nutriciÓn funcional, la profilaxis como soluciÓn de...

NUTRICIÓN FUNCIONAL,

LA PROFILAXIS COMO

SOLUCIÓN DE SALUD

Thiago A. Soligo, MSc.

DSM Aquaculture Marketing Manager

Machala, 10 de julio de 2019

Temario1. Introducción

- El desafío de las enfermedades en la producción de camarón

2. La importancia de camarones y estanques saludables

3. El Sistema de defesa de los camarones

• Defensa Celular: Los Hemocitos

• Defensa Humoral:

4. Profilaxis y Nutrición funcional: La prevención de enfermedades

atraes de la nutrición

5. Sinergia de nutrientes

• Cultivos acuicolas intensivos necesitan:• Operar bajo estrictas restriciones ambientales

• Mejorar condiciones de cultivo, disminuir el stress de los animals y reducer los desafios por enfermedad -> Minimizar mortalidades

• Aumentar la eficiencia atraes de la performance animal

• Maximizar la ganancia

Enfermedades son un problema actual

3

Principales enfermedades del camarón

4

Estudio de caso – enfermedades de camarón en AsiaWSSV asociado a infecciones bacterianas llevan a perdidas en la industria de India > US$ 2 Bi/año

• Enfermedad de la Mancha Blanca (WSSV) –es la mas importante enfermedad en cultivosde camarón en Asia, que entre 2012 – 2017 ha causado perdidas de US$15 Billiones.

• Mortalidad promedia en la industria asiaticapor Mancha Blanca es de ≅ 20 − 30%

• En términos de volumen, una mortalidad de 25% representa 665,000 toneladas anuales

5

Estudio de caso – enfermedades de camarón en AsiaWSSV asociado a infecciones bacterianas llevan a perdidas en la industria de India > US$ 2 Bi/año

• Enfermedad de la Mancha Blanca (WSSV) –es la mas importante enfermedad en cultivosde camarón en Asia, que entre 2012 – 2017 ha causado perdidas de US$15 Billiones.

• Mortalidad promedia en la industria asiaticapor Mancha Blanca es de ≅ 20 − 30%

• En términos de volumen, una mortalidad de 25% representa 665,000 toneladas anuales

6

Estudio de caso – enfermedades de camarón en AsiaPerdidas financiera impactan la actividad

• Vibrio parahaemolyticus (AHPND), también conocido como Síndrome de la mortalidad temprana (EMS), es una de las mas devastadoras enfermedades de camarón de la historia. Según Shinn (2017), las enfermedades resultaran en perdidas de aprox. US$ 45 billones en la ultima década.

7

Clara necesidad de utilización de soluciones

para reducir estrés y mortalidades!

Casos extremos

pueden llegar a

mortalidades por

en cima de los 50%

Buen ambiente es sinónimo de buena saludEstrés y ocurrencia de enfermedades

Estrés

ambiental

Enfermedad Hospedero

Buen manejo

ambiental


• Un ambiente que genera estrés a los

animales induce a la proliferación de

patógenos debido a debilitad del sistema de

defensa de los camarones, llevando a la

ocurrencia de enfermedad.

• En ambiente bien manejado adicional a un

sistema de defensa reforzado del camarón,

hace posible un control de la proliferación

de patógenos y disminución del riesgo de la

de la ocurrencia de enfermedad.

Ocurrencia

de

enfermedad

Prevalencia de

enfermedad

reducida

Adapt. Sniezko, 1974

Promoviendo condiciones de salud

Medidas para disminuir el estrés en los cultivos

Buen manejo

ambiental


• Buenas platicas de manejo

• Probióticos

• Enzimas

• Biorremediación

• Densidades adecuadas

• Camarones saludables

• Pré-criaderos

• Mejoramiento genético

• Calidad de los alimentos

• Inmune estimulantes

• Larvas SPF

• Bioseguridad

• Sistema libre de patógenos

• Monitoreamento y diagnostico

de enfemedades

Medidas apropiadas de manejo son esenciales

El control del estrés es muy importante

Las medidas serán efectivas cuando utilizadas en conjunto!

¿Que medidas tomar frente a situaciones de estrés?

Manejo

Altas densidades

Transferencias

Cambios de

temperatura/salinidad Uso de antibióticos

Transporte

Conceptos generales de la inmune modulación

Manteniendo un buen status de salud:

• Prerrequisito para tener buenos resultados en

cultivos intensivos.

• Auxiliar el animal a desarrollar mejor

mecanismo de defensa para:

• Aliviar efectos de estrés

• Aumentar la resistencia a enfermedades

Factores clave para el suceso en el

desarrollo de inmunoestimulantes:

• Lograr la sinergia entre substancias para

modular diferentes funciones inmunes.

Immunidad

Especifica

Memoria immune

adaptiva (Especifica)

Immunidad

Innata

(Non-especifica)

Re-infecciónInfección

Sin enfermedad Prevención contra enfermedadEnfermedad Recuperación

• Camarones son invertebrados, y desarrollaran un sistema inmune básico, basado en mecanismos

no-específicos para el reconocimiento y destruición de microrganismos invasivos.

• Sin embargo el sistema de defensa es considerado altamente eficiente contra infecciones

Mecanismos de inmune defensa del camarón:Respuesta inmune innata (no-especifica) versus adaptiva (especifica)

Tipos de células:

Hemocitos granulares

Hemocitos semi granulares

Hemocitos Hialinos (agranulares)

Funciones

Fagocitosis, encapsulación,

Agregación nodular (nodulación),

Melanización

Adhesión celular

Reacción citotóxica

Explosión oxidativa

Cicatrización de heridas (Grumos de

células y inicio de coagulación)

Síntesis y descarga de lecitinas

Sistema Profenol-oxidase

Péptidos Antibacteriales

penaeidinas

Proteínas plasmáticas:

lectinas

alpha 2 macroglobulinas (clotting)

LPS binding protein

beta glucan binding protein

lysozyme…

Visión general de las defensas de camarón:

Defensas cellular y Humoral

Release of degradation

products

Membrane activationChemotaxis

Bacterium

1 2 3 4

Phagocyte

8765

Adherence Initiation of phagocytosis

Killing and digestionPhagosome formation Fusion

Inmunidad Innata (No-especifica) en detalle: FagocitosisDescripción de la función

Fagocitosis es el proceso de reconocimiento, ingestión y degradación de

microrganismos patógenos invasores.

CONFIDENTIAL

Mecanismos de defensa del camarón:

Funciones

Fagocitosis

Nodulación/encapsulación

Melanización

Coagulación

Jiravanichpaisal, et al. 2007

Sistema de coagulación

Perdomo-Morales, et al. 2019

Profilaxis y Nutrición funcional: La prevención de enfermedades atraes de la nutrición

• El control de enfermedades en la

acuacultura es mejor logrado atraes

de la prevención que la cura.

• Una suplementación temprana de

nutrientes inmune estimulantes

prepara el sistema inmune para

funcionar de manera optima,

reduciendo el riesgo de infecciones

secundarias

• Es importante estimular los elementos

primarios del sistema inmune para

aumentar la eficiencia de la profilaxis.

• La profilaxis nutricional prepara

de manera optima el Sistema

inmune para responder a la

infección en horas.

Modulación Inmune :Influencia de diferentes factores

Importancia de

controlar las

condiciones y aspectos

que pueden suprimir

la inmunidad, y

aumentar estímulos al

Sistema inmune atraes

de una nutrición

optima

Sistema

Inmune

Nutrientes

Proteína

Lípidos

Antioxidantes

Fotoperiodo

Temperatura

Eventos climáticos(lluvias, sequias, estaciones,

Calentamiento global)

Calidad de agua

Vitaminas

Carotenoides

Glucanos, adyuvantes,

nucleótidos

Factores

ambientales

Formas de

Estrés

Inmune moduladores

no-esenciales

Micro-

nutrientes

Manejo

Transporte

Densidades de

Siembra

Polución

Transferencia

Minerales

Vitaminas Antioxidantes y protección de la membrana celular

Vitamina C

• Vitamina C contribuye para mantener la integridad de las

células inmunes atraes de protección intracelular contra la

oxidación

• Vitamina C modula las defesas inmunes non especificas

aumentando la resistencia a enfermedades infecciosas

• La inclusión de Vitamina C en las dietas trae numerosos

beneficios adicionales como:

• Máximo crecimiento

• Formación de colágeno

• Necesaria para la muda del exoesqueleto

• Promueve la cicatrización de heridas

• Mejora las sobrevivencias

Source: Verlhac, 2010 - Aquaculture Research

Materiales y métodos• Dietas isoproteicas/energéticas (59% CP 13% Fat)

• Niveles de Vit. C:

– 91.8, 188, 271, 360 y 436 mg/Kg

• 32 días. 1,000 camarones/acuario 150 L.

• Pi: 1 mg

• Estimación del requerimiento optimo de vit. C atraes de

ganancia de peso (WG,%) por broken line model.

Tolerancia al stress

• 100 camarones, al final del exp. A

• Acuarios de 50L, 9 días

• Oxigeno disminuido 10h/dia a niveles de 0.8-1 mg/l

Objetivo• Investigar los requerimiento de Vit C (en la performance de

crecimiento y resistencia al stress en larvas de L. vannamei

Conclusiones & Beneficios Óptimo nivel Vit. C para crecimiento larval es 191 mg/kg

Niveles ≥ 360 mg/kg de Vit C en la dieta y/o tejidos

producen larvas de calidad con tolerancia a stress de O2.

Source: Niu et al, 2009 - Aquaculture Nutrition

B

Valores nutricionales de l-ascorbyl-2-polyphosphate no crecimiento, sobrevivencia, y tolerancia al stress de larvas de camarón, Litopenaeus vannamei

Resultados


Vitamina E

• La vitamina E, actúa en la respuesta inmune celular desempeña

funciones metabólicas de antioxidante, previniendo la oxidación

de fosfolípidos en membranas celulares, con un importante

papel en la fluidez de membrana y comunicación celular.

• Una correlación positiva es encontrada para casi todas las

respuestas inmunológicas investigadas en relación al aumento

de la dosis de vitamina E en la dieta.

• Es considerada como un factor inmune estimulante clave, siendo

que en pequeños aumentos arriba de los requerimientos

nutricionales llevan a óptimos beneficios de salud, y la

combinación de vitaminas E y C parecen promover aún más el

efecto inmunoestimulante de esos nutrientes. Source: Verlhac, 2010 - Aquaculture Research

La fluidez de membrana es esencial para el funcionamiento y comunicación celular

24

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

vit E 50 ppm vit E 150 ppm vit E 600 ppm

Vit

E (

mm

ole

/10^

8 ce

lls)

vit E 50 ppm

vit E 150 ppm

vit E 600 ppm

Vitamin E es almazenada en las menbranas de las celulas inmunes

Contenido de Vitamina E en las células inmunitarias está relaciona a

suplementación en la dieta


Vitamina E

0

20

40

60

80

100

0 25 50 100 200 400 600

Dietary vitamin E levels (IU per kg, feed for eight weeks)

TB

A v

alu

e (

µM

ma

lon

ald

eh

yd

e p

er

10

0 g

dry

mu

sc

le)

He a

nd L

aw

rence 1

993

Efecto del nivel de Vitamina E en la oxidación de colas de camarón por 6 meses a -30 ºC


Vitamina E

La combinación de vitaminas con Astaxantina proporciona un eficiente

sistema antioxidante a célula

• Astaxantina actúa como antioxidante y

protegen a la membrana celular del ataque de

los radicales libres y de los peróxidos.

• Igualmente existen funciones especiales de

determinados carotenoides en ciertos tejidos

• Los carotenoides y complexos de

carotenoproteinas son encontrados en tejidos

de la carne, gónadas, sangre, huevos y

exoesqueleto.Source: Verlhac, 2010 - Aquaculture Research


Astaxantina

• Además de aumentar el valor de mercadeo por un mejor

color, la astaxantina también tiene papeles en

importante funciones biológicas y sus efectos adicionales

son:

• Aumento de crecimiento,

• Incremento en sobrevivencia,

• Mejora la resistencia al stress,

• Disminuí el ciclo de muda y

• Mejora el performance reproductivo.

Carotenoides en camarones - Más allá del color


Astaxantina


Astaxantina

La combinación de vitaminas con carotenoides proporciona un eficiente

sistema antioxidante a célula – mayor crecimiento y sobrevivencia

La combinación de vitaminas con carotenoides proporciona un eficiente

sistema antioxidante a célula – mayor resistencia a enfermedades y estrés


Astaxantina

30

Minerales

Macro y micro minerales tienen un papel esencial en:

Crecimiento

Y Salud

• Formación del exoesqueleto

• Manteniemiento de la homeostasis y equilibrio acido base

• Componentes de hormonas y enzimas

• Activadores de enzimas

• Manutención de funciones celulares en el Sistema inmune

Fertilidad: P, Cu, Zn, Se, Mn

Apetite: Mg, K Zn, Co

Sistema nervioso: Mg,

P, Cu

Desarrollo del Exoesqueleto: Ca, P, Mg, Cu,

Mn

Resistencia a enfermedades: Cu, Zn, Mn, Se,

Fe

Desarrollo de larvas y Pos-

larvas: Cu, Zn, Mn, Se

Desarrollo Muscular: P, S,

Zn, Se

Tejidos epiteliales: Zn, Mn, Cu

Color Muscular: Zn, Mn, Cu, Fe,

Se

31

Minerales

¿Por que los minerales son importantes?

.

Mineral

Recommended supplement

Calcium Max 2.3%

Phosphorus Available 0.8%

Total 1.5%

Potassium 0.9 %

Magnesium

Sodium

0.2 %

0.6%

Copper 35 mg/kg diet

Iron 300 mg/kg

Manganese 20 mg/kg

Zinc 110 mg/kg

Selenium

Cobalt

1 mg/kg

10 mg/kg

.

Mineral

Recommended supplement

Calcium Dispensable

Phosphorus 0.5-1.0 % if Ca=1%

1.0-2.0 % if Ca=2%

Potassium 0.9 %

Magnesium 0.3 %

Copper 16-32 mg/kg diet

Iron Dispensable

Manganese Dispensable

Zinc 33 mgI/kg

(more if phytate level is high)

Selenium 0.2-0.4 mg/kg

Requerimientos Minerales

Davis and Lawrence, 1997

L. vannameiAkiyama, Dominy and Lawrence, 1991

Commercial shrimp feeds

• Disponibilidad de fosforo en ingrediente vegetales es baja: 2/3 está presente como fitato

• Es recomendado el uso de fitasa para aumentar la disponibilidad de fosforo vegetal

• El requerimiento de Fosforo y su biodisponibilidad recibe especial atención debido a su papel

potencial en la eutroficación del agua

Modulación Inmune :Influencia de diferentes factores

Importancia de

controlar las

condiciones y aspectos

que pueden suprimir

la inmunidad, y

aumentar estímulos al

Sistema inmune atraes

de una nutrición

optima

Sistema

Inmune

Nutrientes

Proteína

Lípidos

Antioxidantes

Fotoperiodo

Temperatura

Eventos climáticos(lluvias, sequias, estaciones,

Calentamiento global)

Calidad de agua

Vitaminas

Carotenoides

Glucanos, adyuvantes,

nucleótidos

Factores

ambientales

Formas de

Estrés

Inmune moduladores

no-esenciales

Micro-

nutrientes

Manejo

Transporte

Densidades de

Siembra

Polución

Transferencia

NucleótidosNucleótidos son componentes

estructuráis, bloques formadores del

ADN y ARN.

Purines

Adenine

Guanine

Hypoxanthine

Pyrimidines

Uracil

Thymine

Cytosine

F u n c i o n e s

Auxilia la proliferación celular

Mejora la respuesta inmune innata

Mejora la Resistencia a enfermedades

Disminuye los efectos del estrés

Aumenta el espesor de la pared intestinal

Mejora la performance

Suplementación de Nucleótideos

Modulación de la respuesta inmune atraes de la inclusión de nucleótidos

β 1,3/ 1,6 glucan + Manoligosacarideos (MOS):Estructura de β glucano de varias origenes

Beta-glucan origin Structure Molecule type

Bacterial Linear β 1,3 glucan

Fungi Short-branched β 1,3-1,6 glucan

Yeast Long-branched β 1,3-1,6 glucan

Cereal Linear β 1,3-1,4 glucan

• Aditivo no-nutricional

• β 1,3/1,6 glucan de levadura han demostrado propiedades inmune moduladoras

comprobadas en camarones.

• En camarones, complexos de proteínas ligantes especificas de Betaglucanos

se unen a beta-glucanos y activan el Sistema profenoloxidasa.

DSM salud y inmune estimulaciónUn acercamiento multicomponente para una mejor salud

Antioxidantes intracellular y

de menbranas

Activación de

actividad

antibacteriana de

fagocitos

Incrementa la

proliferación celular

y cooperación

A sinergia entre substancias que pueden modular diferentes funciones inmunes

Cell proliferation

Antioxidant

Cell activation

Debido a naturaleza del Sistema inmune de los camarones, la estimulacion y incremento de celulas

es deseado y eso solamente puede ser logrado de manera efectiva con un acercamiento nutricional

multicomponente.

Solución de salud optimizada:Investigacion y desarollos exitosos realizados por DSM Nutritional Products

In vitro screening

Non-specific immune response:

phagocytosis, oxidative burst

In vivo immune modulation

after dietary supplementation

Non-specific immune response

In vivo stress and disease

resistance after dietary

supplementation

Disease challenge trial

Acute (confinement) and chronic

(water quality degradation) stress

models

Conclusiones y Beneficios

• Al alimentar ROVIMAX® Boost premix se ha

demostrado una aumento significativo en

el numero total de hemocitos y hemocitos

granulares.

• La sobrevivencia de los camarones

alimentados con ROVIMAX Boost fue 12%

superior que a del tratamiento control

(p<0.83).

Resultados

Objetivo

• Estudiar la influencia de dietas suplementadas con Premezcla de salud

(ROVIMAX® Boost premix) en la resistencia de los camarones al desafio con el

virus de la mancha blanca.

• 25 camarones, con 3.8g de peso inicial, en 12 replicas/ tratamiento,

alimentados durante 30 dias con alimento suplementado con Premezcla de salud

Rovimax® Boost premix y un tratamiento controle.

• Desafío con tejidos infectados con el virus de la mancha blanca (PCR+) seguidos

por 10 días pos-infección.

Source: CENAIM Ecuador 2017

Tratamiento. n. of Hemocitos/ml total n. Hemocitos granulares/ml

ROVIMAX Boost 3,8 ± 0,8 x 107 a 1,8 ± 0,2 x 107 a

Control 2,7 ± 0,5 x 107 b 1,2 ± 0,2 x 107 b

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Surv

ial (

%)

Days post-infection

Rovimax Boost Control

+12%

Sobrevivencia

ROVIMAX Boost

Control

• 6 g Final Weight

Efecto de Premezcla de salud en la resistencia del camarón al desafío con el virus de la mancha blanca (WSSV)

Efecto de Premezcla de salud en la resistencia del camarón al desafío con Vibrio parahaemolyticus (EMS/AHPND)Espécie: Litopenaeus vannamei

Pais: Tailandia

Trial study: TH-SH-221216

ObjetivoEvaluar el efecto de Premezcla de salud (Rovimax Boost) en

juveniles de camarón Litopenaeus vannamei después de 21 de

alimentación en el crecimiento, sobrevivencia, y resistencia a

enfermedad cuando sometido subsecuentemente a un desafío Vibrio

parahaemolyticus.

Información de la prueba - Diseño experimental:

• Peso inicial 1g

• Densidad: 25 camarones/ 200 L tanque,

• 2 tratamientos (16 replicas),

• Prueba crecimiento de 21 días de alimentación

• Prueba desafío: 7 días (5 replicas), con V. parahaemolyticus

• Alimentación: 5x/día 8:00, 11:00, 14:00, 17:00 y 21:00 h.

Parámetros: Performance de crecimiento, sobrevivencia y desafío.

Resultados

Conclusión

• La suplementación de Rovimax Boost significativamente aumento el

crecimiento y sobrevivencia durante los primeros 21 días de la prueba.

• La suplementación de Rovimax Boost fue capaz de incrementar la

respuesta del Sistema inmune del camarón contra reduciendo la

mortalidad después del desafío de inmersión con V. parahaemolyticus.

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200

Cumulative mortality (%) diet1 diet2

Horas pos-desafio

Control Rovimax Boost

Prueba de alimentación - 21 days

Prueba desafio

Ingredients Control Rovimax Boost

Harina de pescado 12.5 12.5

Harina de calamar y higado de atun 5.5 5.5

Harina de pollo 10 10

Harina de solla 22 22

Gluten de trigo 7.5 7.5

Harina de trigo 27.76 27.26

Hidrolizado de pescado 3 3

Lecitina, aceites de soya y pescado 4.25 4.25

Premixes y otros aditivos 7.49 7.49

Rovimax Boost - 0.5

3,0

3,5

4,0

4,5

Control Rovimax boost

Peso final (g)

70

80

90

100

Control Rovimax boost

Sobrevivencia (%)

40%

reducción de

mortalidad

0

20

40

60

80

100

0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156 168

% o

f m

ort

ali

ty

Hours post inoculation

Desafio AHPND - mortalidad cumulativa

Conclusion y beneficios

• Al alimentar ROVIMAX® Boost premix se ha

demostrado una disminución significativa en la

mortalidad de camarones desafiados con V.

parahaemolyticus

Results

Objectivo

• Estudiar la influencia de dietas suplementadas con Premezcla de salud

ROVIMAX® Boost premix en la resistencia de los camarones al desafio con

Vibrio parahaemolyticus (EMS/AHPND)

Source: IMAQUA 2018

26%

disminuicion

en la

mortalidad

Control

ROVIMAX Boost

90

64

0

20

40

60

80

100

% o

f m

ort

ali

ty

Desafio AHPND – mortalidad final

Control ROVIMAX Boost

Efecto de Premezcla de salud en la resistencia del camarón al desafío con Vibrio parahaemolyticus (EMS/AHPND)

Espécie: Litopenaeus vannamei

Pais: Bélgica

Efecto de solución de salud en la resistencia del camarón al desafío con Vibrio parahaemolyticus (EMS/AHPND)

Results

Objetivo

• Estudiar la influencia de dietas suplementadas con Premezcla de salud ROVIMAX® Boost premix en la resistencia de los camarones al

desafío con Vibrio parahaemolyticus (EMS/AHPND)

Control

ROVIMAX Boost

Results

Source: China 2018

TreatmentTime after challenge (h)

24 48 72

Control 1 0 0 0

Control 2 18.33±9.46a 41.67±20.21a 96.67±3.82a

DSM health premix 0.5% (%) 7.50±5.00ab 25.00±2.50a 65.00±7.50b

Mortalidad cumulativa de camarones L. vannamei desafiado con Vibrio parahaemolyticus

Conclusión

• La suplementación de

Rovimax Boost demostró

una reducción significativa

en la mortalidad de

camarones desafiados con

V. parahaemolyticus

• La suplementación de

Rovimax Boost premix

demostró un aumento de

peso significativo en el

peso de los camarones.

31%

disminuicion

en la

mortalidad

Solucion de salud Rovimax® Boost:

La solución de salud mejora la respuesta inmunológica y sobrevivencia

de camarones cuando sometidos a situaciones de estrés y/o desafiados

con enfermedades comunes en cultivos.

CONFIDENTIAL

Implementación practica de la solución de salud

• Parte del manejo de las fincas: uso rutinero durante el ciclo de producción basado

en la experiencia con estrés/enfermedades durante ciertos periodos del año.

• Resistencia a enfermedades:

– Adicionado cuando patógenos están presentes en el ambiente

• Uso Preventivo – anticiparse a los efectos del estrés y llegada de enfermedades

– Utilice dietas de salud para fortalecer los animales durante:

• etapas iniciales, cuando son mas susceptibles al estrés,

• Previo y posterior eventos de estrés como transferencias, cambios de

temperatura y salinidad.

Eficiencia comprobado con alimentación continua por

2-3 semanas antes del evento de estrés.

47

Gracias por su atenccion

BRIGHT SCIENCE. BRIGHTER LIVING.TM

nutriciÓn funcional, la profilaxis como soluciÓn de...

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