Avaliação do processo de nitrificação no cultivo do camarão branco do pacífico Litopenaeus vannamei com uso de substrato artificial e inóculo de bactérias em sistema de bioflocos (BFT)

Santos, Nathalia Brenda Veiga dos; Furtado, Plínio Schmidt; César, Dionéia Evangelista; Wasielesky Junior, Wilson

RESUMO:

Litopenaeus vannamei é o camarão marinho mais cultivado em todos os tipos de sistemas, incluindo o Sistema de Tecnologia de Bioflocos (BFT). Os bioflocos são formados por microorganismos, entre estes, bactérias autotróficas que são responsáveis pelo processo de nitrificação. Este estudo teve como objetivo identificar e promover o desenvolvimento de bactérias nitrificantes pela adição de substratos artificiais e inóculo de bioflocos no cultivo de L. vannamei em sistema BFT. O experimento consistiu de quatro tratamentos com três repetições (4x3), sendo: (1) Controle: água limpa, na qual foram formados os bioflocos; (2) IN (10%): água limpa com inóculo de bioflocos (10%); (3) BI: água limpa com substrato (“bioballs” imaturos); e (4) BM: água limpa com inóculo de “bioballs” maduros de um sistema de recirculação. Para tanto, os tratamentos foram estocados com juvenis de camarão (4,92±0,45 g) em 12 tanques com 200 L de volume útil com densidade de 200 camarões/m³. Os camarões foram alimentados duas vezes ao dia com ração comercial (38% PB) seguindo uma tabela de alimentação, e observações diárias foram feitas ao longo das quatro semanas de experimento. Amostras de bioflocos e “bioballs” foram coletadas para detectar o crescimento da população de bactérias nitrificantes e heterotróficas por FISH. Não houve diferença significativa entre os tratamentos (P>0,05) para sobrevivência, obtendo-se valores médios superiores a 88%. O tratamento com IN (10%) apresentou menores concentrações de amônia e nitrito, e a concentração de nitrato aumentou, enquanto o BM apresentou maior peso e biomassa final, produtividade, ganho de peso semanal e menor conversão alimentar aparente para resultados de desempenho zootécnico.

Palavras-chave:
Bactérias heterotróficas; bactérias nitrificantes; “bioballs”; bioflocos; FISH (Hibridização in Situ Fluorescente)

[1] E-mail: nathaliabvds@gmail.com. *Corresponding author.

Water quality	Bioflocs	“Bioballs”
TA-N (N-(NH₃+NH₄ ⁺) mg/L)	0.08	0.06
N-NO₂ ^-(mg/L)	0.03	0.03
N-NO₃ ^-(mg/L)	52.0	11.0
Alkalinity (mg/L CaCO₃)	125.0	180.0
pH	7.20	7.95
Salinity (g/ L)	35.0	31.0
Temperature (°C)	24.0	25.2
TSS (mg/L)	250	50
D.O. (mg/L)	5.04	6.52

Probe	Sequence of probe (5'-3')	Place of destination (rRNA) and position	Specificity	^*%FA	^**NaCl (mM)	Reference
NON	TAGTGACGCCGTCGA	-	Negative control	30	0,9	YOKOKAWA & NAGATA (2005YOKOKAWA, T.; NAGATA, T. Growth and grazing mortality rates of phylogenetic groups of bacterioplankton in coastal marine environments. Applied and Environmental Microbiology, Otsu, v.71, n.11, p.6799-6807, Nov. 2005. Available from: <Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1287730/ >. Accessed: Apr. 06, 2016. doi: 10.1128/AEM.71.11.6799-6807.2005. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/article... )
NIT3	CCTGTGCTCCATGCTCCG	16S (1030-1047)	Nitrobacter spp.-NOB	40	56	WAGNER et al. (1996WAGNER, M. et al. In situ analysis of nitrifying bacteria in sewage treatment plants. Water Science and Technology, Miinchen, v.34, n.1-2, p.237-244, 1996. Available from: <Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0273122396005148 >. Accessed: Apr. 28, 2016. doi: 10.1016/0273-1223(96)00514-8. https://www.sciencedirect.com/science/ar... )
NITCOC206	CGGTGCGAGCTTGCAAGC	-	Nitrococcus mobilis-AOB	20	-	JURETSCHKO et al. (1998JURETSCHKO, S. et al. Combined molecular and conventional analyses of nitrifying bacterium diversity in activated sludge: Nitrosococcus mobilis and Nitrospira-Like bacteria as dominant populations. Applied and Environmental Microbiology, Hamburg, v.64, n.8, p.3042-3051, Aug. 1998. Available from: <Available from: http://aem.asm.org/content/64/8/3042.full.pdf+html >. Accessed: Apr. 29, 2016. http://aem.asm.org/content/64/8/3042.ful... )
NSO190	CGATCCCCTGCTTTTCTCC	16S (190-208)	Nitrosomonadales-AOB	35	20	MOBARRY et al. (1996MOBARRY, B.K et al. Phylogenetic probes for analyzing abundance and spatial organization of nitrifying bacteria. Applied and Environmental Microbiology, Evanston, v.62, n.6, p.2156-2162, Jun. 1996. Available from: <Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC167993/ >. Accessed: Apr. 06, 2016. PMCID: PMC167993. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/article... )
NSO1225	CGCCATTGTATTACGTGTGA	16S (1224-1243)	Nitrosomonadales-AOB	35	80	MOBARRY et al. (1996MOBARRY, B.K et al. Phylogenetic probes for analyzing abundance and spatial organization of nitrifying bacteria. Applied and Environmental Microbiology, Evanston, v.62, n.6, p.2156-2162, Jun. 1996. Available from: <Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC167993/ >. Accessed: Apr. 06, 2016. PMCID: PMC167993. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/article... )
NSMR76	CCC CCC TCT TCT GGA TAC	16S (132-149)	Nitrosomonas marina-like-AOB	20	225	BURRELL et al. (2001BURRELL, P.C. et al. Identification of bacteria responsible for ammonia oxidation in freshwater aquaria. Applied and Environmental Microbiology, Moorpark, v.67, n.12, p.5791-5800, Dec. 2001. Available from: <Available from: http://aem.asm.org/content/67/12/5791.short > Accessed: Jul. 28, 2018. doi: 10.1128/AEM.67.12.5791-5800.2001. http://aem.asm.org/content/67/12/5791.sh... )
NTSPA685	CAC CGG GAA TTC CGC GCT CCT C	16S (664-685)	Nitrospira moscoviensis, Nitrospira marina-NOB	20	225	BURRELL et al. (2001BURRELL, P.C. et al. Identification of bacteria responsible for ammonia oxidation in freshwater aquaria. Applied and Environmental Microbiology, Moorpark, v.67, n.12, p.5791-5800, Dec. 2001. Available from: <Available from: http://aem.asm.org/content/67/12/5791.short > Accessed: Jul. 28, 2018. doi: 10.1128/AEM.67.12.5791-5800.2001. http://aem.asm.org/content/67/12/5791.sh... )
NTSPA712	CGCCTTCGCCACCCGGCCTTCC	-	Phylum Nitrospira-NOB	50	28	DAIMS et al. (2001DAIMS, H. et al. In situ characterization of Nitrospira-Like Nitrite-Oxidizing Bacteria active in wastewater treatment plants. Applied and Environmental Microbiology, Freising, v.67, n.11, p.5273-5284, Nov. 2001. Available from: <Available from: http://aem.asm.org/content/67/11/5273.short > Accessed: Apr. 06, 2016. doi: 10.1128/AEM.67.11.5273-5284.2001. http://aem.asm.org/content/67/11/5273.sh... )
PAE997	TCTGGAAAGTTCTCAGCA	16S (997-1014)	Pseudomonas spp.-Heterotrophic	35	-	AMANN et al. (1996AMANN, RUDOLF et al. In situ visualization of high genetic diversity in a natural microbial community. Journal of Bacteriology, LehrstuhlFu¨rMikrobiologie, Technische Universita¨tMu¨nchen, Munich, Germany, v.178, n.12, p.3496-3500, Jun. 1996. Available from: <Available from: http://jb.asm.org/content/178/12/3496.abstract >. Accessed: Jul. 27, 2018. doi: 10.1128/jb.178.12.3496-3500.1996. http://jb.asm.org/content/178/12/3496.ab... )

Parameters	Control	IN (10%)	IB	MB
Temperature (°C)	28.79±0.56	28.95±0.51	29.24±0.48	28.39±0.65
Dissolved Oxygen (mg/L)	5.76±0.15	5.77±0.17	5.66±0.14	5.79±0.15
pH	8.02±0.16	7.97±0.12	8.09±0.12	8.01±0.16
Alkalinity (mg/L CaCO₃)	124.07±27.01	117.41±23.61	137.41±17.50	131.30±24.08
Salinity (g/L)	32.31±0.53	33.21±0.56	32.51±0.57	32.37±0.47
Total Suspended Solids (mg/L)	236.67±225.37^b	424.0±278.80^a	213.0±198.16^b	199.0±215.92^b
Ammonia (mg/L)	0.44±0.42^b	0.04±0.04^a	0.61±0.53^b	0.37±0.35^b
Nitrite (mg/L)	4.34±2.82^c	0.14±0.06^a	5.65±3.18^d	1.82±1.21^b
Nitrate (mg/L)	11.92±1.99^b	25.06±3.95^a	6.92±2.81^b	10.83±2.97^b

Zootechnical performance	Control	IN (10%)	IB	MB
Survival (%)	90.0±9.0	88.8±1.8	99.2±1.4	98.0±2.5
Initial Weight (g)	4.92±0.19	4.92±0.42	4.92±0.16	4.92±0.23
Final Weight (g)	10.5±0.6	9.7±0.8	10.2±0.9	10.7±0.7
Initial Biomass (g)	196±7.34	196±7.28	196±19.71	196±5.71
Final Biomass (g)	375.6±24.9^ab	357.9±3.6^b	406.4±32.9^ab	418.9±25.6^a
Productivity (kg/m³)	0.90±0.12^ab	0.81±0.02^b	1.05±0.16^ab	1.11±0.15^a
Weekly Weight Gain (g)	1.39±0.16	1.20±0.21	1.33±0.21	1.46±0.18
FCR	1.8±0.20^ab	2.0±0.04^b	1.4±0.19^a	1.4±0.22^a

Brasil

Brasil

Avaliação do processo de nitrificação no cultivo do camarão branco do pacífico Litopenaeus vannamei com uso de substrato artificial e inóculo de bactérias em sistema de bioflocos (BFT)

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