Con la expansión de la escala de cultivo y el aumento de la densidad de cultivo, la enfermedad del pepino de mar Apostichopus japonicus se ha vuelto cada vez más importante, causando graves pérdidas a la industria acuícola. Las enfermedades de Apostichopus japonicus son causadas principalmente por bacterias, virus y ciliados, entre los cuales el síndrome de pudrición de la piel causado por Vibrio brillium es el más grave. Con el agravamiento de la enfermedad, la pared corporal de Apostichopus japonicus se ulcera, formando manchas azules y blancas, y finalmente se disuelve espontáneamente, convirtiéndose en una sustancia similar a un coloide en la mucosidad nasal. En la prevención y el tratamiento tradicionales de la enfermedad, se utilizan ampliamente antibióticos. Sin embargo, el uso prolongado de antibióticos no solo conlleva el peligro oculto de resistencia bacteriana y residuos de medicamentos, sino que también afecta la seguridad alimentaria y la contaminación ambiental. Por lo tanto, el desarrollo de una preparación segura, no contaminante y sin residuos para reducir la enfermedad del pepino de mar es uno de los temas prioritarios de la investigación actual.

El diformiato de potasio es un polvo blanco cristalino, seco e insípido. Es el primer aditivo para piensos no antibiótico aprobado por la Unión Europea para sustituir a los antibióticos. Puede promover el crecimiento de animales de cultivo, inhibir el crecimiento de bacterias dañinas y mejorar el ambiente intestinal. El diformiato de potasio puede mejorar significativamente el crecimiento y el rendimiento de los organismos acuáticos.

1 Resultados de la prueba

1.1 Efectos del diformiato de potasio en la dieta sobre el crecimiento y la supervivencia del pepino de mar Apostichopus japonicus

La tasa de crecimiento específica de Apostichopus japonicus aumentó significativamente con el incremento del contenido de diformiato de potasio en la dieta. Cuando el contenido de diformiato de potasio en la dieta alcanzó el 0,8%, es decir, cuando el contenido de diformiato de potasio en la dieta fue del 1,0% y del 1,2%, la tasa de crecimiento específica de Apostichopus japonicus fue significativamente mayor que la de los demás tratamientos, pero no hubo diferencia significativa (P > 0,05) (tabla 2-2). La tasa de supervivencia del pepino de mar fue del 100% en todos los grupos.

1.2 Efectos del diformiato de potasio en la dieta sobre los índices inmunitarios del pepino de mar Apostichopus japonicus

En comparación con el grupo control, diferentes niveles de dicarboxilato de potasio podrían mejorar la capacidad fagocítica de los celomocitos y la producción de O2– en distintos grados (tabla 2-3). Cuando se añadió diformiato de potasio al 1,0% y al 1,2%, la actividad fagocítica de los celomocitos y la producción de especies reactivas de oxígeno O2– en el pepino de mar fueron significativamente mayores que en el grupo control, pero no hubo diferencias significativas entre los grupos de diformiato de potasio al 1% y al 1,2%, ni entre otros niveles de diformiato de potasio y el grupo control. Con el aumento del contenido de dicarboxilato de potasio en el alimento, la SOD y la NOS del pepino de mar aumentaron.

1.3 Efecto del diformiato de potasio en la dieta sobre la resistencia del pepino de mar a la infección por Vibrio brilliant

1.4 Días después del desafío, la mortalidad acumulada de pepino de mar en el grupo control fue del 46,67%, significativamente mayor que la de los grupos de diformiato de potasio al 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% y 1,2% (26,67%, 26,67%, 30%, 30% y 23,33%), pero no hubo diferencia significativa con el grupo de tratamiento al 0,2% (38,33%). La mortalidad de pepino de mar en los grupos de diformiato de potasio al 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1,0% y 1,2% no presentó diferencias significativas.

2. Discusión

2.1 Efecto del dicarboxilato de potasio en el crecimiento del pepino de mar Apostichopus japonicus

En animales, el mecanismo de acción del dicarboxilato de potasio consiste principalmente en ingresar al tracto gastrointestinal, mejorar el ambiente gastrointestinal, regular el pH y eliminar bacterias dañinas (Ramli y Sunanto, 2005). Además, el diformiato de potasio también puede promover la absorción de nutrientes en el alimento y mejorar la digestibilidad y la tasa de utilización de los animales de cultivo. En la aplicación a animales acuáticos, los experimentos han demostrado que el diformiato de potasio puede mejorar significativamente el crecimiento y la tasa de supervivencia del camarón (He Suxu, Zhou Zhigang, et al., 2006). En este estudio, el crecimiento del pepino de mar (Apostichopus japonicus) se promovió mediante la adición de dicarboxilato de potasio al alimento, lo cual fue consistente con los resultados de la aplicación de dicarboxilato de potasio en lechones y cerdos de engorde reportados por Verland. M (2000).

2.2 Efecto del dicarboxilato de potasio sobre la inmunidad del pepino de mar Apostichopus japonicus

Apostichopus japonicus posee el mismo mecanismo de defensa que otros equinodermos, el cual se completa mediante una respuesta inmune celular y no celular (humoral). Se utiliza principalmente para identificar y eliminar cuerpos extraños que ingresan al organismo animal, o para convertirlos en sustancias inocuas, y para reparar heridas. La respuesta inmune celular de los equinodermos se completa mediante una variedad de celomocitos, que forman su sistema de defensa. Las funciones principales de estas células incluyen la fagocitosis, la reacción citotóxica y la producción de sustancias antibacterianas a nivel de la coagulación (kudriavtsev, 2000). En el proceso de fagocitosis, los celomocitos pueden ser inducidos por bacterias o componentes de la pared celular bacteriana para producir especies reactivas de oxígeno (ROS), incluyendo NO, H2O2, OH y O2-. En este experimento, la adición de 1,0% y 1,2% de dicarboxilato de potasio a la dieta aumentó significativamente la actividad fagocítica de los celomocitos y la producción de especies reactivas de oxígeno. Sin embargo, es necesario seguir estudiando el mecanismo por el cual el diformiato de potasio aumenta la actividad fagocítica y la producción de O2–.

2.3 Efecto del dicarboxilato de potasio sobre la flora intestinal del pepino de mar Apostichopus japonicus

El dicarboxilato de potasio puede descomponerse en ácido fórmico y formato en un ambiente ligeramente alcalino y entrar en las células microbianas a través de la membrana celular. Puede cambiar el entorno vital de microorganismos dañinos como Escherichia coli y Salmonella al cambiar el valor del pH dentro de las células e impedir su reproducción, regulando así el equilibrio microecológico intestinal (eidelsburger, 1998). El efecto del dicarboxilato de potasio sobre la microflora intestinal, macroscópicamente, el H+ producido por la descomposición del dicarboxilato de potasio reduce el valor del pH en el intestino e inhibe el crecimiento de la microflora intestinal. Microscópicamente, el H+ entra en las células bacterianas a través de la membrana celular, destruye directamente la actividad de las enzimas intracelulares, afecta el metabolismo de las proteínas y ácidos nucleicos microbianos y juega un papel en la esterilización (Roth, 1998). Los resultados mostraron que el diformiato de potasio tuvo poco efecto sobre la cantidad total de bacterias intestinales del pepino de mar, pero pudo inhibir significativamente el número de Vibrio.

2.4 Efecto del dicarboxilato de potasio sobre la resistencia a las enfermedades del pepino de mar Apostichopus japonicus

Vibrio splendens es la bacteria patógena causante del síndrome de pudrición de la piel del pepino de mar, que perjudica su producción y cultivo. Este experimento demostró que la adición de dicarboxilato de potasio al alimento redujo la mortalidad de los pepinos de mar infectados con Vibrio brillium. Esto podría estar relacionado con el efecto inhibidor del diformiato de potasio sobre Vibrio.

3. Conclusión

Los resultados mostraron que el diformiato de potasio en la dieta tuvo un efecto significativo en el crecimiento de Apostichopus japonicus, un efecto positivo en la inmunidad inespecífica de Apostichopus japonicus y mejoró su inmunidad humoral y celular. La adición de dicarboxilato de potasio en la dieta redujo significativamente la cantidad de bacterias dañinas en los intestinos del pepino de mar y mejoró su resistencia a la enfermedad causada por Vibrio brillium. En conclusión, el dicarboxilato de potasio puede utilizarse como potenciador inmunitario en la alimentación del pepino de mar, y la dosis adecuada es del 1,0 %.