exposición sobre el agua

1. Caracterización del microbioma de cultivos larvarios de Penaeus vannamei con
baja producción utilizando herramientas de secuenciación masiva
Guillermo Reyes, Irma Betancourt, Betsy Andrade, Fanny Panchana, Rubén Román & Bonny Bayot
CENAIM – ESPOL

2. Vibrios
Vibrios son bacterias marinas omnipresentes
Afectan la salud humana, y organismos acuícolas
Todas las especies de camarón peneidos
Larvas, postlarvas y juveniles
Patógenos secundarios y primarios

3. Vibrios agrupados en clados
Sawabe et al., 2013
 Vibrios están agrupados en clados
 Harveyi, principal clado patogénico
para camarón
 Vibrios patógenos en larviculturas de
camarón: V. alginolyticus, V.
campbellii, V. parahaemolyticus, V.
owensii, V. inhibens, V. natriegens
 Clado propenso a transferencia
genética horizontal (HGT)

4.  Microbioma de camarón responde a perturbaciones
bióticas y abióticas
 Por tanto, es importante conocer taxas indicadoras de
brotes epidémicos
 Relación controversial:
Un patógeno una enfermedad
Cornejo-Granados et al. 2017
Infección por Vibrios en juveniles de P. vannamei
Géneros abundante en condiciones de enfermedad:
Aeromonas, Simiduia y Photobacterium.
Vibrios y microbioma de camarones de cultivo

5. Vibrios y microbioma de camarones de cultivo
 Vibrios pertenecen al ecosistema marino, los nuevos controles deben ser dirigidos
hacia especies patógenas

6. Objetivo
Caracterizar el microbioma de larvas P. vananmei provenientes de tanques con baja
supervivencia utilizando herramientas de secuenciación de alto rendimiento

7. 1 g de tejido fue macerado para
homogeneizar carga bacteriana
Postlarva 4
Postlarva 7
Postlarva 10
Muestras colectadas en 4
estadíos
Estudio exhaustivo de microbioma
de larvas P. vannamei con varios
niveles de supervivencia
 De los cuales 6 tanques
presentaron baja supervivencia
(25 – 40 %)
Larvas procesadas por análisis
de histología
Mysis 3
Conservación de muestras en
nitrógeno líquido y -80°C para
posterior análisis del
microbioma
Metodología – Muestreo y procesamiento de
muestras
Tamaño de muestra de 24
individuos para detectar, con
un nivel de confianza del
95%, si en la población del
tanque había al menos un
individuo afectado,
asumiendo una prevalencia
mínima esperada del 12%.

8. Extracción de ADN bacteriano
Amplificación por PCR de la
región V3-V4 del gen 16S rRNA
bacteriano
Construcción de librerías
Secuenciación (región V3-V4 del 16S rRNA)
de alto rendimiento por Illumina
Procesamiento de secuencias de
bacterias (amplicon sequence
variants - ASV) con algoritmos
bioinformáticos, generación de tablas
de secuencias y asignación
taxonómica
Metodología – Metagenómica de amplicón
16S rRNA

9. Diversidad alfa (α) de Shannon (diversidad bacteriana dentro
de las muestras)
 Prueba de Kruskall-Wallis para estimar diferencias de la diversidad
bacteriana entre estadíos larvarios, para tanques afectados y no
afectados por vibriosis
Diversidad beta (β, diversidad bacteriana entre pares de
muestras)
 Similaridad de Bray-Curtis visualizada a través de análisis de
coordenadas principales (PCoA)
 Prueba de similaridad de una vía (ANOSIM) para estimar diferencias
en los metagenomas de muestras colectadas en tanques afectados vs
no afectados por vibriosis
Taxas de bacterias significativamente más enriquecidas en
muestras colectadas en tanques afectados vs no afectados
 Análisis discriminante lineal (LDA) con tamaño del efecto (LEfSe)
Metodología – Diversidad bacteriana y análisis
estadístico
Hayashi, 2020
Segata, 2011

10. Resultados – Diversidad alfa (α) de Shannon
(diversidad bacteriana dentro de las muestras)
Muestras de larvas colectadas en tanques no
afectadas por vibriosis (p = 0.200)
Muestras de larvas colectadas en tanques
afectadas por vibriosis (p = 0.070)

11. Resultados – Microbioma
(Abundancia a nivel de familia)
Muestras de larvas colectadas en tanques
donde se diagnosticó vibriosis
Muestras de larvas colectadas en tanques
donde no se diagnosticó vibriosis
Vibriosis
Muestras de larvas sanas

12. Resultados – Microbioma
(Abundancia a nivel de género)
Muestras de larvas colectadas en tanques
donde se diagnosticó vibriosis
Muestras de larvas colectadas en tanques donde
no se diagnosticó vibriosis
Vibriosis
Muestras de larvas sanas

13. Comunidades bacterianas a lo largo del
tiempo entre condiciones
Resultados – Diversidad beta (β, diversidad
bacteriana entre pares de muestras)
Análisis de similaridad de las comunidades bacterianas
(ANOSIM, p = 0.001)

14. Taxas enriquecidas en
tanques de baja supervivencia
afectados y no afectados por
vibriosis
Resultados - Abundancia diferencial de taxas
bacterianas
Análisis discriminante lineal con efecto del tamaño
(LEfSe, p < 0.05, LDA 3.0 ≤ LDA ≤ -3.0)

15. Taxas enriquecidas en
tanques de baja supervivencia
afectados por vibriosis versus
sanos
Resultados - Abundancia diferencial de taxas
bacterianas
Análisis discriminante lineal con efecto del tamaño
(LEfSe, p < 0.05, LDA 3.0 ≤ LDA ≤ -3.0)

16. Conclusiones
Taxas bacterianas a varios estadios larvarios de camarones P. vannamei en tanques de
baja supervivencia, afectados y no afectados con vibriosis
Diversidad alfa (dentro de las muestras) no presentaron diferencias significativas entre
estadios larvarios, en tanques afectados y no afectados con vibriosis

17. Conclusiones
Comparación de microbioma de larvas colectadas en tanques de:
Alta supervivencia (>60%, larvas saludables) versus Baja supervivencia (<25%, afectados por vibriosis)
 Alteromonas , Pseudoalteromonas, Mamelliela, Yangia
Baja supervivencia (<25%, afectados por vibriosis) versus Baja supervivencia (<40%, pero no afectados
por vibriosis)
Géneros Gilvibacter, Shimia, Neptunomonas, Algoriphagus, Muricauda, Epibacterium y Maribacter
fueron abundantes durante la afectación por vibriosis
Géneros Reinekea, Roseibacterium, Meridianimaribacter, Bdellovibrio, Tenacibaculum y Ruegeria
fueron significativamente más abundantes en los tanques no afectados con vibriosis.

18. Muchas gracias
guianrey@espol.edu.ec
Financiamiento
Proyecto CEPRA XV-2021-05 biomarcadores
Biodescubrimiento de biomarcadores de potenciales
probióticos para la industria camaronera ecuatoriana