A pesar de todos los esfuerzos realizados para mejorar la reproducción en cautiverio, el factor más limitante para el crecimiento de esta actividad es la insuficiencia en cantidad y calidad de postlarvas, por lo cual es muy importante seleccionar reproductores con un alto desempeño reproductivo que generen progenie de calidad satisfactoria. Ante esta realidad, uno de los principales objetivos tanto a nivel de investigación como a nivel productivo, ha sido el establecimiento de criterios para evaluar, predecir y/o distinguir en el desempeño reproductivo de los reproductores y la calidad de su progenie temprana (huevos y larvas) (Bray y Lawrence, 1992; Racotta et al., 2003a) y posterior (Postlarva) (Palacios et al., 1999). Los principales indicadores o criterios utilizados en la camaronicultura para evaluar el desempeño reproductivo de los reproductores y la “calidad” (condición fisiológica) de su progenie (huevos y larvas) han sido divididos por algunos autores en cinco categorías
principales: productivos, morfológicos (anatómicos y histológicas), de comportamiento, bioquímicos y de supervivencia a pruebas de stress (Bray y Lawrence, 1991; Bray y Lawrence, 1992; Fegan, 1992; Racotta et al., 2003a; Vázquez-Boucard et al., 2004). Por ejemplo, en algunos de éstos se evalúan características de la gónada o moléculas relacionadas funcionalmente con el proceso reproductivo, con el desarrollo embrionario y larvario (Lavens y Sorgeloos, 1991; Palacios et al., 1999a; Palacios et al., 1999c). Algunos de estos criterios pueden ser aplicados a posteriori para determinar el efecto de un tratamiento o condición (dietas, hormonas, condición de los reproductores) sobre la calidad de los organismos. Por otra parte, existen otros que pueden ser utilizados a priori para predecir el desempeño las hembras y la calidad de los estadios larvarios posteriores (Racotta et al., 2003a).
a) Criterios productivos
Dentro de estos se encuentran la frecuencia de desoves, el número de huevos (fecundidad), el porcentaje de fertilización, el porcentaje de eclosión, el número de nauplios y la supervivencia larvaria durante el cultivo. Este tipo de criterios son frecuentemente utilizados a nivel de producción y en la mayoría de los estudios en donde se evalúa el desempeño reproductivo y la calidad larvaria. Por ejemplo, la supervivencia de las larvas de un estadio a otro es frecuentemente monitoreada y se considera que bajos valores son indicadores de una pobre calidad (Bray y Lawrence, 1991; Bray y Lawrence, 1992). Sin embargo, son pocos los estudios en donde se hayan utilizado o relacionado alguno de estos criterios como predictivos de una supervivencia larvaria posterior o un alto desempeño reproductivo. Unos de los trabajos en donde se encontró una correlación positiva entre supervivencia a postlarva y porcentaje de eclosión o número de nauplios fue el realizado por Hernández-Herrera et al. (2001)
b) Criterios morfológicos
Dentro de esta categoría se encuentran el tamaño, el peso, la ocurrencia de deformidades, el color, la morfología del músculo, branquias y/o del sistema digestivo, y la presencia de microorganismos (bacterias, virus, hongos, etc.) (Villalón, 1991; Bray y Lawrence, 1992;
Treece y Fox, 1993). Por ejemplo, el tamaño de huevos (diámetro o volumen) es fácil de medir y es una de las variables mas comunes que se reportan en los estudios de biología reproductiva de organismos marinos, ya que puede reflejar la cantidad de reservas (vitelo) (Gardner, 2001), y por tanto es un indicador de la condición de las hembras y puede ser un indicador de calidad y supervivencia de estadios larvarios posteriores. En peces y moluscos el tamaño del huevo es una característica importante que ha sido asociada con la supervivencia larvaria (Mellinger, 2002). En algunos estudios se ha relacionado el volumen de huevos con la cantidad de vítelo (Clarke, 1993), sin embargo en camarones peneidos no se ha encontrado alguna relación que lo acredite como criterio predictivo, así mismo no se ha encontrado alguna correlación entre el tamaño de huevos y la composición bioquímica o la viabilidad larvaria (Palacios et al., 1998; Hernández-Herrera, 2001). En camarones polares se han observado diferencias en tamaño de huevos dentro de una misma hembra (Clarke, 1993). En camarones peneidos la posible variabilidad en tamaño de huevos podría ser analizada, y si existe cierta variabilidad entre desoves o hembras, podrían correlacionarse con el tamaño de la postlarva y desempeño reproductivo (Bray y Lawrence, 1991; Bray y Lawrence, 1992).
Por otro lado, se ha determinado que la longitud de nauplios se incrementa conforme avanza su desarrollo, por lo cual la longitud ha sido utilizado para determinar el grado de desarrollo en un momento dado. Así mismo, se ha determinado que conforme avanza el desarrollo de los nauplios las reservas de nutrientes disminuyen, por lo que en un estudio reciente se propuso un índice de condición de nauplios en el cual se relaciona la longitud de nauplios con su contenido de triglicéridos y el porcentaje de eclosión. Se observó que este índice es afectado por la condición de la hembra y puede ser utilizado como criterio predictivo de supervivencia larvaria (Palacios et al., 1998). La longitud de zoeas es considerada como un criterio de calidad (Bray et al., 1990) y como un posible criterio predictivo de supervivencia larvaria (Wouters, 1999a). Sin embargo, es necesario realizar mas estudios, debido a que existen resultados inconsistentes (Hernández-Herrera et al., 2001; Racotta et al., 2003b). En cuanto a la postlarva, algunos autores consideran que la longitud es uno de los indicadores más sensibles, ya que este es un indicador de
crecimiento (Bray y Lawrence, 1991) por lo que ha sido utilizado como un criterio para evaluar el efecto de diferentes dietas (Bray y Lawrence, 1992; Wouters et al., 1997).
En reproductores el tamaño y/o peso es uno de los criterios de selección más usados a nivel productivo, debido a que se ha observado que hembras grandes producen un mayor número de huevos (Emmerson, 1980; Ottogalli et al., 1988; Palacios et al., 1998), un mayor número de desoves (Menasveta et al., 1994; Palacios et al., 1999a), y una mayor producción de nauplios y zoeas (Menasveta et al., 1994; Cavalli et al., 1997). Sin embargo, existen estudios realizados en Penaeus monodon, en donde no se han observado diferencias significativas entre hembras grandes y chicas en cuanto al porcentaje de fertilización, eclosión, y metamorfosis a zoea (Menasveta et al., 1994), y otros estudios en donde se han observado bajos valores de porcentaje de fertilización, eclosión y longitud de zoea en hembras grandes, probablemente por una influencia de la edad (senectud) (Hansford y Marsden, 1995; Cavalli et al., 1997). En el caso de machos, se ha comprobado que los organismos mas grandes producen espermatóforos significativamente mas grandes que los pequeños tanto en L. vannamei (Wang et al., 1995; Ceballos-Vázquez et al., 2003) como en
P. monodon (Pratoomchat et al., 1993). Así mismo, en cuanto a cantidad y calidad
espermática, Ceballos-Vázquez et al. (2003) realizaron un estudio en el cual observaron diferencias significativas entre machos grandes y pequeños de la misma edad, y una correlación positiva y significativa entre el peso del camarón y el porcentaje de espermatozoides normales (P <0.001) asociados mediante una relación logística. Por otra parte, en ese mismo estudio se propone que la calidad espermática inicial (antes de la primera regeneración del espermátoforo) puede ser usada como criterios predictivos de una calidad espermática óptima para seleccionar reproductores.
Otro método utilizado para evaluar la condición del reproductor en términos del proceso de maduración gonádica es a través del análisis histológico. Variables como la frecuencia y tamaño de ovocitos, así como la ocurrencia de atresias indican si el proceso se está llevando a cabo de manera adecuada o si existen alteraciones en el mismo. Mediante estas metodologías es posible analizar las características morfohistológicas de los ovarios en relación con el desempeño reproductivo.
c) Criterios de comportamiento
A nivel de producción es muy frecuente realizar la selección de nauplios para cultivo mediante la respuesta que estos presenten a la luz, y se ha sugerido que nauplios con una fuerte tendencia a dirigirse hacia la luz (fototropismo positivo) son más viables (Villalón, 1991; Treece y Fox, 1993). Uno de los trabajos en donde se intento evaluar si este criterio puede ser adecuado para seleccionar nauplios viables es el de Ibarra et al. (1998), quienes mediante fototropismo positivo seleccionaron nauplios y los compararon con aquellos que no respondieron (remanentes), observando una mayor supervivencia a zoea I en los nauplios seleccionados, sin embargo no observaron diferencias significativas en cuanto a la supervivencia en estadios posteriores. Otro criterio es el de geotactismo negativo, en donde no se han realizado estudios.
d) Criterios Bioquímicos
La dinámica de la composición bioquímica a lo largo de los estadios de maduración ha sido ya establecida (Harrison, 1990; Mohamed y Diwan, 1992; Bray y Lawrence, 1992) demostrándose que en decápodos el metabolismo lipidico juega un papel crucial durante las tres etapas de la reproducción (la vitelogénesis, la embriogénesis y el desarrollo larvario) (Teshima y Kanasawa, 1983), dado que los lípidos tienen un papel fundamental tanto como reserva energética (acilglicéridos), como en la construcción de membranas (fosfolípidos y colesterol) o en la síntesis de hormonas (colesterol). Los lípidos almacenados en el hepatopáncreas de progenitores son usados para la formación del vitelo (vitelogénesis), y este al ser acumulado en los ovocitos de hembras asegura el desarrollo embrionario y constituye la reserva de la larva temprana, ya que los huevos y nauplios son lecitotroficos (no se alimentan) y su desarrollo depende de las reservas bioquímicas transferidas por la hembra. Debido a lo anterior, se ha puesto de manifiesto que un aporte adecuado de nutrientes, particularmente en lípidos, se traduce en un mayor desempeño reproductivo y calidad de huevos y nauplios (Fraser, 1989; Millamena y Pascual, 1990; Bray et al., 1990; Cahu, 1995).
En progenie
Algunos componentes bioquímicos en la progenie durante estadios tempranos de desarrollo han sido considerados un indicador cuantitativo indirecto de la calidad materna (Fraser, 1989; Cahu, 1994; Cahu, 1995, Lavens y Sorgeloos, 1991, Palacios et al., 1998; Pérez- Rostro et al., 1999b). En este sentido, se ha determinado que los triglicéridos constituyen la mayor fuente de reserva y que en camarones peneidos estos representan el 50% o más de los lípidos totales presentes en huevos (Cahu et al., 1995) y de 20% a 30 % en nauplios (Wouters et al., 2001b). Los triglicéridos han sido relacionados con la condición de las hembras y su progenie (Palacios et al., 1999). Se ha observado que desoves con un contenido menor de triglicéridos en huevo resultan en una menor supervivencia a zoea (Palacios et al., 2001). En cuanto a los fospolípidos se ha observado que las hembras alimentadas con un alto contenido de fosfolípidos producen una mayor frecuencia de desoves (Cahu et al., 1994) y un mayor porcentaje de eclosión (Bray et al., 1990). Algunos fosfolípidos han sido relacionados con la supervivencia a zoea (Palacios et al., 2001). Sin embargo, el uso de los fosfolípidos como un criterio predictivo o indicadores de calidad larvaria no ha sido establecida sistemáticamente (Racotta et al., 2003a). A nivel más específico, se sabe que en varias especies de crustáceos (Chapelle, 1986), los ácidos grasos altamente insaturados (HUFA) de cadena larga de la serie n-3 son necesarios en la vitelogénesis, en el desarrollo de las estructuras de membranas y del desarrollo del sistema nervioso del embrión y de la futura larva. Se ha comprobado que las carencias de estos tipos de ácidos grasos en las dietas de reproductores de Litopenaeus vannamei fueron causantes de baja calidad en los huevos producidos, y se ha observado una correlación entre el contenido de algunos HUFA en huevos y la fecundidad, el porcentaje de fertilización o el porcentaje de eclosión (Xu et al., 1994; Cahu et al., 1995; Wouters et al., 1997). Debido a lo anterior se ha sugerido que los ácidos grasos pueden ser utilizados como un criterio predictivo de calidad larvaria (Racotta et al., 2003a), aunque hasta la fecha no existen estudios que validen esto, por lo que en este trabajo de tesis se estudio esta posibilidad
En reproductores
Al nivel de hembras, AQUACOP (1983b) propuso que los niveles de proteínas en hemolinfa podrían ser un indicador del desempeño reproductivo. Palacios et al. (2000) observaron niveles más bajos de proteínas en hemolinfa de hembras que no habían presentado desoves durante todo un periodo de producción de más de tres meses (hembras que no desovaron = 109.3 mg/dl; hembras con pocos desoves = 140.9 mg/dl; hembras con múltiples desoves = 144.2 mg/dl; P< 0.05), por lo cual sugirieron que podrían constituir un indicador predictivo de la capacidad de múltiples desoves, dado que también se relacionaron con el número de desoves. Sin embargo, la evaluación de proteínas en hemolinfa se realizó al final del periodo de producción; por lo cual es necesario evaluar si puede ser utilizado como un indicador predictivo antes del desove, por lo cual en el
capítulo VI es abordada esta posibilidad.
Por otro lado, y tal como ya se mencionó, se ha observado que durante la maduración ovárica existe una transferencia de lípidos desde el hepatopáncreas hacia la gónada. Este transporte de lípidos hacia la gónada se realiza por medio de lipoproteínas conocidas como vitelogenina (en hemolinfa y hepatopancreas) o vitelina (en ovario y huevos), las cuales en crustáceos son proteínas de alto peso molecular (500 kDa o más) asociadas con grupos lipídicos (35%), glucídicos (5%) y carotenoides (Vázquez-Boucard, 1990). Esta lipoproteína representa un indicador del estadio de maduración (Browdy, 1990; Quinitio et al., 1993; Wouters et al., 2001a y b; Vázquez-Boucard et al., 1986; 2002; 2004). En la actualidad se han estandarizado metodologías que han permitido aislar y caracterizar la vitelogenina y/o vitelina de peneidos, así como cuantificar sus niveles en los tejidos involucrados en la reproducción como son: la hemolinfa, el hepatopáncreas y los ovarios (Vázquez-Boucard et al., 1986; Jugan y Van Herp, 1989; Vázquez-Boucard et al., 2002; 2004; Shafir et al. 1992; Mendoza et al. 1993; Chang, et al. 1996). Sin embargo, y a pesar de su importancia fisiológica funcional, no se habían analizado los niveles de vitelogenina (hemolinfa) / vitelina (ovario) para determinar la posible relación de esta lipoproteína en la calidad larvaria individual (Capítulo VI).
e) Supervivencia a pruebas de stress
Durante el cultivo larvario del camarón, se utilizan algunas pruebas de estrés basadas en la exposición de los organismos a condiciones adversas con el fin de seleccionar a los organismos más resistentes. Dentro de ellos la prueba de estrés a baja salinidad es la más comúnmente usada como un indicador de calidad de postlarvas (Villalón, 1991; Treece y Fox, 1993; Palacios et al., 1999b). Así mismo, ha sido utilizada como un criterio para evaluar diferentes dietas, debido a que se ha observado que postlarvas sometidas a una dieta que produce mejor rendimiento en términos de supervivencia y crecimiento presentan una alta supervivencia al estrés por baja salinidad (Tackaert et al., 1989; Pérez-Rostro et al., 2004). Sin embargo, no se ha observado una relación entre la supervivencia a esta prueba de estrés a baja salinidad y el desempeño en engorda. Existen otras pruebas de estrés que son utilizadas para evaluar la calidad de los organismos, entre ellas se encuentran la exposición a baja temperatura y bajos niveles de oxígeno, sin embargo tampoco se ha observado una relación entre la supervivencia a estrés a baja de oxígeno y la supervivencia en engorda (Villalón, 1991; Pérez-Rostro et al., 2004). Recientemente se ha establecido una prueba de estés a altas concentraciones de amonio (Cavalli et al., 2000) en Macrobachium
rosenbergii, la cual ha sido propuesta como un criterio sensitivo y reproducible para
evaluar y predecir la calidad larvaria. En peneidos, específicamente en Litopenaeus
vannamei, se observó una correlación positiva entre la supervivencia de zoea a la prueba de
estrés a altas concentraciones de amonio y la supervivencia al estadio de postlarvas (Racotta et al., 2003b).