Estudio genómico y caracterización de Bacillus safensis BS1-A y BS1-B, y su uso potencial en el cultivo de camarón blanco (Penaeus vannamei).

Abstract

"El género Bacillus comprende bacterias Gram positivas ampliamente utilizadas en acuicultura como probióticos en el agua de cultivo, aditivos alimenticios y agentes de fermentación para incrementar el valor nutricional de ingredientes de origen vegetal. Por su parte, el camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei, representa una de las especies de mayor importancia para la acuicultura mundial. En este estudio se evaluaron dos morfotipos de Bacillus safensis, denominados BS1-A y BS1-B, aislados de esponjas marinas, con el objetivo de determinar su potencial biotecnológico en el cultivo de camarón. Ambos morfotipos fueron caracterizados mediante análisis genómicos, pruebas bioquímicas, antagonismo bacteriano, producción enzimática y bioensayos de supervivencia en Artemia franciscana. Posteriormente, se evaluó in vivo el desempeño productivo de camarones alimentados o expuestos a B. safensis mediante tres estrategias: 1) adición en la columna de agua, 2) suplementación directa en el alimento y 3) predigestión fermentativa de dietas formuladas con macroalgas. Los resultados mostraron que ambos morfotipos presentaron actividad antagonista frente a bacterias del género Vibrio. El morfotipo BS1-A inhibió a V. parahaemolyticus, V. diabolicus y V. harveyi, mientras que BS1-B mostró actividad contra V. diabolicus y V. harveyi. Además, ambos morfotipos demostraron capacidad para producir proteasas y celulasas, crecer en condiciones anaerobias, metabolizar diversas fuentes de carbono y tolerar amplios rangos de salinidad (0–6 %) y temperatura (15–45 °C). El análisis genómico reveló un tamaño de genoma de 3.68 Mb y una identidad ANI de 99.9 % entre ambos morfotipos, así como 97.46 % respecto a la cepa de referencia PgKB20. En los bioensayos con Artemia, ninguno de los morfotipos afectó el proceso de eclosión. Las evaluaciones in vivo demostraron que la adición de B. safensis en el agua de cultivo (2.5 × 10⁷ UFC L⁻¹) incrementó significativamente la ganancia de peso y mejoró el factor de conversión alimenticia de los camarones en comparación con el grupo control. Asimismo, esta estrategia redujo significativamente la concentración de amonio en el agua. En contraste, la inclusión de B. safensis en el alimento (5 × 10⁷ UFC g⁻¹) o mediante predigestión fermentativa (6 × 10⁷ UFC g⁻¹) no generó diferencias significativas en el rendimiento productivo respecto al control. Sin embargo, el uso de macroalgas como sustituto parcial de trigo y sorgo en la formulación del alimento incrementó significativamente la actividad amilasa, evidenciando su potencial como ingrediente funcional en dietas para camarón. En conclusión, aunque la suplementación directa y la predigestión del alimento no produjeron mejoras significativas en el crecimiento del camarón, la aplicación de B. safensis en el agua de cultivo mejoró el desempeño zootécnico, la eficiencia alimenticia y la calidad del agua, destacando su potencial como herramienta biotecnológica para promover una acuicultura más sostenible y rentable."