea, las no viables para establecer el porcentaje de viabilidad.
• Conteo por método de volumen seco: Se utiliza una unidad de volumen (ej., un jarro graduado de litro). Se establece el número de ovas por litro mediante paletas, y luego se correlaciona para determinar el número total.
• Conteo por método gravimétrico: Requiere una balanza. Se pesan 100 gramos de ovas, se cuentan, y se establece una relación para estimar el número total en kilogramos.

Picaje y Muestreo de Ovas Ojo

El picaje consiste en retirar las ovas ojo blanquecinas para su desecho. La periodicidad de esta tarea depende del grado de ataque de hongos, siendo protocolario realizarlo diariamente. Se levanta el canastillo de la batea hasta que las ovas queden con 2 o 3 cm de agua, y se aspiran las ovas muertas con una pipeta conectada a una manguera o sonda.

Para el muestreo, se define una muestra al azar de al menos cien ovas ojo, se extienden sobre una bandeja para evaluar las defectuosas según indicadores establecidos, y se descuenta el porcentaje determinado de la producción viable. Luego, las ovas muestreadas se devuelven a los canastillos de enjuague.

Procedimientos de Desinfección

Para desinfectar las ovas ojo, se prepara una solución de 10 partes de BUFFODINE por 1000 partes de agua (100 mL de BUFFODINE para 100 litros de agua). Las ovas se colocan en esta solución por 10 minutos, luego se lavan abundantemente con agua limpia y se trasladan a recipientes limpios. Es fundamental seguir las indicaciones del fabricante y usar las soluciones mezcladas solo una vez, desechándolas en desagües y no en fuentes de agua naturales o artificiales.

Control de Calidad y Alteraciones Comunes en las Ovas

El corion es la envoltura principal que protege a las ovas contra acciones mecánicas, patógenos y cambios bruscos en las condiciones físico-químicas. Las alteraciones en el corion pueden ser consecuencia de variaciones en factores intrínsecos (genéticos, fisiológicos) y extrínsecos (ambientales). Investigadores chilenos de la Universidad Católica de Temuco (UCT) caracterizaron durante 14 años (2006-2019) diversas alteraciones del corion observadas en ovas ojo vivas de salmón y trucha, encontrando características similares en las tres especies.

Las alteraciones descritas incluyen:

• Corion blando: La alteración más común, presente en toda la serie de 14 años en salmón Atlántico y afectando hasta el 35% de las muestras en un año. Esta condición se conoce como Enfermedad de la Ova Blanda (Soft shell disease o Soft egg disease). Se presenta esporádicamente en la etapa de incubación de ovas de salmónidos. Aunque su etiología es desconocida, se ha relacionado con infecciones bacterianas, cambios de temperatura, exceso de amonio, concentración de minerales en el agua y estrés nutricional durante la vitelogénesis. Los lotes afectados muestran una significativa reducción de la sobrevivencia, pérdida de turgencia y fragilidad del corion. A menudo, eclosionan prematuramente y los alevines con saco son frágiles. Si una de las hipótesis es la degradación bacteriana del corion, se recomienda realizar baños con desinfectantes, previa confirmación por análisis de laboratorio.
• Corion con manchas blancas.
• Corion oscuro.
• Corion perforado.
• Burbujas.

Deformidades en las Ovas

• Microftálmia: Se visualizan ojos pequeños en la ova, lo que se asocia con alevines pequeños respecto a la media de la población e hipoplasia. Este problema provoca que la primera alimentación ocurra con menos UTA, al igual que con las ovas pequeñas, y se asocia a una alta mortalidad durante la eclosión. Se le atribuye un origen genético.
• Ovas Hemorrágicas: Problema común debido a un manejo deficiente durante la selección, como un "shocking" muy violento o golpes excesivos al pasar por máquinas seleccionadoras (ej., Jensorter, Winsorter, Prosorter). Es crucial no confundir una hemorragia con la vena vitelínica. Al examinar ovas hemorrágicas rompiendo el corion, la hemorragia se observa generalmente en el saco vitelino.
• Ovas con forma distinta a la de una esfera: Un estudio evaluó si las ovas no esféricas afectan la viabilidad en la eclosión de larvas de salmón del Atlántico. Se utilizaron ovas deformes y ovas normales de la misma hembra de origen, dispuestas en canastillos individuales y se monitoreó la frecuencia de inviabilidades y la supervivencia. Los resultados mostraron que la deformidad de una ova no influye en la frecuencia de aparición de inviabilidades ni en la supervivencia de la larva después de la eclosión.

Micosis por Saprolegnia parasitica

Las micosis constituyen un problema significativo en la acuicultura, causando grandes pérdidas económicas. Saprolegnia parasitica es un eucariota patógeno de peces de agua dulce y la principal especie causante de enfermedad en pisciculturas de salmonídeos. Aunque se clasifica actualmente en el Reino Chromista, produce hifas cenocíticas y micelio, por lo que históricamente se le ha incluido entre los hongos.

Esta especie puede actuar como agente de infección primaria u oportunista, siendo reconocida desde hace siglos. En Chile, la mortalidad de las ovas en pisciculturas de la Quinta Región fluctúa entre el 15% y el 25% debido a la micosis. Las investigaciones se han centrado en la prevención y tratamiento de ovas infectadas. Saprolegnia parasitica no sobrevive en ambientes con alta concentración de sal, por lo que es una enfermedad de agua dulce, aunque puede tolerar salinidades de hasta 1.75% de NaCl.

Eclosión y Desarrollo Temprano de Alevines

Manejo del Proceso de Eclosión

La eclosión, el rompimiento de la membrana del huevo por movimientos del alevín, ocurre aproximadamente a las 480 UTA en Salmón Atlántico, 380 UTA en trucha y 475 UTA en Coho. Con la eclosión, la actividad metabólica de los alevines se intensifica, aumentando su requerimiento de oxígeno. Al acercarse este período, se deben tomar medidas para evitar el estrés: reducir manejos, asegurar un flujo constante y adecuado de agua, filtrar el agua y mantener una temperatura constante.

Durante la eclosión, es esencial remover y retirar las cascarillas de los huevos para evitar su acumulación en las rejillas de salida de agua, lo que podría reducir la oxigenación. También se debe retirar la mortalidad y los sedimentos. Al final del período de eclosión, se retiran los canastillos sobrantes y las ovas que no eclosionarán.

Desarrollo Post-Eclosión y Traslado

Una vez que el alevín rompe la membrana del huevo, cae al fondo de la batea y se distribuye en el sustrato. A medida que el alevín se eleva en la columna de agua, se debe aumentar el caudal de agua en las bateas (ej., 12 lt/min.), y retirar canastillos, sustratos, mortalidad e individuos deformes.

Previo al traslado a estanques de primera alimentación, se aplica luz graduada para que los peces se acostumbren. El fotoperíodo utilizado es de 24 horas de luz y 0 horas de oscuridad, con el fin de que los alevines aprendan a comer. Una vez completado el 80% de la absorción del saco vitelino (860 UTA en salmón Atlántico, 600 UTA en trucha y 960 UTA en Coho), los alevines son trasladados, previa toma de muestras para determinar el peso promedio y acorde a la planificación de distribución.

En los estanques de recepción, la columna de agua debe ser de 40 a 50 cm para que los peces se aclimaten. La temperatura inicial debe ser similar a la de la hatchery, y luego ajustarse gradualmenten (2-15°C en alevinaje, 2-12°C en primera alimentación). El flujo de agua debe mantenerse entre 1 y 1.5 tasas de cambio por hora, y la concentración de oxígeno disuelto entre 9 y 10 mg/lt, con una concentración de salida del estanque mayor o igual a 8 mg/lt.

Comercialización y Transporte de Ovas Ojo

Para la comercialización o el transporte de ovas ojo, se requieren cajas de plumavit con canastillos. La estiba se realiza con hielo o gel pack en la parte inferior, bandejas con ovas, y hielo sin clorar en la parte superior, para luego sellar la caja. Es fundamental chequear las condiciones generales de las cajas con ovas, revisar la documentación entregada y observar el estado general de las ovas ojo al ingreso. Se registra la temperatura de ingreso, las unidades térmicas acumuladas y las observaciones cualitativas en las planillas.

Contexto Nacional: Producción de Ovas en Chile

En el año 2000, la Subsecretaría de Pesca de Chile anunció modificaciones al protocolo de importación de ovas, denegando solicitudes de países con enfermedades infecciosas y prohibiendo la importación de ovas de salmonídeos del hemisferio norte para evitar la llegada de enfermedades de transmisión vertical. Esta medida, aunque esperada por la industria salmonera, generó un déficit de ovas, ya que la producción nacional se concentraba en abril-mayo y junio, sin la tecnología para producir ovas durante todo el año.

Para abordar este desafío, proyectos de Transferencia Tecnológica, como el "Diseño y optimización de tecnología de producción de ovas nacionales de Salmón Coho y Salmón del Atlántico, durante todo el año y de alta calidad sanitaria", promovieron la obtención de ovas en diferentes épocas del año en Chile. Se utilizaron estrategias como la manipulación del desove de reproductores con manejo de temperatura y fotoperíodo, y el control de la duración de la fase de incubación de las ovas (entre ova verde y ova ojo) con la temperatura. Esto permitió producir ovas ojo durante gran parte del año, optimizando el ciclo de cultivo al desestacionalizar su inicio y generando ventajas de rentabilidad y competitividad para la salmonicultura chilena.

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