Cultivos y reactores de fitoplancton como suplemento alimenticio para peces

Cultivo de fitoplancton como dieta alimentaria complementaria de peces
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El fitoplancton es empleado comúnmente en acuicultura tanto para el alimento de larvas de peces como para el alimento de bivalvos, larvas de crustáceos y formación de zooplancton (rotíferos, copépodos, artemia, daphnia).

Ya tenemos un artículo publicado al respecto en el que tratamos sobre el fitoplancton y el zooplancton como fuente nutricional para los corales donde podéis encontrar información sobre estos microorganismos.

En este artículo vamos a tratar el empleo de fitoplancton como base para la alimentación del zooplancton y así tener una fuente nutricional de mucha calidad para nuestros peces.

El fitoplancton como fuente energética está presente en menor cantidad en los arrecifes que en las aguas abiertas por la gran cantidad de herbívoros que se alimentan de él.

Por norma general el zooplancton ha de ser generado como cultivo vivo ya que su captura en la naturaleza no es viable durante todas las épocas del año. Este zooplancton puede ser ofrecido de forma viva o congelada.

Cultivos y reactores de fitoplancton como suplemento alimenticio para peces
Cultivos y reactores de fitoplancton como suplemento alimenticio para peces

Estos cultivos de fitoplancton se emplean para enriquecer el zooplancton antes de ofrecerlo a nuestros peces. También puede ser ofrecido directamente dependiendo de la especie de peces. El ofrecer alimentos vegetales triturados suele ensuciar mucho el agua. De este modo es mucho más limpio.

Los cultivos de fitoplancton son un sistema adecuado por ejemplo para enriquecer la artemia recién eclosionada que dependiendo de su origen puede tener un valor nutricional bajo. De otra forma el susministro alimentario puede presentar carencias.

Las microalgas que forman el fitoplancton son tanto de origen marino como de agua dulce. Son la base de la cadena trófica y por tanto la fuente nutritiva del segundo nivel trófico. Éstas nos permiten mantener los cultivos de zooplancton en el tiempo y ofrecer un alimento rico en nutrientes. Las principales microalgas disponibles para cultivo siempre acompañado de luz serían la Nannochloropsis, lsochrysis, Pavlova, Tetraselmis, Thalassiosira, Spirulina y Chlorellas entre otras.

Cultivo de fitoplancton como dieta alimentaria complementaria de peces

Las microalgas comentadas alcanzan un nivel óptimo de desarrollo dependiendo tanto de factores físico químicos como nutricionales. La luz al ser seres fotosintéticos pasa a ser un factor determinante. Podemos emplear luz solar o luz artificial. Las diferencias entre ambos tipos de luz son muy grandes ya que los espectros lumínicos de su emisión no son idénticos. En este tipo de cultivos debemos siempre tratar de ofrecer picos rojizos del espectro para favorecer su desarrollo.

La transformación de la energía solar en energía nutricional por parte de las microalgas depende de la calidad lumínica que recibe el cultivo.

Si podemos generar una luz con el espectro lumínico adecuado nuestro cultivo de microalgas se desarrollará a tales niveles que unas se harán sombra a las otra. La necesidad de luz dependerá del volumen de agua y de la densidad de microalgas.

Cultivo de fitoplancton como dieta alimentaria complementaria de peces
Cultivo de fitoplancton como dieta alimentaria complementaria de peces

El fotoperiodo necesario para el buen desarrollo de estos organismos autótrofos es de entre 12 y 14 horas diarias.

No sólo la luz juega un papel fundamental en su desarrollo, también es imprescindible mantenerlo en movimiento. Si no se agita el cultivo, bien con un compresor de aire o con una pequeña bomba de movimiento, se producirán sedimentaciones. El movimiento permanente también evita la estratificación térmica del agua y consigue acercar a la fuente lumínica a la mayor cantidad de microalgas posibles disminuyendo en lo posible la ausencia de luz en aquellos cultivos muy densos. El movimiento del agua del cultivo también ayuda a la dispersión de los nutrientes y al intercambio del CO2 por oxígeno gracias a la ruptura de la tensión superficial de la superficie.

Además de lo comentado, en relación a la luz y al movimiento del agua, los cultivos de fitoplancton requieren de oligoelementos para su desarrollo, tanto minerales como vitaminas.

Los elementos minerales necesarios se clasifican en dos grupos: Los macronutrientes empleados para la fabricación de las células y los micronutrientes empleados como reguladores.

Como Macronutrientes podemos enumerar al Nitrato, el fosfato, sulfatos, Carbonatos y Cloruros. Como Micronutrientes enumeraríamos al hierro, manganeso, cobalto, cobre, Zinc, molibdeno y boro.

El agua de partida para generar el cultivo puede ser dulce o marina pero siempre esterilizada previamente con lámparas ultravioletas o por autoclave (Sistema de esterilización por cocción y vapor de agua). Este agua previamente esterilizada ha de ser aditada con Macronutrientes, Micronutrientes y vitaminas.

Cultivo de fitoplancton como dieta alimentaria complementaria de peces
Cultivo de fitoplancton como dieta alimentaria complementaria de peces

A nivel doméstico se puede emplear para aditar el agua de cultivo fertilizantes agrícolas y abonos foliares (estos abonos están diseñados para ser asimilados directamente por las células de las hojas de las plantas).

Dependiendo de la especie de microalga la temperatura del cultivo puede variar entre los 15 y los 30ºC.

En función de si el agua de cultivo es dulce o salada la salinidad puede variar entre el 0 y los 37º/oo.

Ph entre 7 y 9. Con pH elevado al que se puede llegar por el metabolismos de las algas a través de la fotosíntesis, el amonio presente se transforma en amoniaco. Por encima de 7 de pH el amonio se transforma en amoniaco altamente tóxico. Pare reducir el pH presente en el cultivo es habitual aditar CO2.

Si aditamos CO2 al cultivo debemos pensar que las microalgas funcionan como las plantas naturales e invierten su acción fotosintética durante las horas sin luz consumiendo oxígeno y produciendo CO2. Esto puede desestabilizar el nivel de pH por lo que deberemos no aditar el dióxido durante las horas de falta de luz. Un controlador de pH es muy adecuado para abrir y cerrar una válvula solenoide conectada a la botella suministradora.

El CO2 que debemos añadir al cultivo de fitoplancton está entorno al 1% de aire que se introduce. Es importante controlar su dosificación para no provocar una precipitación del pH repentina con consecuencias letales para el cultivo.

Fases en el crecimiento y desarrollo del cultivo de fitoplancton

Se pueden distinguir 4 fases en los cultivos de fitoplancton.

  • Una primera fase denominada de lactancia, en esta fase las microalgas se adaptan a las nuevas condiciones del reactor de cultivo. Durante la lactancia no se produce división celular. Es una fase muy corta que puede durar sólo unas horas.
  • Seguna fase denominada de crecimiento exponencial. Esta fase que se desarrolla entre los 3 y 6 días es donde se plantea la máxima multiplicación celular.
  • Tercera fase denominada fase estacionaria. En ella la multiplicación de las células se detienen por lo que el volumen del cultivo permanece estable. Esta estabilización tiene sus causas en una reducción de los nutrientes disponibles, una reducción del oxígeno o de anhídrido carbónico. Esta fase donde las células no se dividen puede alargarse varias semanas.
  • Cuarta y última fase. Es la fase de muerte del cultivo. Las células destruidas no se reponen.

Es imprescindible durante la fase estacionaria extraer volúmenes del cultivo ya que el desarrollo de la colonia implica el crecimiento de la biomasa formada por las algas.

Se puede diferenciar entre dos tipos de cultivos de fitoplancton: el cultivo abierto de donde se extrae periódicamente una parte del cultivo retirando a la vez tanto células viejas como células jóvenes y el cultivo cerrado donde una vez alcanzamos el nivel óptimo de desarrollo y concentración de algas se extrae por completo.

Los cultivos de fitoplancton se pueden controlar visulamente para establecer la biomasa aproximada de algas o se puede emplear un método más exacto como la cámara de Neubauer o Hemocitómetro. A través de este aparato se puede lograr contar las células o esporas disueltas en un líquido. Es un método común empleado tanto en medicina como en biología.

Cultivo de fitoplancton como dieta alimentaria complementaria de peces
Cultivo de fitoplancton como dieta alimentaria complementaria de peces

Otro método empleado para medir el cultivo es el espectrofotómetro. Este instrumento mide la penetración de las radiaciones con una longitud de onda a través del cultivo. Esta penetración permite obtener una correspondencia entre la densidad óptica y la concentración de microalgas.

Cómo iniciar un cultivo de microalgas

Por lo general para poder arrancar el cultivo es necesario adquirirlo de forma pura de un laboratorio. También es habitual tomarlas del medio natural cercano. Los cultivos recogidos en aguas locales se multiplican con más facilidad y rapidez en las aguas locales. Obtener el cultivo de forma natural nos garantiza que lo recogido es plurialgal mientras que de laboratorio suele ser por lo general solamente de una especie. Los cultivos monoalgales son más complejos de controlar ya que su origen suele estar libre de bacterias y en una instalación doméstica este factor no es controlable.

Para combatir esta presencia bacteriana a nivel doméstico podemos emplear concentraciones salinas y de temperatura extremas donde la especie de microalga llegue a adaptarse pero el resto de microorganismos no. El empleo de antibióticos para la eliminación de las bacterias queda fuera del uso común de la acuariofilia.

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