Este documento describe la aplicación de la biotecnología ambiental en la acuicultura, específicamente el uso de bioflocs para biorremediar el agua de cultivo. Explica cómo las bacterias en los bioflocs degradan la materia orgánica y absorben nutrientes como el amonio, mejorando la calidad del agua. También describe cómo una granja acuícola en Colombia usa bioflocs y melaza para tratar el agua de cultivo de tilapia y camarón, mejorando la productividad de manera sostenible.

1. MODULO BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL
ACTIVIDAD INDIVIDUAL APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL: CASO
BIORREMEDACION DE AGUAS PARA PISCICULTURA
CLAUDIA PATRICIA URBANO MAURY
DOCENTE: DR. CARLOS ARTURO GRANADA LOPEZ
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE,
COHORTE XIII
MANIZALES, COLOMBIA
SEPTIEMBRE DE 2015

2. INTRODUCCION
La Biotecnología es una ciencia que estudia y aprovecha los mecanismos e interacciones biológicas de
los seres vivos, mediante un amplio campo multidisciplinario especialmente la biología y
la microbiología. La biotecnología se usa hoy en día en agricultura, farmacia, ciencias de los
alimentos, medio ambiente y medicina, se desarrolló desde un enfoque multidisciplinario tiene gran
repercusión en la farmacia, la medicina, la ciencia de los alimentos, el tratamiento de residuos sólidos,
líquidos, gaseosos y la agricultura. [1]
La Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE) define la biotecnología como la
"aplicación de principios de la ciencia y la ingeniería para tratamientos de materiales orgánicos e
inorgánicos por sistemas biológicos para producir bienes y servicios". [2] La Sociedad Internacional
Biotecnología Ambiental define a la biotecnología ambiental como "el desarrollo, uso y regulación
de sistemas biológicos para la remediación de entornos contaminados (tierra, aire, agua) y para procesos
amigables con el entorno natural (tecnologías "verdes" y desarrollo sustentable)". La biotecnología
ambiental se refiere a la aplicación de los procesos biológicos modernos para la protección y restauración
de la calidad del ambiente.[3]
El uso de sistemas intensivos en la acuicultura se esta incrementando debido a que son usados para
producir eficientemente biomasa de peces o camarones; sin embargo, una característica intrínseca de estos
sistemas es la rápida acumulación de residuos de los alimentos, materia orgánica y compuestos
inorgánicos tóxicos (Avnimelech 2007). Es aquí donde se utiliza la biotecnología por medio de la
aplicación de bacterias especializadas en la degradación de materia orgánica, denominados BIOFLOCS,
que se presenta como una alternativa para mitigar los impactos ambientales negativos generados por las
descargas de la acuicultura.

3. USOS DE LA BIOTECNOLOGIA EN ACUICULTURA
En el mundo la actividad de cultivo de peces y camarones en confinamiento ha venido tomando fuerza
como respuesta a los bajos niveles de caza natural por la baja de oferta del recurso ictico tanto en aguas
saladas como aguas dulces, en el departamento del Atlántico, las empresas productoras tanto de tilapia
como de camarón, realizan la aplicación de tecnologías de punta, con el fin de aumentar los niveles de
productividad, entre estas tecnologías esta la aplicación de bacterias para la reutilización de las aguas ,
bajando los niveles de materia orgánica, disminuyendo la Demanda Biológica de Oxigeno DBO y por lo
tanto las reacciones de óxido-reducción DQO, y a su vez aumentando el oxigeno disponible.
La tecnología de los bioflocs (BFT por sus siglas en inglés) ofrece una solución a los problemas
ambientales por la descarga de los productos de desechos en los cuerpos de agua y a la dependencia por la
harina y aceite de pescado por parte de la acuicultura.
Los sistemas de bioflocs, también conocida como “flóculos”, incluyen el co-cultivo de bacterias
heterotróficas y algas. El sistema se basa en el conocimiento de los sistemas de tratamiento de aguas
servidas y su aplicación en ambiente acuícolas. Según Jorand et al., (1995) los flocs microbianos
consisten de una mezcla heterogénea de microorganismos (formadores de floc y bacterias filamentosas),
partículas, coloides, polímeros orgánicos, cationes y células muertas. Pueden alcanzar más de 1000 um en
tamaño. El 2 al 20% de la fracción orgánica de los flocs están constituidos por células microbianas vivas,
mientras que el total de materia orgánica puede ser entre el 60 a 70% y la materia inorgánica del 30 al
40%.
Los bioflocs combinan la remoción de los nutrientes del agua con la producción de biomasa microbiana,
que puede ser usada in situ para el cultivo de especies que pueden servir de alimento ; se podría decir que
convierte el exceso de nutrientes en los sistemas de acuicultura en biomasa microbiana, que a su vez es
consumida por los animales en cultivo . Prácticamente las bacterias hacen lo siguiente;
 Degradan la materia orgánica en forma de partículas por medio de exo-enzimas
 Degradan muco-polisacáridos, producidos por algunas bacterias Gram negativas, causantes de las
condiciones anaerobias en los sedimentos.
 Absorben la materia orgánica disuelta más eficientemente que las bacterias Gram negativas que
abundan en los sistemas de cultivo
 Absorben el amonio y nitrito.
 Reducen las poblaciones de bacterias deletéreas y patógenas por medio de competencia por
nutrientes disueltos y por la producción de metabolitos activos

4.  Incrementan la producción de enzimas digestivas (amilasa, lipasa y tripsina) en el intestino, lo
cual mejora la conversión alimenticia y eficiencia de utilización de proteína, y por ende mejora el
crecimiento de los peces acortando la duración del ciclo de producción.
 Reducen o eliminan la necesidad de cambio de agua, reduciendo costos y el riesgo de introducir
microbios no deseados al sistema de producción.
La aplicación de los bioflocs en los sistemas de acuicultura aun no es muy extendida, a la fecha se han
realizado múltiples investigaciones que permiten avizorar un gran potencial del uso de los flóculos en los
sistemas acuícolas para el tratamiento de las descargas como para la alimentación. Uso de los bioflocs en
el cultivo de tilapia Avnimelech (2007) evaluó la asimilación de los bioflocs por parte de la tilapia,
concluyendo que pueden ser una fuente potencial efectiva de alimento para la tilapia. En su experiencia,
Avnimelech (2007) indica que los flocs microbianos contribuyen con casi el 50% del requerimiento de
proteína de tilapia.
1. CASO ACUACULTIVOS EL GUAJARO EN EL CORREGIMIENTO DE LA PEÑA
ATLANTICO
En esta finca en el corregimiento de La Peña en el Departamento del Atlántico, se aplican las mas altas
tecnologías en la producción tanto de Tilapia (Oreochromis spp) como de camarón blanco (Litophenios
vannamei), la finca de 40 hectáreas en espejo de agua posee sistema de recirculación de aguas para
aprovechar los nutrientes producidos en los sistemas de biofloc, se utilizan mezclas de bacterias
preparadas, con la mezcla de melaza para su potenciación.
Fuente: Equipo técnico NICOVITA

5. 1.1.PRODUCTO UTILIZADO
ECOPRO es un producto microbiológico formulado para el cultivo de animales en agua dulce, salobre o
salada, contiene esporas de cepas seleccionadas de Paenibacillus polymyxa (ECO116), Bacillus subtilis
(ECO75), B. licheniformis (ECO36) y B. megaterium (ECO93) a una concentración de 5x1011 células
por kilogramo, también contiene una fórmula de nutrientes balanceados 100% orgánicos que permiten
que las bacterias de se multipliquen y produzcan los metabolitos activos que hacen que el producto sea
eficiente. Como tercer componente, tiene un neutralizador orgánico de cloro.
En la finca se utiliza melaza para potenciar la multiplicación de bacterias benéficas que sirven como
alimento a los peces y degradan materia orgánica y ayudan a reducir bacterias como el vibrios que
produce problemas sanitarios en los peces.
1.2.METODO DE APLICACIÓN DE LAS BACTERIAS
Para llevar a cabo cualquier proceso microbiológico en sistemas de cultivo se requiere de cepas
específicas de bacterias presentes en concentraciones suficientes para llevar a cabo el proceso
eficientemente. Para obtener las densidades de bacterias necesarias para limpiar un sistema de cultivo
acuático a bajo costo necesitamos multiplicar las células por medio de un proceso de incubación
Lavar un recipiente plástico y su tapa con jabón líquido , enjuagar bien el recipiente con agua, agregar
agua potable, agregar hipoclorito de sodio o calcio hasta llegar a una concentración final de cloro de 10
ppm (ejemplo: 0.40 ml de hipoclorito de sodio comercial con una concentración de cloro de 5,25% por
litro de agua) y dejar desinfectando por una hora. Después del proceso de desinfección agregar el
producto al agua a una concentración de 10 gramos por litro, colocar la tapa y encubar la solución por 18
a 24 horas a una temperatura de 25 a 35° C, con aireación si es posible. Al cabo de este periodo de
incubación el número de bacterias se habrá incrementado entre 400 y 1000 veces dependiendo de la
temperatura y otros factores. Al culminar el periodo de incubación, verter el encubado en el agua del
sistema de producción.
1.3.DOSIS DE APLICACIÓN
Las dosificaciones están presentadas en gramos de ECOPRO requerido para preparar el producto por
metro cubico de agua de cultivo, y el correspondiente volumen de producto recién incubado esta
presentado en paréntesis en ml/ m3 , asumiendo que la incubación de ECOPRO se realice a una
concentración de 10 gramos por litro.
Los porcentajes de utilización de Azúcar o Melaza en la producción de camarones depende del contenido
de sacarosa, el azúcar morena posee más cantidad de sacarosa, por ello es más efectiva para promocionar
las bacterias sacarosa-.positivas

6. Fuente: Equipo técnico NICOVITA
1.4. APLICACIÓN DE MELAZA
La dosis para la biorremedacion del agua es de 1kg de melaza/ 1 kg de alimento balanceado, la absorción
de amonio por el fitoplancton es limitada, la melaza estimula a las bacterias a absorber amonio, lo cual
consume oxigeno, la aplicación de melaza en agua con alto contenido en amonio debido a
sobrealimentación debe ser diaria, porque el amonio podría volver a subir.
Fuente: Equipo técnico NICOVITA
Sin embargo, la melaza, por tener otros componentes ,podría hacer crecer algunas bacterias no tan
beneficiosas, por eso el azúcar morena podría ser más efectiva por tener mayor cantidad de sacarosa

7. Fuente: Equipo técnico NICOVITA
La melaza promueve bacterias heterotróficas, que desplazan al fitoplancton por competencia en el uso de
nutrientes del agua.
1.5.CONCLUSIONES
La aplicación de biotecnologías para la biorremedacion del agua por medio de la disminución de materia
orgánica por medio de bacterias y melaza ha traído los siguientes resultados observables en campo:
 Disminución de vertimientos, puesto que las empresas deben recircular las aguas que se han
mejorado por la aplicación de biorremediadores , mejorando el desempeño ambiental de las
empresas.
 Aumentos de la carga productiva por el aumento de oxígeno disuelto
 Aplicación de tecnologías de PML
 Más inocuidad del producto final.
 Aumento de la productividad.
 Disminución de costos de captación, menos agua quitada a otros sistemas.

8. BIBLIOGRAFIA
[ 6] a,b,c,d, La biotecnología en la alimentación y la agricultura FAO
[5]Comisión europea (febrero de 2006). Hacia una futura política marítima de la Unión: perspectiva
europea de los océanos y mares. Luxemburgo: Oficina de Publicaciones Oficiales de las Comunidades
Europeas. ISBN 92-79-01821-3.
[1][2] [4] Recuperado el 03 de agosto de 2015 en : https://es.wikipedia.org/wiki/Biotecnologia
[3] Gerben J Zylstraa and Jerome J Kukor, What is environmental biotechnology? Current Opinion in
Biotechnology 16(3):243-245, 2005
Recuperado el 2770972015 en
g.arizona.edu/azaqua/ista/ISTA9/PDF's/Yora/BFT%20Brief%20Summary%205.3.11.pdf