ES2253937A1 - Maquina hiperbarica automatica para triploidizacion de perca y trucha. - Google Patents

Abstract

Máquina hiperbárica automática para triploidización de perca y trucha, siendo de utilidad para producir individuos estériles y evitar los problemas que se presentan en el desarrollo de las percas y las truchas en piscifactorías durante la época del año que corresponde a la estación reproductora, comprendiendo la máquina hiperbárica (1) un cuerpo de cilindro (2), dotado, en relación a una de sus bases, de una cámara (3) de depósito de las huevas a tratar, siendo dicha cámara (3) obturable por un cierre (4) a presión, y a cuya cámara (3) accede, por su base interna, un émbolo (5) de presión sobre el que actúa un segundo émbolo de mayor diámetro, ubicado en una cámara del cuerpo (13) del cilindro (2), siendo accionado dicho segundo émbolo por un grupo de presión (6).

Description

Máquina hiperbárica automática para triploidización de perca y trucha.

Objeto de la invención

La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a una máquina hiperbárica automática para triploidización de perca y trucha, siendo de utilidad para producir individuos estériles y evitar los problemas que el desarrollo gonadal representa en la supervivencia de las percas y las reservas que se movilizan en las truchas durante la época del año que corresponde a la estación reproductora, de forma que mediante la triploidización se trata de lograr un desarrollo homogéneo de todos los individuos estériles, sin desarrollo gonadal.

Por otra parte, mediante la máquina hiperbárica automática para triploidización que se presenta, se permite llevar a cabo el proceso de triploidización de forma automática en huevas recién fecundadas, por lo que el depósito de ubicación de las huevas para la realización del proceso debe de tener una capacidad mínima de 1500 c/c, volumen que permite el tratamiento de al menos una puesta cada vez.

Otro objetivo de la máquina hiperbárica automática que se presenta es poder recuperar, automáticamente, la presión normal en el depósito o cámara de ubicación de las huevas una vez finalizado el proceso de triploidización, el cual se lleva a efecto por choque hiperbárico por encima de 750 atmósferas.

Campo de aplicación

En la presente memoria se describe una máquina hiperbárica automática para triploidización, la cual es de especial aplicación para huevas de perca y trucha, a desarrollar, como individuos estériles, en piscifactorías.

Asimismo, es de aplicación en otras especies, como la dorada o la lubina, y en general en aquellas especies que presenten huevos microvitelinos.

Antecedentes de la invención

Para conseguir una generación monosexo, se necesita previamente producir neomachos y determinar su presencia en la población, al fecundar una hembra con semen de neomacho, se obtiene una población monosexo, cuya manipulación cromosómica, permite obtener individuos triploides estériles.

Las técnicas mas utilizadas consisten en someter, unos minutos después de la fecundación, las huevas de trucha arco iris (oncorrynchuss mykiss) a: un shock térmico (26,50ºC.), a un choque hiperbárico (9.500 p. s. i.), o a una atmósfera de gas nitroso, durante diversos períodos de tiempo (desde unos minutos a 1 ó 2 horas, según las diferentes tecnologías), obteniéndose índices de triploidía que varían entre un 60 y un 80%. Aunque se considera que los individuos triploides son menos resistentes a las condiciones de estrés, principalmente, térmico, su utilización industrial permite obtener truchas de mayor tamaño y mejor índice de transformación, principalmente, cuando los diploides alcanzan la madurez sexual, aunque por la ausencia de hormonas esteroides los triploides puedan en alguna fase ralentizar su desarrollo.

De acuerdo con Donaldson (1996), las manipulaciones. cromosómicas, tales como la triploidía, que suponen la esterilización del individuo, no suponen riesgos de hibridación en el medio natural, sino por el contrario consideramos que son una opción a considerar en los programas de repoblación; mientras que otras manipulaciones (transgenesis, etc.), pueden producir modificaciones en las poblaciones del medio natural, cuyo efecto a medio o largo plazo, podría resultar imprevisible.

Así, podemos incluir el siguiente gráfico:

Producción de individuos triploides (estériles) a través de fecundación con neomachos
Etapa 1	Hembra (XX)	Macho (XY)	Tratamiento
	Alevines (XX y XY)	Andrógenos
	Machos (XY)	Neomachos (XX)
Etapa II	Hembras (XX)	Neomachos (XX)
	Alevines (XX)
	(Hembras)

(Continuación)

Etapa III	Alevines (XX)	Hembras (XX)	Tratamiento
		Neomachos (XX)	Andrógenos
		Triploides (XXX)	Calor, Presión, Gas

De esta forma, en la actualidad es conocido que en trucha es utilizada la triploidización por choque de presión hidrostática entre 9.000 y 11.000 p. s. i., realizando el tratamiento a los cinco minutos de la fecundación y con una duración de 10 a 12 minutos, de forma que aunque el sistema es válido para trucha, el mismo no lo es para la perca, dado que las mismas no se adecuan a las características de las puestas de la perca (largas cintas de huevas), ni al tipo de hueva (microvitelina).

Por otra parte, aunque existen pequeñas máquinas para trabajos experimentales, las mismas, únicamente, son válidas para tratar cada vez una pequeña cantidad de huevas de perca, en el mejor de los casos, unos cientos, presentando el inconveniente de que no son viables para su uso industrial.

Asimismo, las máquinas utilizadas para la triploidización de trucha, presentan el inconveniente referente a la recuperación de la presión normal en el interior del depósito de ubicación de las huevas y su posterior apertura, empleando medios como la introducción de agua a presión.

Los tratamientos de presión (choques hiperbáricos) o en sistemas de anestesia con gases (nitroso, etc.), estaban y aun lo están en muchos casos, en fase experimental; solo en algunas piscifactorías se utiliza la esterilización por hiperpresión.

Así, en un primer momento, se podían realizar tratamientos de esterilización a nivel semi-industrial, estando basado en un vaso de acero inoxidable de 1,75 cm de grosor de pared y un diámetro externo de 12 cm, que se ajustaba perfectamente en un émbolo con juntas de teflón, también de acero y que permitía crear una cámara de 8,5 cm. de diámetro y una altura de 15 cm. y en la que se encontraban entre 0,5 y 1 l de huevas recién fecundadas.

De esta forma, el vaso era accionado hacia el émbolo, con un dispositivo hidráulico de 10 Tm., hasta lograr en su interior la presión programada.

Por otra parte, los tratamientos de esterilización por presión aconsejan trabajar entre 7.000 y 12.000 p.s.i., siendo la presión más recomendada la de 9.500 p.s.i., lo que equivaldría a trabajar con 667,78 kg/cm^{2}, o unas 650 atmósferas.

Al aplicar el dispositivo hidráulico de 10 Tm., con un diámetro de 3 cm., sobre un vaso de 12 cm. (relación de superficie de 1:16), las 10 Tm. iniciales, suponían una presión en la cámara de hasta 625 kg/cm^{2}, lo que estaba dentro de los parámetros de trabajo.

Para lograr otras presiones, mayores o mas bajas, basta con cambiar las características del sistema hidráulico o las medidas del vaso y de la cámara, y, así, en ensayos posteriores con presión y gas nitroso, se adapto el prototipo aplicando un sistema hidráulico de 2 cm. y un vaso de 13,4 cm. de diámetro externo y cámara interior de 10,4 cm., permitiendo trabajar con presiones de 108,16 kg/cm^{2}, lo cual se adaptaba mejor a los ensayos a realizar con gas nitroso y presión de 50 atmósferas.

Con este primer prototipo (vaso de acero inoxidable de 1,75 cm. de grosor de pared y un diámetro externo de 12 cm. con una cámara de 8,5 cm. de diámetro y una altura de 15 cm.) y controlando la presión en el interior de la cámara con las huevas, según tres lotes experimentales a 150, 175 y 200 atmósferas, analizando los resultados obtenidos, comparativamente, con el lote testigo, y basándonos en las medidas de los hematíes, y, principalmente, en el tamaño de su núcleo, observamos que mientras en los testigos (diploides) el diámetro nuclear de los eritrocitos era de 6,11 \mu, en los lotes experimentales, las medidas eran respectivamente de: 7,22 \mu, 6,47 \mu, y 7,49 \mu, lo cual indica que aunque ha habido una respuesta de triploidización importante, los resultados no permitían considerar que la esterilización había sido completa en toda la población.

En el tratamiento por hiperpresión a 750 atmósferas, el tamaño ha pasado de 5,41 \mu a 6,89 \mu y aunque se considera que este tratamiento ofrece unos resultados óptimos, desde luego no se alcanzan los valores de triploidización que cabría esperar y que estarían por encima de las 8 \mu.

Descripción de la invención

En la presente memoria se describe máquina hiperbárica automática para triploidización de perca y trucha, siendo de utilidad para producir individuos estériles y evitar los problemas que se presentan en el desarrollo de las percas y las truchas en piscifactorías durante la época del año que corresponde a la estación reproductora, de forma que la máquina hiperbárica comprende un cuerpo de cilindro, dotado, en relación a una de sus bases, de una cámara de depósito de las huevas a tratar, siendo dicha cámara obturable por un cierre a presión, y a cuya cámara accede, por su base interna, un émbolo de presión sobre el que actúa un segundo émbolo de mayor diámetro, siendo accionado dicho segundo émbolo por un grupo de presión.

Así, dependiendo de la relación entre los diámetros de ambos émbolos se consigue una gran presión en la cámara de depósito de las huevas en muy breve espacio de tiempo.

Además, el propio sistema de presión permite recuperar, automáticamente, la presión interior normal una vez finalizado el tratamiento, pudiendo abrir la cámara de forma sencilla y rápida.

Las huevas a tratar quedan en la cámara del cuerpo de cilindro inmersas en agua ocupando todo su espacio, de forma que la introducción en ella del émbolo de presión provoca un rápido incremento de la presión.

Por otra parte, el cuerpo de cilindro queda montado, de forma giratoria, en una estructura desplazable que incorpora un grupo de presión y un motor.

Así, se permite desplazar todo el conjunto y el hecho de que el cuerpo de cilindro sea giratorio permite realizar las operaciones de carga y descarga de las huevas con gran comodidad.

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención.

Breve descripción de los diseños

Figura 1. Muestra una vista según una sección diametral longitudinal del cuerpo de cilindro en el que puede observarse la cámara de depósito de las huevas a la que accede un émbolo de presión.

Figura 2. Muestra una vista frontal de la máquina hiperbárica, pudiendo observar el cuerpo de cilindro en una posición vertical, así como el cuadro de control y el motor.

Figura 3. Muestra una vista en alzado lateral de la máquina hiperbárica, pudiendo observar el cuerpo de cilindro en una posición inclinada, así como el motor y el grupo de presión.

Figura 4. Muestra una vista en planta del cuerpo de cilindro respecto del extremo de la cámara de depósito de las huevas, pudiendo observar su interior con el émbolo en posición centrada a su base.

Figura 5. Muestra una vista en planta de la tapa de cierre a presión.

Figura 6. Muestra una vista en alzado lateral de la tapa de cierre a presión.

Descripción de una realización preferente

A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada podemos observar como la máquina hiperbárica 1 se constituye por un cuerpo de cilindro 2 en relación a una de cuyas bases se le ha dotado de una cámara 3 de depósito de las huevas, las cuales quedan inmersas en agua ocupando todo el espacio de dicha cámara 3.

La cámara 3 de depósito de las huevas es obturable por un cierre 4 a presión, y a cuya cámara 3 accede, por su base interna, un émbolo 5 de presión sobre el que actúa un segundo émbolo de mayor diámetro, siendo accionado dicho segundo émbolo por un grupo de presión 6, estando dotado del correspondiente circuito cerrado para el desplazamiento del émbolo de presión en ambos sentidos.

El cuerpo de cilindro 2 queda montado, de forma giratoria, respecto del eje 9, en una estructura 7 desplazable que incorpora el grupo de presión 6 y un motor 8.

Las huevas a tratar quedan depositadas en la cámara 3 del cuerpo de cilindro 2 inmersas en agua ocupando todo su espacio.

En relación a la cámara 3 de depósito de las huevas presenta un manómetro 10 y una válvula 11 de seguridad, la cual soporta una presión de más de 50 Tm.

En el funcionamiento de la máquina las huevas se depositarán, inmersas en agua, ocupando todo el espacio de la cámara 3 de una capacidad aproximada de 1500 c/c., de forma que al actuar el grupo de presión 6, por medio del cuadro de control 12, se accionará el émbolo 5 de presión accediendo a dicha cámara 3 de presión en la que se encuentran las huevas obteniendo un rápido incremento de la presión, llegando en pocos segundos a una presión del orden de 750 atmósferas.

\newpage

Dicha presión superior a 750 atmósferas se obtiene en la cámara 3 de depósito de las huevas, a la que accede el émbolo 5, por efecto de la relación de su diámetro con el diámetro del émbolo ubicado en la cámara del cuerpo 13 del cilindro 2, de forma que para ello el émbolo 5 tiene un diámetro de 5 cm. y el émbolo ubicado en la cámara del cuerpo 13, y solidario a él, tiene un diámetro de 12 cm., de manera que al tener una presión en la cámara del cuerpo 13 del cilindro de 150 atmósferas se obtiene la citada presión, superior a 750 atmósferas en la cámara 3 de depósito de las huevas.

Para ello, la cámara 3 de depósito de las huevas se obtura por medio del cierre 4, el cual presenta un enclavamiento interno, tal como se puede apreciar en la figura 1 de los diseños, teniendo un cierre de absoluta fiabilidad, siendo fácilmente manipulable, a modo de un cierre de bayoneta.

La máquina hiperbárica que se presenta es de utilidad para realizar la triploidización de perca, trucha, dorada, lubina y otras especies, presentando la gran ventaja de que la propia máquina recupera, de forma automática la presión interior normal en la cámara de depósito de las huevas, una vez finalizado el tratamiento.

Así, la máquina que se ha descrito incorpora un sistema eléctrico de seguridad, es fácilmente transportable y su manipulación de llenado y vaciado se realiza de forma sencilla y cómoda al ser el cuerpo de cilindro giratorio y permitir su adecuado posicionamiento para la ejecución de las diferentes operaciones a llevar a cabo.

En ensayos realizados con huevas de trucha recién fecundadas, a 750 atmósferas, con la máquina hiperbárica automática, se han realizado diversas pruebas de triploidización, cuyos resultados han sido altamente positivos (entre el 95 y 100%) de esterilización.

Para evaluar rápidamente los resultados de esterilización obtenidos, se llevo a cabo en alevines de unos 3 cm., tomados al azar, la extracción con aguja de insulina de una gota de sangre, realizando rápidamente una extensión y fijación inmediata; posteriormente los hematíes eran analizados en un sistema CASA (Computer Assited Sperm Analysis) midiendo su tamaño total y tamaño del núcleo.

La finalidad de este estudio ha sido comparar los resultados obtenidos por citomorfología hemática con los obtenidos por citometría de flujo con determinación de ADN. En los individuos estériles (triploides) se ha obtenido un tamaño medio de los hematíes de 15,69 \mu y un tamaño nuclear de 8,06 \mu, resultados que coinciden con otras investigaciones que han estudiado tanto truchas como salmones.

En los ejemplares diploides, machos (con producción seminal) y hembras (desovadas), se han obtenido, respectivamente, 13,00 \mu - 6,22 \mu y 13,03 \mu - 6,18 \mu, por lo que respecta al tamaño del hematíe y de su núcleo, Como podemos ver los resultados son coincidentes tanto en machos como en hembras. Si comparamos las cifras medias en truchas triploides (estériles), los hematíes miden un 20,41% más y de su núcleo un 30,42% más que en los diploides, lo que evidencia, claramente, las diferencias entre ambas poblaciones (diploides y triploides).

El método de citomorfología hemática puede considerarse preciso, sencillo y rápido, y puede realizarse desde tamaños muy pequeños de truchas (4 ó 5 cm.), ya que, una pequeña de sangre obtenida por punción con aguja de insulina es suficiente, no teniendo ningún problema de supervivencia en ejemplares analizados a esos tamaños.

El método de citometría de flujo con determinación de los niveles de ADN es mucho más preciso, ya que, en todos los casos de triploides aparecen los tres picos correspondientes a "n", "2n" y "3n", mientras que en los diploides sólo encontramos los correspondientes a "n" y "2n".

Claims (3)

1. Máquina hiperbárica automática para triploidización de perca y trucha, siendo de utilidad para producir individuos estériles y evitar los problemas que se presentan en el desarrollo de las percas y las truchas en piscifactorías durante la época del año que corresponde a la estación reproductora, caracterizada porque la máquina hiperbárica (1) comprende un cuerpo de cilindro (2), dotado, en relación a una de sus bases, de una cámara (3) de depósito de las huevas a tratar, siendo dicha cámara (3) obturable por un cierre (4) a presión, y a cuya cámara (3) accede, por su base interna, un émbolo (5) de presión sobre el que actúa un segundo émbolo de mayor diámetro, ubicado en una cámara del cuerpo (13) del cilindro (2), siendo accionado dicho segundo émbolo por un grupo de presión (6).

2. Máquina hiperbárica automática para triploidización de perca y trucha, según reivindicación 1ª, caracterizada porque el cuerpo de cilindro (2) queda montado, de forma giratoria, en una estructura (7) desplazable que incorpora un grupo de presión (6) y un motor (8).

3. Máquina hiperbárica automática para triploidización de perca y trucha, según reivindicación 1ª, caracterizada porque las huevas a tratar quedan en la cámara (3) del cuerpo de cilindro (2) inmersas en agua ocupando todo su espacio.