Efecto de la manipulación del fotoperiodo en la reproducción de

INSTITUTO NACIONAL DE PESCA
DIRECCIÓN GENERAL ADJUNTA DE INVESTIGACIÓN EN ACUACULTURA
TRABAJO PARA CONCURSO “PREMIO NACIONAL DE ADMINISTRACIÓN PÚBLICA
2012”
TITULO DEL TRABAJO:
“Proceso de adaptación, validación, transferencia y adopción de la tecnología, para la
producción de huevo de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) fuera de estación
mediante la manipulación de fotoperiodo”
INTEGRANTES:
DRA. GENOVEVA INGLE DE LA MORA
BIOL. MARILÚ MONTERO RODRÍGUEZ
BIÓL. ALMA SALAS SANDOVAL
TEC. ISMAEL MORA CERVANTES
FECHA
AGOSTO 2012
INDICE
Página
1.-Introducción.…………………………………………………………………………………………….3
2.- Objetivo general……………………………………………………………………………………….5
2.1.- Objetivos específicos……………………………………………………………………………….5
3.- Marco teórico…………………………………………………………………………………….......6
4.- Proceso de Adaptación Tecnológica…………………………………………………………….....8
5.- Resultados del proceso de adaptación tecnológica……………………………………….…….10
5.1.- Efecto de fotoperiodo en maduración hembras……………………………………………..…10
5.2.- Fecundidad relativa……………………………………………………………………………....11
5.3.- Tamaño de huevo………………………………………………………………………………....11
5.4.- Número de espermatozoides/ml………………………………………………………………...12
5.5.- Mortalidad huevo verde a huevo a oculado…………………………………………………….12
5.6.- Mortalidad huevo oculado a cría…………………………………………………………………12
5.7.- Etapa de replicación Centro Acuícola el Zarco…………………………………………………13
5.8.- Proceso de validación externa en unidad trutícola “Tatakany”…………………………….…13
5.9.- Resultados de validación externa……………………………………………………………....16
5.10.- Situación actual en “Tatakany”………………………………………………………………...17
6.- Transferencia tecnológica…………………………………………………………………………..17
6.1.- Centro Acuícola “Guachochi”, Chihuahua………………………………………………………17
6.2.- Granja “La trucha mágica de Santa Catarina”, Hidalgo……………………………………….19
6.3.- Centro Acuícola “Pucuato”, Michoacán…………………………………………………………19
6.4.- Granja “Truchas los Cedros”, Municipio de Oaxaca…………………………………………...20
6.5.- Granja “Agua de los fresnos”…………………………………………………………………....21
7.- Conclusiones…………………………………………………………………………………………22
8.- Bibliografía……………………………………………………………………………………………23
9.- Exposición de motivos………………………………………………………………………………26
10.- Especificar que el trabajo no corresponde ni es parte de alguna tesis para obtener algún
grado académico o de instructivos y/o manuales……………………………………………………26
11.- Síntesis………………………………………………………………………………………………27
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1.- INTRODUCCIÓN
A partir de la década de los noventa, el dominio de la biotecnología del cultivo de trucha arco iris
(Oncorhynchus mykiss,) consolidó a la truticultura como actividad de importancia económica,
alcanzado una producción nacional en el 2010 de 6,919 toneladas ofertadas por 10 estados
(Chihuahua, Estado de México, Guerrero, Hidalgo, Michoacán, Morelos, Puebla, Tlaxcala,
Veracruz y Zacatecas).
Con el propósito de estimular el desarrollo del cultivo de la trucha arco iris, el Gobierno Federal
construyó un total de siete Centros Acuícolas a lo largo de cuatro décadas enfocados en la
producción de huevo y crías, ubicados en cinco entidades federativas: Guachochi y Madera,
Chihuahua; Pucuato, Michoacán; Apulco, Puebla; Matzinga Veracruz, y el Zarco, Estado de
México. A estos centros se añade uno más de producción: Calimaya, creado por el gobierno del
Estado de México a partir de los años ochenta, logrando así contar con una capacidad instalada
que superó los 12 millones de huevos.
Como resultado de la consolidación de la producción nacional de trucha arco iris, fue necesario
tener continuidad en el abasto de huevo. Sin embargo los salmónidos son especies sincrónicas,
es decir que en condiciones naturales solo se reproducen una vez al año y en México el periodo
reproductivo se realiza en otoño e invierno, lo que provoca que la oferta nacional de huevo y
cría este restringida a unos cuantos meses y por lo tanto exista desabasto el resto del año.
Para contrarrestar esta problemática, la iniciativa privada, algunas agrupaciones del sector
social y posteriormente el gobierno federal recurrieron a la importación de huevo oculado en los
meses que no había producción nacional. A consecuencia de lo anterior, se introdujo el virus
Necrosis Pancreática Infecciosa (IPN) que aunado a las contingencias ambientales, el
decremento del abastecimiento de agua y atraso en la incorporación de innovaciones
tecnológicas, provocaron que la producción de huevo nacional se colapsara. Actualmente se
abastece cerca del 75% de la demanda nacional vía importación. Situación sumamente
riesgosa desde el punto de vista sanitario y de inestabilidad de la oferta.
La aplicación de la técnica de fotoperiodo artificial representa una excelente opción para
promover el desarrollo sustentable de la truticultura en México, ya que permite enfrentar la
creciente necesidad de abasto de huevo de trucha arco iris fuera de estación y proteger el
patrimonio sanitario del país, contribuir directamente en el bienestar del sector dedicado a la
engorda y venta de esta especie, promover el desarrollo regional a través de generar la
oportunidad para la creación de nuevas empresas, incrementar la eficiencia productiva,
remplazar importaciones por producción nacional, mejorar el aprovechamiento del agua, así
como optimizar la infraestructura acuícola, además de disponer en forma oportuna de un
producto de calidad.
3
El método de fotoperiodo se sustenta en el efecto que provocan los cambios en la duración de
la luz en la iniciación y modulación del desarrollo reproductivo en salmónidos (Hoover, 1937,
Hazard y Eddy, 1951). Esta metodología fue desarrollada y analizada por primera vez en
Escocia, sin embargo en el caso de México no se había logrado adaptar a las condiciones
geográficas, ni demostrado la factibilidad técnica y económica de su aplicación.
En este trabajo se describen y presentan los resultados del proceso de adaptación, validación,
transferencia tecnológica y adopción de la metodología para eliminar la estacionalidad del
desove de trucha arco iris, mediante la aplicación pulsos de luz artificial por periodos definidos
en diferentes épocas del año y que posibilitan el adelantar o atrasar el desove. Por las
características del documento se describen de manera general los casos que se han atendido
en granjas trutícolas de distintos estados de la República Mexicana.
El Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012 señala en uno de sus 5 ejes rectores: “Economía
competitiva y generadora de empleos” su objetivo de potenciar la productividad y competitividad
de la economía mexicana considera la estrategia dirigida a profundizar y facilitar los procesos
de investigación científica, adopción e innovación tecnológica para incrementar la productividad
de la economía nacional, a fin de dar impulso al desarrollo tecnológico que México requiere.
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2.- OBJETIVOS GENERALES
1. Adaptar, validar y transferir la tecnología para la producción de huevo de trucha arco iris
fuera de estación, mediante la inducción de madurez gonadal por manipulación de
fotoperiodo, con el fin de minimizar las importaciones masivas de ovas y lograr el
máximo aprovechamiento de la infraestructura nacional además de asegurar la
sostenibilidad del proceso.
2. Proporcionar asesoramiento estratégico y el soporte técnico para el establecimiento de
módulos de fotoperiodo en distintas granjas de producción de trucha arcoíris, para
modificar la época de desove utilizando energías renovables que aseguren su
sustentabilidad
2.1.- OBJETIVOS ESPECIFICOS
Etapa de adaptación
 Determinar el efecto sobre la maduración en reproductores de trucha arco iris de un
régimen de fotoperiodo de día largo (18L:6O) durante 3 meses seguido de un
cambio abrupto a día corto (18O:6L) hasta el desove.
 Comparar el avance del desove con respecto a un lote sometido a fotoperiodo
natural.
 Determinar el efecto del fotoperiodo en la fecundidad relativa.
 Valorar el efecto del fotoperiodo en la cantidad de espermatozoides producidos
 Comparar la calidad de huevo y esperma con los obtenidos en el lote sometido a
fotoperiodo natural (referencia).
 Evaluar el efecto del fotoperiodo en la calidad de la progenie.
Etapa de validación
 Evaluar la replicabilidad de los resultados en diferentes condiciones ambientales
 Capacitar a los productores en el manejo de equipo y técnicas.
Etapa de transferencia y adopción
 Realizar el acompañamiento técnico para realizar los cambios y adaptaciones
pertinentes propiciando con esto la apropiación del proceso por parte del usuario.
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3.- MARCO TEÓRICO
Una alternativa viable y ampliamente probada para producir ovas todo el año, es la aplicación
de la técnica del fotoperiodo artificial para la modificación del tiempo de maduración de los
salmónidos, el cual esta caracterizado por ser un evento anual, que se inicia con el crecimiento
gonadal en la primavera y concluye con el desove en el otoño o principio de invierno. Está
plenamente establecido que la duración del día o el incremento en esta, proporciona el estímulo
inicial para la recrudescencia gonadal (Hoover, 1937; Corson, 1955; Hazard y Eddy 1951;
Allison, 1951; Henderson, 1963; Whitehead et al., 1978; Bromage et al., 1982a).
Todas las estrategias que utilizan el fotoperiodo como señalización para manipular la
maduración, pretenden adelantar o atrasar el desove previsto para el grupo, aplicando
fotoperiodos artificiales para modificar la fisiología reproductiva de machos y hembras,
aumentando o disminuyendo las horas luz. Esta técnica se basa en el principio de que después
del solsticio de invierno, las horas luz del día aumentan con respecto a las horas de oscuridad,
el proceso se invierte en el equinoccio de verano donde las horas luz del día empiezan
acortarse.
La maduración en trucha arcoiris se inicia y subsecuentemente es modulada, por señales
producidas por el cambio estacional del ciclo de longitud de luz del día (Whitehead et al., 1978;
Bromage et al., 1982a, b). Ha sido ampliamente demostrado que el desove puede ser
adelantado o atrasado respectivamente, comprimiendo o extendiendo los cambios anuales de la
duración del día, alargando o acortando estos periodos de tiempo en un año. La recrudescencia
del ovario y la vitelogenesis temprana es estimulada por la longitud o el incremento de la
duración del día, mientras que la sincronización de los últimos estados de maduración de la
gónada y ovulación es dependiente de un decremento o acortamiento del fotoperiodo
(Henderson 1963; Girin y Devauchelle 1978; MacQuarrie et al., 1978,1979; Whitehead y
Bromage 1980; Bromage et al., 1984; Elliott et al., 1984)
Algunos de los primeros trabajos de manejo con fotoperiodos, son los realizados en trucha café
(Salvelinus fontinalis) por Hoover y Hubbard (1937), demostrando que los ciclos estacionales de
luz comprimidos dentro de periodos de tiempo corto influían en el adelanto en los desoves de 3
a 4 meses antes que los mantenidos en condiciones naturales. Asimismo, se demostró
modificación en la temporada de desove en trucha arcoiris por efecto del fotoperiodo
(Whitehead et al., 1978, 1983; Bromage et al., 1982, 1993a,b; Bromage, 1995; Bromage y
Duston, 1986; Bon et al., 1999), observándose además, un retraso si los regímenes de
fotoperiodo se extienden a mas de un año con respecto a la temporada de desove natural
(MacQuarrie et al., 1978, 1979; Bromage y Duston 1986; Bromage et al., 1993a,b).
Por otro lado, se han realizado trabajos con regímenes de fotoperiodo constantes en trucha
arcoiris (Whitehead y Bromage, 1980; Bromage et al., 1984), sometiéndolas a periodos
6
luz/oscuridad (L/O) 18:6 de enero a mayo, seguidas por una repentina reducción en los meses
restantes a (L/O) 6:18, resultando desoves de 3 a 4 meses antes que el grupo control (Bromage
et al., 1984; Duston y Bromage, 1987, 1988).
También se conoce, que al modificarse el fotoperiodo se producen claras diferencias en los
patrones de secreción de las hormonas hipotalámicas, gonadotrópicas y sexuales que median
la reproducción de los teleósteos (Billard et al., 1978; Whitehead et al., 1978; Bromage et al.,
1982a; Elliott et al., 1984). También está ampliamente documentado que a nivel hormonal existe
un claro indicador de la respuesta fisiológica de los organismos, este es la cuantificación de la
melatonina en plasma, observándose una relación directamente proporcional de la
concentración de esta y los periodos de oscuridad (Alvarino et al., 1993; Futter et al., 1999).
El sistema neuroendocrino involucra un conjunto de hormonas del hipotálamo, la hipófisis y las
gónadas. El hipotálamo ejerce sobre la hipófisis un papel regulador, estimulador mediante la
hormona liberadora de gonadotropina, GN-RH e inhibidor por la dopamina. La hipófisis produce
gonadotropina, GTH, que es la hormona más relevante en la maduración de los ovocitos, y está
presente en las formas de GTH-I y GTH-II. La GTH-I actúa en el ovario sobre las células tecales
y granulosas de los folículos para la síntesis del esteroide 17  estradiol, que a su vez actúa
sobre el hígado para iniciar y mantener la síntesis de vitelogenina en el ovocito. La GTH-II
interviene en la captura de la vitelogenina sanguínea para incorporarla al ovocito. El 17 
estradiol actúa también liberando la producción de gonadotrofina, interviene en los procesos de
maduración gonadal, y estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios del pez.
En la fase final de la maduración de los ovocitos se incrementa el nivel de GTH-I lo que estimula
a las células tecales a producir la 17  20  dihidroxiprogesterona que interviene en la
haploidización previa a la ovulación.
En el caso de los machos, la GTH-I actúa sobre las células de Leydig iniciando la producción de
11 keto testosterona, hormona que inicia la maduración testicular vía espermatogénesis. Esta
hormona está también relacionada con la manifestación de los
caracteres sexuales
secundarios de los machos y su producción máxima coincide con la etapa de espermiación. Los
niveles plasmáticos más altos de la GTH-I se alcanzan también durante la espermiación, lo que
estimula la producción de la 17  20  dihidroxiprogesterona para el control del transporte de
sodio y potasio, este último requerido para mantener la inmovilidad de los espermatozoides.
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4.- PROCESO DE ADAPTACION TECNOLÓGICA
El Instituto Nacional de Pesca inició en el 2006 con recursos del proyecto SAGARPACONACYT No. 12386 en el Centro Acuícola el Zarco, Estado de México, la adaptación
tecnológica para la producción de huevo de trucha arco iris fuera de estación, que consistió en
la manipulación de la reproducción, aplicando pulsos de luz artificial (fotoperiodo artificial) por
periodos definidos en diferentes épocas del año. Para la realización de este proyecto se adecuó
en el Centro Acuícola un área de 83.7 m2. “sala de fotoperiodo”. En esta sala, se colocaron seis
tanques circulares de 2 m de diámetro, 70 cm de altura y 2 m3 de capacidad. Cada tanque
dispuso de una entrada y salida de agua independiente y de un foco de luz blanca de 38w,
suspendido en el centro del tanque a una altura de 141 cm de la superficie del agua. Para la
aplicación del diseño experimental se colocaron lonas blancas que independizaron los tanques.
El abastecimiento de agua se derivo por gravedad de dos manantiales internos que aportaron
en promedio 25 L/min. La energía que abasteció ésta sala se generó a través de la instalación y
uso de equipo fotovoltaico con capacidad suficiente para auto generar la energía para la
operación de la unidad (Fig.1).
Fig.1.- Unidad de fotoperiodo, Centro Acuícola Zarco.
8
Durante el proceso se manejaron 79 reproductores de trucha arco iris: 60 hembras y 19
machos, con edades entre los dos y tres años. Todos los organismos fueron marcados con un
microchip en la base de la aleta dorsal, para su identificación individual y posibilitar el
seguimiento de su descendencia (figura 2).
Fig.2.- Marcado de reproductores con microchip.
El efecto de la manipulación del fotoperiodo en la maduración de reproductores de trucha arco
iris y en la calidad de huevo y esperma fue evaluado de la siguiente manera: se aplicó un
diseño de bloques completos al azar de 3x3, manejando tres tratamientos y tres bloques. El
arreglo experimental consistió en definir como unidad experimental el tanque, agrupados en tres
bloques y en donde cada bloque está representado una sola vez en todos los tratamientos. Los
bloques se homogeneizaron de acuerdo al peso de los animales. Los tratamientos consistieron
en: “fotoperiodo avanzado”, los animales se sometieron a 18 horas de luz y 6 horas de
oscuridad 18L:6O (día largo) iniciando en el mes de enero y finalizando en el mes de marzo,
seguido de cambio abrupto a un fotoperiodo de días cortos de 6 horas de luz y 18 horas de
oscuridad 6L:18O hasta el desove. El siguiente tratamiento “fotoperiodo no avanzado” consistió
en aplicar fotoperiodo de 18L:6O (día largo) por 5 meses, desde enero hasta junio seguido de
un cambio abrupto a un fotoperiodo de días cortos de 6L:18O hasta el desove. En el tercer
tratamiento llamado “fotoperiodo natural”, los organismos se mantuvieron bajo un ciclo anual de
fotoperiodo natural. También se verificó su efecto en la calidad de los gametos. Siguiendo la
metodología presentada en el diagrama número 1.
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Diagrama 1.- Evaluación de calidad de los gametos
5.- RESULTADOS DEL PROCESO DE ADAPTACIÓN TECNOLÓGICA
5.1.- Efecto de fotoperiodo en maduración hembras
Los reproductores expuestos a fotoperiodo avanzado (18L:6O) mostraron diferencia
estadísticamente significativa en los días de ovulación con respecto a los otros dos tratamientos
experimentales (tabla 1).
Tabla 1.- Media y desviación estándar de días de desove en los grupos sometidos a
fotoperiodo.
Media de
Número de
Desviación
Fotoperiodo
días de
tanques
estándar
desove
AvanzadoA
3
191
1.8
No avanzadoB
B
Natural
3
257
5.6
3
296
26.5
Entre los tratamientos que no comparten mismas letras presentan la diferencia
estadísticamente significativa (Tukey HSD, p<0.05)
10
Para efectos de comparación se determinó una fecha arbitraria (1 de enero) a partir de la cual
se inició el conteo de número de días trascurridos hasta el desove. Se observó que el grupo
sometido a fotoperiodo avanzado adelantó el periodo de desove 105 días con respecto al grupo
sometido a fotoperiodo natural. Entre los otros dos tratamientos de fotoperiodos pese a que se
presentó diferencia entre los días de ovulación ésta no fue significativa (p>0.05).
5.2.- Fecundidad relativa
Para obtener el valor de la fecundidad relativa se dividió la fecundidad total entre el peso
individual de las hembras. La mayor fecundidad relativa lo presentó el tratamiento de
fotoperiodo avanzado, los valores de fecundidad relativa fueron muy similares entre los
tratamientos natural y no avanzado no se detectó diferencia significativa (p>0.05) entre los
grupos experimentales (tabla 2).
Tabla 2.- Media y desviación estándar en fecundidad relativa en tres grupos de tratamiento de
fotoperiodo
Fotoperiodo Número Media de fecundidad Desviación
de
relativa
estándar
tanques
(óvulos/kg)
Avanzado
3
1701.5
274.6
Natural
3
1329.7
204.8
No Avanzado 3
1327.1
46.7
5.3.- Tamaño de huevo
Los valores de diámetro de huevo post-hidratado se muestran en la tabla 3, los registros más
altos los obtuvo el tratamiento perteneciente a fotoperiodo natural y los registros menores
pertenecieron al tratamiento de fotoperiodo avanzado.
El resultado del análisis de varianza para diámetro de huevo se muestran en la tabla 3 se
detectó diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) entre los tratamientos. Es importante
enfatizar que algunos reportes indican que el diámetro del óvulo puede influir en la
sobrevivencia en sus siguientes etapas de desarrollo.
Tabla 3.- Valores de diámetro de óvulo post-hidratado en los tres tratamientos
Tratamiento
Número de
Diámetro de huevo
Desviación
tanques
(mm)
estándar
A
Avanzado
3
5.1
0.04
Natural AB
3
5.7
0.28
No AvanzadoB
3
5.5
0.19
Entre los tratamientos que no comparten mismas letras presentan la diferencia estadísticamente
significativa (Tukey HSD, p<0.05)
5.4.- Número de espermatozoides/ml
El número de espermatozoides/ml de los tres tratamientos fueron registrados en un intervalo
entre 0.48 y 19.8 x 107 espermatozoides/ml. No se detectó diferencia estadísticamente
significativa entre los tratamientos (p <0.05) (tabla 4).
11
Tabla 4.-. Análisis de varianza para número de espermatozoides/ml de los tres tratamientos
experimentales.
Fotoperiodo
Menor 95%
Mayor 95%
Media
Número de espermatozoides/ml x107
AvanzadoA
0.48
5.85
5.87
Natural A
0.6
19.8
6.05
No Avanzado A
0.73
8.58
5.91
Entre los tratamientos que no comparten mismas letras presentan
diferencia estadísticamente significativa (Tukey HSD, p<0.05)
5.5.- Mortalidad huevo verde a huevo a oculado
La comparación de medias del porcentaje de mortalidad de huevo verde hasta su oculación se
muestran en la tabla 5, no se detectó diferencia significativa (p <0.05) entre los tratamientos.
Tabla 5. Porcentaje de mortalidad de hueve verde a huevo oculado entre tratamientos.
Fotoperiodo Número de
Media
Desviación. Menor
Mayor
tanques
Mortalidad
Estándar
95%
95%
%
Avanzado
3
28.4
4.9
13.9
42.9
Natural
3
27.0
5.9
2.5
31.5
No Avanzado
3
29.4
5.1
17.9
46.9
5.6.- Mortalidad huevo oculado a cría
La comparación de medias del porcentaje de mortalidad de huevo oculado a cría, mostró el
mayor porcentaje de mortalidad en el tratamiento expuesto a fotoperiodo natural tabla 6, no
obstante esta diferencia no fue estadísticamente significativa.
Tabla 6.- Porcentaje de Mortalidad de hueve oculado a cría entre tratamientos.
Fotoperiodo
Avanzado
Natural
No Avanzado
Número de
tanques
3
3
3
Media
Mortalidad
%
24,0
29,5
19,2
Desviación.
Estándar
Menor
95%
Mayor
95%
9,9
10,9
8,9
2,6
2,9
7,4
50,7
56,2
45,9
5.7.- Etapa de replicación Centro Acuícola el Zarco
Se repitió el mismo procedimiento con similares condiciones experimentales pero diferente lote
de reproductores. Durante el proceso se realizó la capacitación a los técnicos del Centro
Acuícola el Zarco del manejo de la unidad de fotoperiodo. Como consecuencia éste centro se
convirtió en el primer usuario de la técnica. Resultado de las etapas de adaptación y replicación
interna se logró entregar al Centro Acuícola 1, 003, 656 huevos para su manejo y posterior
12
comercialización, además de contar con la primera unidad demostrativa. También se elaboró y
proporciono un manual de procedimientos para su uso interno.
Actualmente los productos del manejo de la unidad de fotoperiodo forman parte de sus metas
de producción. En el 2012 se concluyó la etapa de experimentación de una nueva sala para
manipular el fotoperiodo. Esta sala, no requiere estructura de oscurecimiento para su
funcionamiento, en este momento se esta iniciando la etapa de replicación con los técnicos del
Centro Acuícola.
5.8.-Proceso de validación externa en unidad trutícola “Tatakany”
La siguiente etapa del proceso consistió en evaluar la replicabilidad de los resultados
conseguidos en el Centro Acuícola el Zarco bajo condiciones ambientales diferentes. Para esta
etapa se seleccionó la granja Unidad trutícola “Tatakany” municipio de Jilotzingo, Estado de
México (fig. 3). En esta unidad se practicaba la engorda de trucha arco iris como principal
actividad y la reproducción en forma incipiente por lo que cuenta con instalaciones rústicas para
el manejo de huevo y cría de trucha arco iris.
Fig. 3.- Unidad truticola, Tatakany.
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La unidad de fotoperiodo se adaptó en un estanque de 10.6 m de largo, 2.16 m de ancho, y .90
m de profundidad. Para manipular la luz se colocó en el estanque una estructura de madera
cubierta con una lona y un plástico negro. La luz fue proporcionada al estanque por medio de
tres lámparas de 42 Watts, ubicadas a lo largo de todo el estanque (fig. 4).
Fig. 4.- Estructura de oscurecimiento y sistema de iluminación Tatakany.
El fotoperiodo estuvo regulado por medio de sistemas automáticos de interrupción programado
de encendido y apagado de lámparas, en el lugar se utilizaron dos fuentes alternativas de
energía, la fotovoltaica y la hídrica, ésta última se generó por el caudal de agua que abastece a
la granja para mover una turbina y generar la electricidad utilizando una minihidráulica (fig. 5). El
abastecimiento de agua se obtuvo de un manantial que proporcionó un flujo promedio de 17
L/seg. El agua fue conducida por gravedad por medio de un canal de abastecimiento a cielo
abierto hasta un sedimentador y posteriormente canalizada por una tubería de 5 pulgadas de
diámetro hasta su llegada a la estación minihidráulica.
14
Fig. 5.- Minihidráulica y celdas fotovoltaicas colocadas en la unidad trutícola “Tatakany”
El lote experimental que se colocó dentro de la unidad de fotoperiodo estuvo constituido por 48
reproductores con un peso promedio de 2.5 kg (27 hembras y 21 machos), se marcaron por medio
de un microchip para poder llevar su registro individualizado (fig. 6).
Fig. 6.- Lote de organismos
En la unidad de fotoperiodo se aplicó un protocolo de iluminación de 18 horas de luz y 6 horas de
oscuridad (18L:6O) día largo por dos meses, desde el 20 de Enero de 2010;seguido de un cambio
abrupto a un fotoperiodo de días cortos de 6 horas de luz y 18 horas de oscuridad (6L:18O) hasta
el desove dicho cambio se realizó el 20 de Marzo de 2010. Esta información se contrastó con la
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obtenida al desovar los organismos en su periodo natural. En esta ocasión solo se valoró
fecundidad absoluta, relativa, diámetro de huevo y número de espermatozoides, debido a las
limitaciones de espacio en la sala de incubación, los productos obtenidos en la unidad trutícola
“Tatakany” por la aplicación de la técnica de fotoperiodo se aprecian en la fig. 7.
Fig. 7.- Productos obtenidos
5.9.- Resultados de validación externa
Los reproductores expuestos a fotoperiodo adelantado (18L:6O) mostraron diferencia
estadísticamente significativa en los días de ovulación con respecto a los reproductores
expuestos a fotoperiodo natural (tabla 7).
Tabla 7.- Media y desviación estándar de días de desove de los grupos sometidos a
fotoperiodo.
Media de
Número de
Desviación
Fotoperiodo
días de
tanques
estándar
desove
Con carpa de
1
181
13.8
oscurecimiento A
Naturalb
1
300
36.5
Entre los tratamientos que no comparten mismas letras presentan la
diferencia estadísticamente significativa (Tukey HSD, p<0.05)
No se detectó diferencia estadísticamente significativa (p<0.05), en lo que respecta a la
fecundidad relativa por hembra (tabla 8), pero es importante acotar que este valor fue mayor en
esta unidad que en el Centro Acuícola el Zarco. Los lotes de reproductores proceden de
diferente origen y la cantidad de óvulos que produce una hembra es una característica
heredable, por lo que si el objetivo es vender crías, será importante seguir monitoreando este
lote.
16
Tabla 8.- Media y desviación estándar en fecundidad relativa en los dos tratamiento de
fotoperiodo
Fotoperiodo
No. de
Media de fecundidad Desviación
tanques
relativa
estándar
(ovulos/kg)
Con carpa de
1
2,444
174.6
A
oscurecimiento
Natural
1
2,398
104.8
Los resultados del análisis de varianza para diámetro de huevo se muestran en la tabla 9, no se
detectó diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) entre los tratamientos.
Tabla 9.- Valores de diámetro de óvulo post-hidratado en los tres tratamientos
Tratamiento
No. de
Diámetro de Desviación
tanques huevo (mm)
estándar
Con carpa de
3
5.1
0.04
oscurecimiento A
Natural B
3
5.7
0.28
Entre los tratamientos que no comparten mismas letras presentan la
diferencia estadísticamente significativa (Tukey HSD, p<0.05)
5.10.- Situación actual en “Tatakany”
Como resultado de la aplicación de la técnica, se obtuvieron aproximadamente 55 000 crías
fuera de estación para su comercialización en el primer ciclo de producción, lo anterior puede
incrementarse ya que los reproductores con ésta técnica pueden desovar dos veces al año. El
manejo de la unidad de fotoperiodo ya se realiza con éxito por el productor, además está
abastece de cría a nivel regional y así mismo se autoabastece para los procesos de engorda
que lleva a cabo en su granja. Actualmente se encuentra preparando su infraestructura y
adquiriendo equipos para dedicarse solo a la reproducción, también recibe la asesoría por parte
del INAPESCA para incrementar sus lotes de reproductores y cuidar la calidad genética.
Con la información generada en las etapas de adaptación, replicamiento y validación
tecnológica se preparó la integración del paquete tecnológico que incluye mapeo de
procedimientos, características de la infraestructura, características y montajes de equipos,
materiales, proveedores, actividades de transferencia tecnológica y actividades de capacitación
requerida. Cada unidad cuenta con un manual de procedimiento para su apoyo.
6.- TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA
6.1.- Centro Acuícola “Guachochi”, Chihuahua
La sala de fotoperiodo comprende un área de 48 m2 (6 ancho x 8 largo) construida con blocs,
techada con una estructura de madera cubierta con lámina galvanizada. En la sala se ubican 4
tinas circulares de fibra de vidrio de 1.80 m de diámetro y 0.90 m de altura. A cada tina se le
colocó un foco de 30 Watts a una altura de 0.70 m. Los focos están controlados por relojes
electrónicos con temporizadores independientes. La energía para el manejo de la sala se
17
generó a través de la instalación y uso de equipo fotovoltaico con capacidad suficiente para
auto generar la energía y poner en operación la sala. (Fig. 8). El agua que abastece al Centro
Acuícola proviene de dos manantiales que nacen dentro de sus instalaciones, sin embargo, su
utilización requiere del bombeo continuo a un tanque elevado. Desafortunadamente las
contingencias ambientales han impedido concluir con el suficiente número de animales para
generar conclusiones, no obstante el avance y retraso de la maduración de las truchas
sobrevivientes justifican continuar con su valoración.
Fig.8.- Sala de fotoperiodo Centro Acuícola Guachochi, Chihuahua.
En la tabla 10 se resumen los resultados obtenidos en las unidades trutícolas que han
incorporado la técnica de fotoperiodo en su ciclo productivo.
Tabla 10.-.- Evaluación del proceso de fotoperiodo
Centro Acuícola El Zarco
Estado de México
AVANCE DE LA MADURACIÓN
CON RESPECTO AL
FOTOPERIODO NATURAL
Adelanto de 3 meses
Unidad Truticola Tatakany
Estado de México
Adelanto de 3 meses
Centro Acuícola Guachochi
Chihuahua
Adelanto de 2 meses (presencia
de contingencias ambientales)
UNIDAD TRUTICOLA
UBICACIÓN
18
6.2.- Granja “La trucha mágica de Santa Catarina”, Hidalgo.
Se implementó una sala de fotoperiodo en la Unidad Trutícola Santa Catarina Municipio
Acaxochitlán, Edo de Hidalgo. Esta Unidad proveerá de huevo y cría al estado, en donde hasta
ahora no operan granjas dedicadas a la reproducción. La unidad de fotoperiodo cuenta con una
superficie de 110 m2, en donde se colocaron seis tanques circulares de 2 m de diámetro, 70 cm
de altura y 2 m3 de capacidad. Cada tanque cuenta una entrada y salida de agua independiente
y un foco de luz blanca de 38 w, suspendido en el centro del tanque a una altura de 150 cm de
la superficie del agua. El abastecimiento de agua se derivo por gravedad de un manantial
externo que aportaron en promedio 30 L/seg. La unidad cuenta con energía eléctrica pero se
abastecerá de la energía generada por el manejo de una minihidráulica. Se encuentran
habilitadas dos tinas con 30 reproductores en este caso se ajustará el desove cuando la
temperatura se encuentre en condiciones óptimas (fig. 9).
Fig. 9.- Unidad de Fotoperiodo y sala de incubación Santa Catarina, Municipio de Acaxotitlán,
Hidalgo.
6.3.- Centro Acuícola “Pucuato”, Michoacán
Este centro lo están operando en corresponsabilidad el INAPESCA y la asociación trutícola
“Ecotruchas”. Esta última instalará con recursos del Programa de apoyo a la inversión en
equipamiento e infraestructura “Componente de recursos genéticos subsistema acuático la sala
de fotoperiodo. Esta sala constará de tres tanques de cemento de 6m de diámetro. Debido a
que la temperatura del agua se encuentra fuera del rango óptimo para la reproducción se
incluirá en la sala el manejo de un sistema de recirculación, que permitirá bajar la temperatura
19
al rango óptimo de reproducción (menor de 130C). Ya se cuenta con infraestructura para
realizar la incubación y el alevinaje (fig.10).
Fig. 10.- Centro Acuícola Pucuato
6.4.- Granja “Truchas los Cedros”, Municipio de Oaxaca
Actualmente en colaboración con el INAPESCA, se está realizando la primera etapa de la
transferencia tecnológica de la técnica para modificar la época de maduración de trucha arcoiris
con recursos federales del “Proyecto Trópico Húmedo”. Para habilitar la unidad de fotoperiodo
se ocupará un estanque circular de concreto de 21 m3 al que se le colocará una estructura de
oscurecimiento. También se contará con una sala de incubación y alevinaje en la cual se
instalarán 6 canaletas de fibra de vidrio y 2 incubadoras verticales tipo californianas. El agua
para el abastecimiento de la sala de incubación se derivará de un rio que pasa colindante a la
unidad de producción, previamente sedimentada (Fig.11). Los reproductores serán adquiridos
en el Estado de Puebla.
UNIDAD DE FOTOPERIODO
20
Fig. 11.- Granja “Trucha los cedros
6.5.- Granja “Agua de los fresnos”
Esta granja se benefició con recursos del Programa de apoyo a la inversión en equipamiento e
infraestructura “Componente de Recursos Genéticos Subsistema Acuático” y se encuentra
concluyendo la unidad de fotoperiodo que consiste en colocar una estructura de oscurecimiento
a dos estanques tipo raceways y su sala de incubación y alevinaje. En esta unidad de
producción, ya se maneja la reproducción en la temporada natural de desove, hasta ahora su
producción es en su mayoría para autoconsumo. El agua para fotoperiodo se derivará de un río
que se encuentra paralelo a su granja. Concluida esta etapa el INAPESCA proporcionará el
acompañamiento técnico (fig. 12).
Fig. 12.- Granja “Agua de los fresnos”
21
En la tabla 11 se muestra el grado de avance de la transferencia de tecnología de fotoperiodo
en los diferentes estados de la república.
Tabla11 - Unidades trutícolas donde se lleva a cabo la aplicación de fotoperiodo.
UNIDAD
TRUTICOLA
UBICACIÓN
Centro Acuícola El
Zarco
Unidad Truticola
Tatakany
Estado de
México
Estado de
México
Trucha Mágica de
Santa Catarina
Hidalgo
Centro Acuícola
Guachochi
Chihuahua
Truchas Los Cedros
Oaxaca
Agua de Los Fresnos
Estado de
México
Centro Acuícola
Pucuato
Michoacán
ESTATUS DE
APLICACIÓN DE
TECNOLOGÍA
TIPO DE
ASESORIA
En operación
En operación (solo
asesoría espaciada)
Habilitada
(reproductores y toques
de luz aplicados)
Habilitada
Infraestructura en
construcción
Infraestructura en
construcción
Infraestructura en
construcción
En preparación de
lotes de remplazo
Acompañamiento
técnico.
Problemas con la
infraestructura
Acompañamiento
Técnico
Acompañamiento
Técnico
Acompañamiento
Técnico
7.- CONCLUSIONES
Con base en los objetivos planteados y en los resultados obtenidos, se concluyó lo
siguiente:
 Aplicar el fotoperiodo de días largos seguido del fotoperiodo de días cortos avanza la
maduración de machos y hembras de trucha arco iris.

La fecundidad relativa no es afectada por la aplicación de la técnica para la
manipulación del fotoperiodo.

Existió una disminución del diámetro de óvulo por efecto del fotoperiodo avanzado
con respecto al fotoperiodo natural. No obstante, los diámetros de huevo se
encontraron en el intervalo aceptable para su comercialización.

El número de espermatozoides evaluados no se vieron afectados por la aplicación
de fotoperiodo.
22

Los organismos bajo el tratamiento adelantado presentaron una concentración de
espermatozoides más baja que la de los organismos del tratamiento no adelantado y
natural.

El valor de pH aumenta conforme el tiempo de maduración es más largo.

Aunque el diámetro de huevo se vio afectado por la aplicación de fotoperiodo
avanzado, esto no afectó el porcentaje de eclosión.

El uso de tecnologías limpias representa alternativas viables que permiten un
manejo sustentable de los recursos.

La transferencia tecnológica es proceso 100% adoptable siempre y cuando la granja
tenga las condiciones necesarias, en caso de no contar con ello se requiere el
acompañamiento para su replicación.
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25
9.- EXPOSICIÓN DE MOTIVOS
El trabajo “Proceso de adaptación, validación, transferencia y adopción de la tecnología, para la
producción de huevo de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) fuera de estación mediante la
manipulación de fotoperiodo”, corresponde al tema “Aprovechamiento sustentable de los
recursos naturales”, es un trabajo teórico-práctico, el cual actualmente se encuentra
funcionando en los estados de Hidalgo, Oaxaca, Michoacán y Estado de México.
Este trabajo surge de la necesidad del sector truticola por mantener una producción constante
de huevo y cría de trucha arco iris, ya que la producción interna en México es insuficiente y
debido a que la reproducción de la trucha arcoíris es estacional se origina una dependencia en
la importación de huevo del extranjero.
Debido a esto y tomando en cuenta que en nuestro país se cuenta con regiones en las cuales
existen las condiciones climáticas favorables como lo es la temperatura para llevar a cabo la
reproducción de dicha especie, se planteó este proyecto, el cual mediante la manipulación de la
luz se induce a la maduración de la trucha arcoíris en épocas del año en donde existe un mayor
desabasto de dicho producto y de esta manera se aprovechan las condiciones climáticas que
nuestro país ofrece.
La aplicación de esta biotecnología nos ha dado resultados favorables a lo largo de todo este
proceso, lo que representa alternativas de solución a las demandas del sector trutícola, permite
la obtención de huevo en dos ciclos al año, el aprovechamiento del recurso hídrico así como la
optimización de la infraestructura de las unidades de producción acuícola.
Así mismo se ha incorporado el uso de energías limpias como lo es las fotoceldas y
minihidrahúlica para generar la energía necesaria para llevar a cabo estos procesos lo que ha
permitido no solo obtener una producción fuera de la época natural de desove si no también
crear conciencia en el uso de estas tecnologías y por lo tanto obtener un desarrollo sustentable
de la trucha arcoíris.
10.- Especificar que el trabajo no corresponde ni es parte de alguna tesis para obtener
algún grado académico o de instructivos y/o manuales.
El presente trabajo forma parte de un proyecto que se le ha dado continuidad a lo largo de
varios años, actualmente se encuentra en la etapa de trasferencia tecnológica y en algunas
unidades de producción en la etapa de adopción de esta tecnología. Cabe resaltar que este
trabajo no corresponde ni es parte de ninguna tesis para obtener algún grado académico o de
instructivos y/o manuales.
26
11.- SINTESIS
La reproducción de la trucha arco iris se lleva a cabo únicamente en los meses de octubre a
febrero, lo que ocasiona problemas de desabasto en los meses restantes del año, debido a esta
situación el sector trutícola ha manifestado la necesidad de incorporar tecnologías que propicien
una continuidad en el abasto de huevo y cría. Como parte de estas demandas, el Instituto
Nacional de Pesca a través de la Dirección General Adjunta de Investigación en Acuacultura
puso en marcha un proyecto de investigación para la modificación de la época de desove de
trucha arcoíris a través de la aplicación de la técnica de fotoperiodo, al cual se le ha dando
continuidad hasta la fecha. Así mismo con dicho proyecto se ha planteado la incorporación de
tecnologías limpias como lo es el aprovechamiento de la energía solar e hídrica, para generar la
energía necesaria y así obtener un desarrollo sustentable en la producción de trucha arcoíris.
El presente trabajo muestra los logros obtenidos a lo largo de todo este proceso y la manera en
la cual se han planteado alternativas de solución a dicha problemática, ha sido conformada por
varias etapas, las cuales involucran la adaptación de la tecnología, validación, transferencia
tecnológica y adopción. Estos procesos se han llevado a cabo en diferentes Unidades de
Producción, ubicadas en distintos estados de la República Mexicana, como son Estado de
México, Hidalgo, Michoacán, Oaxaca y Chihuahua.
La primera etapa de adaptación se llevo a cabo en el Centro Acuícola El Zarco, Estado de
México obteniendo resultados exitosos debido a que se logró el adelanto de la época de
desove, por lo que posteriormente se decidió validar esta biotecnología. En una primera etapa
se llevo a cabo en este mismo Centro Acuícola y posteriormente en la Unidad Truticola
Tatakany, Estado de México. Cabe destacar que esta validación se llevo a cabo en condiciones
de producción, obteniendo resultados positivos. En una segunda etapa se llevo a cabo la
transferencia de tecnología en esta misma Unidad Truticola así como en las granjas de los
estados de Oaxaca, Chihuahua y Michoacán, dichas granjas se encuentran en diferentes
estatus de aplicación de dicha tecnología.
La tercera etapa que comprende la adopción de la tecnología se lleva a cabo actualmente en la
unidad trutícola Tatakany, Estado de México, en la cual el productor realiza la implementación y
manejo de la unidad de fotoperiodo con la profesionalización que le fue brindada por parte del
INAPESCA.
El desarrollo de este trabajo ha permitido poner al alcance de los productores un
aprovechamiento sustentable de los recursos naturales y al mismo tiempo alternativas que
permiten satisfacer las demandas de este sector, generando con esto un aumento en la
producción de trucha lo que permitirá mayor competencia en el mercado e impulsar el desarrollo
del sector truticola.
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