1

UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS INSTITUTO DE PATOLOGÍA ANIMAL

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA INDICADORES DE BIENESTAR ANIMAL EN SALMONÍDEOS DE CULTIVO EN AGUA DULCE

Memoria de título presentada como parte de los requisitos para optar al TÍTULO DE MÉDICO VETERINARIO

CRISTIAN ALFREDO JÜRGENS SEPÚLVEDA VALDIVIA – CHILE 2013

2

PROFESOR PATROCINANTE

Firma Ricardo Enríquez Sais

PROFESORES INFORMANTES

Firma Carmen Gallo Stegmaier

Firma Ana Strappini Asteggiano

FECHA DE APROBACIÓN: 02 de Agosto de 2013

3

ÍNDICE

Capítulos

Página

1. RESUMEN…………………………………………………………………….

1

2. SUMMARY……………………………………………………………………...

2

3. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………...

3

4. MATERIAL Y MÉTODOS……………………………………………………..

5

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………………………...

7

6. REFERENCIAS………………………………………………………………...

22

7. AGRADECIMIENTOS………………………………………………………...

25

14

1. RESUMEN

Bienestar animal puede ser definido como una experiencia individual subjetiva del estado mental y fisiológico que la especie debe enfrentar en su medio ambiente, lo cual se basa a partir de las 5 libertades de los animales, cuya aplicación a través del uso de indicadores para la evaluación del bienestar animal, otorga grandes beneficios productivos y científicos, convirtiéndose de este modo en un pilar tanto en el uso de peces en sistemas de producción como bajo condiciones de experimentación. El objetivo de la revisión bibliográfica se basó en la identificación y descripción de la evidencia científica referente al estrés, dolor, conciencia en peces y su relación con el uso de indicadores de bienestar para la evaluación en terreno y en laboratorio. Se expone información que demuestra la existencia y desarrollo de elementos cognitivos asociados al procesamiento de emociones placenteras y displacenteras en los peces, siendo un factor de alta relevancia en cuanto a la forma en que dichas especies manifiestan su comportamiento y experimentan la sensación de dolor. Desde un punto de vista biológico, este procesamiento de información se ve mediatizado por la presencia de nociceptores que permiten la captación de los estímulos a través de los tractos espinotalámicos y trigémino, descartando la posibilidad de que el dolor se comporte como una respuesta refleja. Por otra parte, el descubrimiento de sustratos neuroquímicos, neurofisiológicos y de conductas específicas asociadas a situaciones particulares, condujo a un consenso científico referente a la existencia de la conciencia en peces y en otros animales. El uso de indicadores operacionales en bienestar han sido determinantes para el control y evaluación del estado sanitario y de salud en los peces, los que involucran elementos fisiológicos o de salud (integridad de aletas, piel, branquias, espina dorsal, boca y ojos), conductuales (natación según la actividad ventilatoria, interacción social, agresión, apetito y estereotipias) y de producción (nutrición, densidad poblacional, fotoperíodo y calidad de agua). Lo anterior implica un amplio conocimiento por parte del personal de la piscicultura sobre la conducta y biología de estos animales. Un aspecto importante bajo condiciones de experimentación, es la aplicación del concepto de las “3 Rs” (remplazar, reducir, refinar) siendo una pauta fundamental para mejorar las prácticas de investigación aplicadas en peces.

Palabras clave: salmonídeos, indicadores, bienestar.

25

2. SUMMARY

WELFARE INDICATORS IN FRESHWATER CULTURE SALMONIDS: A REVIEW Animal welfare can be defined as an individual subjective experience and physiological mental state that the species must face in their environment, which is based an the five freedoms of animals. It’s whose implementation through the use of indicators for assessing animal welfare, provides great productivity benefits and scientists, and is becoming a mainstay in the use of fish production systems and under experimental conditions. The aim of the literature review was based on the identification and description of the scientific evidence relating to stress, pain, fish consciousness and its relation to the use of welfare indicators for evaluation in field and laboratory. It exposes information that proves the existence and development of cognitive elements associated with processing of pleasant and unpleasant emotions in fish, being a highly relevant factor in terms of how these species exhibit their behavior and experience the sensation of pain. From a biological standpoint, this information processing is mediated by the presence of nociceptors that allow uptake of stimuli through and trigeminal spinothalamic tracts, ruling out the possibility that pain behave as a reflex response. Moreover, the discovery of neurochemical substrates, neurophysiological and specific behaviors associated with particular situations, led to a scientific consensus regarding the existence of consciousness in fish and other animals. Using operational welfare indicators have been crucial for the monitoring and evaluation of health status and health in fish, involving physiological or health elements (integrity of fins, skin, gills, spine, mouth and eyes), behavioral (swimming as ventilatory activity, social interaction, aggression, appetite, and stereotypies) and production (nutrition, population density, photoperiod and water quality). This implies a broad understanding by staff of fish farming on the behavior and biology of these animals. An important aspect of experimental conditions, is the application of the concept of the "3 Rs" (replace, reduce, refine) remain a fundamental guideline to improve research practices applied in fish.

Key words: salmonids, indicators, animal welfare.

36

3. INTRODUCCIÓN

La importancia del bienestar animal en la salmonicultura, cada vez toma más relevancia a nivel mundial Ello se debe al impacto positivo sobre el estado sanitario y de salud de los peces, siendo un gran problema actualmente la resistencia a enfermedades que se presenta, dado a la susceptibilidad de patógenos presentes en el ambiente debido a la presión productiva a la que son sometidos, provocando peces inmuno-deprimidos, causando serias pérdidas económicas en los diferentes países productores (EFSA 2008). La actual situación sanitaria, en donde el incremento de terapias farmacológicas ha tenido resultados poco eficientes, causando impactos sobre el medio ambiente y aumento de la resistencia de los patógenos, ha llevado a cuestionar el proceso productivo del salmón (Håstein 2004). Existen varias definiciones de bienestar animal, como la adoptada por el Consejo de Investigación de Noruega en el 2005, que la describe como: “Una experiencia individual subjetiva del estado mental y fisiológico que la especie debe enfrentar en su medio ambiente” (Håstein 2004). Por consiguiente, el uso de herramientas que permitan la medición o evaluación de la conducta, estatus sanitario, fisiológico y mental, incluyendo el estado emocional y cognitivo, siendo afectados por experiencias tanto del presente como pasadas (Ashley 2006, Huntingford y col 2006). Por otra parte, el manejo de las variables del ambiente acuático son fundamentales para el mantenimiento de la calidad del bienestar del animal, además de ser necesaria para la sobrevivencia de los peces al ser la fuente primaria de oxígeno, por lo tanto implica un continuo monitoreo de parámetros químicos tales como dióxido de carbono, pH, nitrógeno amoniacal total, temperatura y metales traza principalmente, de modo de mantener el máximo control de las variables que puedan afectar la salud de los peces y de ese modo bajar al máximo la tasa de mortalidad en las etapas críticas de la producción (Ashley 2006, Huntingford y col 2006, Stien y col 2013). Los indicadores operacionales utilizados para evaluar el bienestar animal, pueden ser clasificados según el aspecto que involucren, destacando los que se relacionan directamente al cuerpo del pez, los conductuales y los asociados a la producción, lo cual implica por parte del personal un dominio en la interpretación y reconocimiento de dichos factores biológicos para la evaluación del bienestar a través del manejo diario en peces (Braithwaite y col 2013). Existen recomendaciones descritas por la OIE, sobre el sacrificio de peces de cultivo con fines de control sanitario que abordan la necesidad de garantizar el bienestar de estos hasta su muerte (OIE 2012). Además de la capacidad para evaluar el bienestar de los peces, sobre todo en lo referente a la eficacia de las técnicas de aturdimiento y sacrificio seleccionadas, con el objetivo de detectar y corregir las posibles deficiencias, asegurándose que los peces sean sacrificados sin dolor ni angustia (OIE 2012)

47

Actualmente el principal objetivo en la industria es asegurar el buen funcionamiento biológico y sanitario como pre-requisito para mantener un buen nivel de bienestar en los peces, evitando condiciones que provoquen dolor, pero que a la vez permita abrir la posibilidad de investigar los aspectos emocionales y cognitivos para una mejor interpretación de la información obtenida, de modo que es determinante internalizar el fundamento de que un buen manejo de los peces permite un buen estado sanitario, traduciéndose en buenos resultados productivos y económicos para las empresas y el país (FISKERIFORSKNING 2006, Huntingford y col 2006). La presente revisión se construyó a partir de la unificación de una serie de investigaciones realizadas por científicos de gran prestigio, lo que permitió plantear los siguientes enfoques: 3.1. OBJETIVO GENERAL 

Recopilar y describir evidencia científica relacionada al bienestar y la relevancia de los indicadores de bienestar animal usados en peces de cultivo de agua dulce y de experimentación.

3.1.1. Objetivos específicos  Exponer la evidencia que respalda la presencia de procesos cognitivos en el pez, asociados a elementos emocionales y concientes. 

Identificar y describir los indicadores operacionales existentes para la evaluación del bienestar de los peces en cultivo de agua dulce y laboratorios.



Describir el concepto de las 3 “Rs” y las consideraciones que conllevan su aplicación bajo condiciones experimentales.

58

4. MATERIAL Y MÉTODOS

Esta revisión bibliográfica se confeccionó a través de la recopilación, análisis y descripción de diferentes elementos que han sido aplicados al bienestar en salmones cultivados en agua dulce, en distintos países productores según la literatura utilizada. Se enfatizó en cuanto a las evidencias publicadas sobre estrés, dolor y conciencia en estos animales y junto a ello se realizó la clasificación de los factores de mayor relevancia, usados como indicadores operacionales de bienestar y algunos fundamentos en el uso de animales con fines experimentales. 4.1. MATERIAL Las fuentes de información consultadas son organizadas de la siguiente forma: 4.1.1. Libros  Calidad de Agua para el Cultivo de Smolt en Chile, 2009, 1ª ed. NIVA Chile.  Código Sanitario para los Animales Acuáticos. 2012.15ª ed. París, Francia, OIE.  Fish Welfare.2008. Branson E, Turnbull T. 1st ed., Monmouthshire, UK. 4.1.2. Reportes  The Research Council of Norway.  European Food Safety Authority.  Norwegian Institute of Fisheries and Aquaculture Research.  Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals.  Compassion in World Farming Briefing.  Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, Chile. 4.1.3. Publicaciones extraídas de plataformas electrónicas  ScienceDirect (http://www.sciencedirect.com/)  Scielo (http://www.scielo.org)  Pubmed (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) 4.1.4. Palabras claves de búsqueda  Bienestar animal/Welfare  Salmonídeos/Salmonids  Indicadores/Indicators  Agua dulce/Freshwater  3 “Rs”/3 “Rs”

69

4.2. MÉTODOS La información reunida fue ordenada y descrita desde un punto de vista cualitativo según los objetivos planteados, de modo que se estructuró una línea de trabajo basándose en publicaciones de los últimos 10 años, dando énfasis en exponer la evidencia científica referente al bienestar animal y su relación con la percepción del dolor y conciencia, de esta manera se trata de entregar una visión que confirma la condición de los peces como animales que sienten emociones, a través de autores especialistas en el área . Posteriormente se confeccionó con la información recolectada, un esquema de trabajo sustentado en la utilización de diferentes indicadores operacionales aplicados para el control del bienestar en pisciculturas, los cuales fueron clasificados, descritos y agrupados según las variables involucradas, basándose en revisiones e informes de organizaciones, que han sido utilizados e implementados en países europeos productores de salmón. Finalmente se describen los métodos existentes de sedación, insensibilización y técnicas de sacrifico humanitario en peces, exponiendo la estrecha relación que tiene la incorporaciónde los principios bioéticos en la disminución del sufrimiento en los peces, por otra parte se describe el concepto de las “3Rs” las cuales otorgan las directrices para la utilización de animales bajo condiciones experimentales.

10 7

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

5.1. BIENESTAR ANIMAL EN EL CULTIVO DE SALMONÍDEOS EN AGUA DULCE En el último tiempo, el bienestar en peces de cultivo ha sido un área de gran interés desde el punto de vista científico y socio-cultural, debido a la preocupación de este tema por parte de los consumidores y los principios bioéticos que involucra, contribuyendo al desarrollo de políticas como la recomendación sobre el bienestar de los peces de cultivo por el Consejo de Europa en 2005 (Martins y col 2012). El Consejo de Investigación de Noruega en el 2005, adoptó la siguiente definición: “Bienestar animal es la experiencia subjetiva de un individuo, de su estado mental y físico en relación a su forma de desenvolverse en su medio ambiente”, lo que indica, que es una propiedad individual y que se desarrolla a partir del balance entre percepciones positivas y negativas (Ashley 2006). En 1993, el Consejo de Bienestar para Animales de Granja del Reino Unido, a partir de las directrices elaboradas por el profesor Roger Brambell en 1965, permitió desarrollar las 5 libertades de los animales aplicadas en peces (Håstein 2004) y mencionan que los animales deben estar:     

Libres de hambre y sed. Libres de incomodidad. Libres de dolor, injurias y enfermedad. Libres de poder expresar su comportamiento normal. Libres de miedo y distrés.

El fundamento para el desarrollo del concepto de "bienestar animal" se sustenta en el hecho de que los animales son seres sintientes, con una capacidad de experimentar sentimientos positivos, negativos o estados emocionales (Sneddon 2009). Existen evidencias científicas que indican que los peces pueden percibir estímulos nocivos relacionados al dolor y tener las capacidades fisiológicas y cognitivas sobre el comportamiento asociado al sufrimiento (Sneddon 2009, Braithwaite y col 2013). Por consiguiente, a lo descrito anteriormente, el 7 de Julio del 2012, en la Universidad de Cambridge, Reino Unido, la comunidad científica reunida llegó a consenso respecto al tema, declarándose lo siguiente: "La ausencia de un neocórtex no parece excluir a un organismo de experimentar estados afectivos. Evidencia convergente indica que los animales no humanos presentan los sustratos neuroquímicos y neurofisiológicos sobre los estados de la conciencia, junto con la capacidad de exhibir comportamientos intencionales. Por consiguiente, el peso de la evidencia indica que los seres humanos no son los únicos que poseen sustratos neurológicos que generan conciencia1.", sin embargo aún existe controversia por parte de investigadores que señalan que la ausencia de neocortex es determinante para descartar la condición de los peces como animales sintientes de dolor (Rose 2002).

1Fuente:

“The Cambridge Declaration on Consciousness”. Disponible en: http://www.iieh.com/noticias/339-declaracion-de-cambridge-sobre-la-conciencia. Consultado el 02 de Abril del 2013.

11 8

Los indicadores de bienestar intentan medir en forma cuantitativa o cualitativa, sucesos individuales o colectivos de los animales con el fin de medir dichos cambios, y a la vez de permitir evaluar el comportamiento en el tiempo, comparándolo con el que se dá en el ambiente natural (Martins y col 2012). El uso de indicadores de bienestar animal toma importancia en la implementación de un sistema de evaluación, con base científica, sobre el funcionamiento de las prácticas de manejo y mantención de los peces con el fin de ser un apoyo en el proceso de toma de decisiones para el productor en un contexto realista (Martins y col 2012). 5.2. ESTRÉS EN PECES El concepto de estrés es definido como una reacción fisiológica propia de un organismo, utilizando diversos métodos de defensa para enfrentar una situación que se percibe como amenazante o de riesgo, siendo la respuesta al estrés necesaria para la supervivencia del organismo en el corto plazo (Harper y Wolf 2009). El estrés es fácilmente confundido con una patología y no visto como un mecanismo adaptativo o de alerta, lo que no equivale a una falta de bienestar, pero cuando este mecanismo se ve sobrepasado puede desencadenar problemas graves de salud (Harper y Wolf 2009). Existen factores que tienen efectos desadaptativos, tanto directos como indirectos, y sus consecuencias a largo plazo inducen a una disminución del flujo iónico, acidosis metabólica, reducciones en el crecimiento, fallas en la capacidad reproductiva, sistema inmune deprimido y disminución de la resistencia a enfermedades (Eriksen y col 2006). En cuanto a los signos que predomina en los estados de estrés, destacan los movimientos repentinos a alta velocidad o giros sin una dirección definida, la hiperventilación, puesto que implica rápidos movimientos del opérculo siendo considerada con una forma de alteración respiratoria en los peces; por otra parte se describen cambios de coloración en el pez (Huntingford y col 2006). Las respuestas conductuales y fisiológicas al estrés, tienen mecanismos de control comunes en el cerebro, siendo los neurotransmisores como la serotonina, dopamina y norepinefrina los que juegan un papel primordial, además de estar involucrados en el comportamiento agresivo de los peces, lo que se potencia con elementos asociados a la dieta, densidad poblacional, transporte y calidad del agua (FISKERIFORSKNING 2006). 5.3. PERCEPCIÓN DEL DOLOR Y MIEDO EN PECES El dolor se puede definir como una experiencia sensorial y emocional que se relaciona con un daño tisular, el que es generalmente desagradable, lo cual es captado por todos aquellos seres vivos que disponen de un sistema nervioso que les permite percibir conscientemente dicha experiencia, en cuanto al caso de los peces, es posible determinar estas sensaciones, a través de medidas indirectas, tales como los cambios fisiológicos y de comportamiento como respuesta a un evento potencialmente doloroso, junto a la reducción o eliminación de dichos cambios a través de la administración de analgésicos (Sneddon 2009). Por otra parte, se ha sugerido que mediante indicadores neurobiológicos y de comportamiento se puede determinar si un animal tiene la capacidad de sentir el dolor, de modo que dichos indicadores reafirmarían la presencia de un sistema nociceptivo similar al de los mamíferos, y su relación a las áreas cerebrales para el procesamiento de la información de dicha sensación, junto con la existencia de receptores de opioides endógenos (Huntingford y col 2006, Braithwaite y Boulcott 2007).

12 9

La fisiología de los nociceptoresen los peces teleósteos es la misma que tienen los mamíferos en respuesta al calor extremo, presión y exposición a productos químicos, como los que se presentan en la piel, cabeza y en la córnea del ojo (Huntingford y col 2006, Braithwaite y Boulcott 2007, Sneddon 2009). Las principales vías de transmisión del dolor desde la periferia hasta el cerebro son el tracto espinotalámico en el cuerpo y el tracto del trigémino en la cabeza, descartando la idea de que la respuesta nociceptiva era más bien un reflejo, de hecho se ha registrado actividad eléctrica durante la estimulación nociva en el cerebro anterior y mesencéfalo en la trucha Arcoíris (Oncorhynchus mykiss), salmón del Atlántico (Salmo salar), existiendo matices según la intensidad de ésta (Huntingford y col 2006, Braithwaite y Boulcott 2007, Sneddon 2009). Se sugiere que la presencia de las fibras C y A-delta en el nervio trigémino y en la vía somatosensorial aferente, demuestra la similitud de estos componentes a las encontradas en los vertebrados superiores, permitiendo a los peces tener un cierto nivel de procesamiento cognitivo; se suma a lo anterior, la presencia de la sustancia P implicada en la transmisión del dolor, encontrada en elhipotálamo y cerebro anterior de los peces (Håstein 2004). El área clave involucrada en el procesamiento dediferentes tipos de información, que está ligada con habilidades cognitivas necesarias para el aprendizaje, memoria y emociones, sería el cerebro anterior o Prosencéfalo, ya que existen áreas en su interior que integran de distintas formas la información, como es el palio medial y lateral, donde el primero está relacionado con el procesamiento de la memoria espacial y las relaciones temporales, mientras que el segundo se asocia con el miedo y sensaciones aversivas, considerándolo como un lugar donde se procesa la ''memoria emocional'' (Håstein 2004, Sneddon 2009, Braithwaite y col 2013). 5.4. INDICADORES DE BIENESTAR EN PECES 5.4.1. Indicadores asociados al cuerpo del pez 5.4.1.1. Aletas. Es uno de los indicadores más importantes para evaluar el estado de salud de los peces, además de ser una herramienta de fácil medición y de analizar, tanto en estanques como en la naturaleza (Person-Le Ruyet y col 2007). La integridad de las aletas tiene impacto sobre algunas funciones en el pez como es la locomoción, estabilidad del pez en el medio acuático y en su comunicación intraespecífica, lo cual permite al animal expresar su comportamiento sin restricciones, de modo que la ruptura de la barrera epitelial puede provocar problemas osmóticos, inflamación, dolor y representar rutas de invasión para patógenos junto al estrés que afecta al pez (Stien y col 2013). La evaluación del estado de las aletas ha sido aplicada en todas ellas (caudal, anal, adiposa, pectorales, dorsales y pélvicas) (Person-Le Ruyet y col 2007), siendo la más importantes la aleta dorsal; dicha evaluación se sustenta en que estas estructuras poseen gran cantidad de nociceptores, los cuales son capaces de integrar la sensación de dolor a nivel periférico y de ser procesada a nivel central, lo que conllevará a cambios tanto cognitivos como conductuales (Braithwaite y col 2013). La observación de la integridad de las aletas, se realiza mediante la comparación de la longitud de ésta en relación a la del cuerpo o por clasificación subjetiva de la extensión del daño

13 10 00

(Baldwin2010). Dicha medida sugiere que la longitud de la aleta crece proporcionalmente a la del cuerpo, independiente de las condiciones ambientales, lo cual se denominó índice relativo de aleta (Bosakowski y Wagner 1994). Sin embargo existe otro método de cuantificación del daño, ampliamente utilizado y de fácil aplicación en terreno, que hace relación con el grado directo de erosión en la aleta, en el que se asigna una puntuación, que puede ser 0 (0% de erosión), 1 (1-24%, erosión suave), 2 (25-49%, erosión moderada) y 3 (más de 50%, erosión severa) (Cañon y col 2010). No está definida la etiología exacta que induce el daño en las aletas y su relación con las altas densidades, pero se sugiere que factores relacionados a la agresividad individual o jerárquica, ya sea por mordidas de competencia alimenticia, regímenes de reducción de alimentos previo a vacunación o transporte, abrasión con ellos mismos o con las paredes de los estanques y calidad de agua, son elementos determinantes en las lesiones (Stien y col 2013). Algunos factores conductuales y sociales a altas y bajas densidades,se asocian al daño en la aleta dorsal, donde los peces más grandes provocaban mayor daño en los grupos de menor tamaño cuando la densidades son bajas, sin embargo los eventos agresivos son de mayor grado en altas densidades junto a un menor crecimiento de los peces (Cañon y col 2011). 5.4.1.2. Piel. Esta estructura proporciona una importante barrera impermeable de defensa contra algunos elementos nocivos para el pez, de modo que los daños, tales como pérdida de escamas, mucus y úlceras, pueden resultar en un desbalance hidrosalino para el animal y con ello un cambio del equilibrio de iones, produciendo un estrés osmótico y poniendo en peligro la vida del pez (Johansen y col 2006). Los cambios en la calidad del agua pueden afectar seriamente algunas características del mucus que recubre la piel, tales como su perfil bioquímico, flora bacteriana y su función protectora (Stefansson 2009). Se señala que la presencia de úlceras que involucren hasta un 10% de la superficie corporal puede causar una aguda y alta mortalidad; por otra parte los daños sub-letales afectan el balance energético del pez, debido al costo metabólico utilizado para la reparación de las heridas, fallas osmoregulatorias y cambios en la coloración (Stien y col 2013). Los efectos crónicos de las lesiones pueden afectar las tasas de crecimiento y fecundidad, además de conducir a un aumento en la susceptibilidad a enfermedades a través del daño a la epidermis y dermis, llegando a afectar incluso al músculo (Noga 2000). Se describe que el estrés agudo por sí solo, causa ulceración de la piel en los peces en diferentes grados, tanto en tamaño y profundidadde la herida (Noga 2000). 5.4.1.3. Branquias. Las branquias son órganos respiratorios externos que se caracterizan por ser muy sensibles a cualquier fuente de agua que contenga elementos irritantes, ya sean, microalgas, productos químicos, metales, bacterias, hongos, protozoos o virus, cuyo efecto directo desencadena una inflamación grave, si bien los peces pueden no presentar signos clínicos, pero cuando se presenta una situación de estrés, desencadena signología clínica aguda en el animal, con lesiones evidentes en ellas, siendo las erosiones y hemorragias las manifestaciones más frecuentes (Johansen y col 2006). La importancia de la calidad del agua es fundamental en la salud de las branquias, ya que las variaciones de sus parámetros provocan cambios en la permeabilidad de éstas, produciendo un

14 11

aumento en la demanda de los mecanismos de regulación de iones en las células de cloro, además de daños físicos y enzimáticos, especialmente, inducidos por aumento en la concentración de aluminio soluble y su relación con el carbono orgánico total (Stefansson 2009). En cuanto a los efectos negativos provocados por la hipersalinidad, aumentos de amoniaco en el medio y bajas en el pH (Harper y Wolf 2009), resultan en una disminución de la ventilación, excreción branquial, filtración y crecimiento del pez, lo cual predispone a la colonización de patógenos y aumento de la mortalidad (Kent y col 1995, Stefansson 2009); otros problemas respiratorios provocados por la obstrucción de branquias, han sido asociados a blooms estacionales de diatomeas marinas, cuyos niveles alteran las concentraciones de oxígeno en el agua (Kent y col 1995). 5.4.1.4. Espina dorsal. La presencia de asimetría y deformidad de columna vertebral en una población de peces, involucra un componente hereditario que induce al aumento de la incidencia de estos trastornos (Eriksen y col 2006), siendo la principal alteración, la compresión pronunciada de la columna vertebral y la reducción de la longitud de la horquilla, comúnmente conocida como “Cola corta”, además de la existencia de otros tipos de daños como la desviación del eje (cifosis y escoliosis), fusión de cuerpos vertebrales y fracturas con el consecuente aumento de colágeno (Gil-Martens 2010). Los factores asociados a estrés tales como la hipotermia, agentes patógenos, pH, salinidad, luz y la desnutrición, han demostrado ser causa de asimetría (Koumoundouros y col 2001), por otra parte los bajos niveles de oxígeno y las alzas de dióxido de carbono inducidas por la sobresaturación de oxígeno, contribuyen al desarrollo de malformaciones en la espina dorsal (Stefansson 2009). Las condiciones ambientales son determinantes en el desarrollo de la columna vertebral desde el momento de la incubación de las ovas, como la temperatura del agua durante algunos manejos como la vacunación y la transferencia al agua de mar (Stien y col 2013). Además se ha informado que los salmones con alto grado de lesiones intra-abdominales, son susceptibles de sufrir deformidades vertebrales lo cual trae como consecuencia alteraciones conductuales, locomoción, alimentación y sociales dentro de la población (Stien y col 2013). 5.4.1.5. Ojos. Se describen como estructuras muy susceptibles de sufrir cualquier tipo de trastorno debido a su ubicación y exposición, siendo las más comunes la exoftalmia, cataratas, heridas y la enfermedad de la burbuja. Estas alteraciones se describen tanto en peces que están presentes en agua dulce como en el mar, y se asocian a diversas causas, ya sea ambientales, nutricionales, osmóticas, mecánicas, fisiológicas, genéticas e infecciosas (Ersdal y col 2001). Uno de los factores de mayor importancia es la nutrición, en lo que respecta a las deficiencias de aminoácidos como histidina, fenilalanina, triptófano y cisteína, además de riboflavina (Barash y col 1982), ácido ascórbico, astaxantina, fierro, zinc, magnesio, cobre y selenio. Sin embargo, estos tres últimos minerales en exceso junto con el aumento de lípidos, estimulan la formación de cataratas en los salmonídeos, especialmente en trucha Arcoíris (Oncorhynchus mykiss) y en menor porcentaje al salmón del Atlántico (Salmo salar) (Bjerkas y Sveier 2004). En cuanto a los elementos que involucran al medio ambiente acuático, destacan las variaciones bruscas de temperatura (4°-5°C) en menos de 24-48 horas. Los cambios abruptos de salinidad en el período de smoltificación pueden llevar consigo a que el pez sufra de estrés osmótico, provocando un daño en las fibras del cristalino de forma irreversible si la situación se mantiene (Bjerkas y col 2001, Stefansson 2009)

15 12

Lo anterior causa gran impacto en los peces ya que son dependientes de la visión para poder desarrollar su comportamiento y alimentación, por lo que al verse afectado dicho sentido, se producirá una disminución en la tasa de crecimiento, desarrollo y niveles de estrés elevados, lo que repercute directamente en el sistema inmune, quedando vulnerables a ser infectados por los patógenos circundantes (Bjerkas y col 2001). 5.4.1.6. Boca. Esta estructura de la cabeza permite observar rápidamente alteraciones durante la ingesta de agua, alimento y ventilación, provocadas por alguna dificultad biomecánica de la boca, afectando su comportamiento natural, además de asumir un costo energético mayor para su desarrollo, viéndose modificadas las tasas de crecimiento y de sobrevida (Branson y Turnbull 2008). Dentro de las anormalidades que se describen destaca la braquignatia (más conocida como cabeza de Pug), el síndrome de deformidad de mandíbula inferior, boca doble, enfermedad de Screamer (deformación de la mandíbula inferior y su articulación, lo que resulta en una boca abierta y estática), sobreposición de boca y fracturas hemorrágicas (Bruno 1990, Branson y Turnbull 2008). En cuanto a los factores que inducirían dichos trastornos se mencionan deficiencias de ácido ascórbico y de fósforo en las dietas, sumado a ello, a una rápida tasa de crecimiento, estimulando la generación de deformaciones óseas, principalmente en el período de transferencia al mar (Bruno 1990). Las poblaciones manipuladas genéticamente, como son los peces triploides, presentan una mayor frecuencia de alteraciones que las que son diploides (Branson y Turnbull 2008). 5.4.2. Indicadores conductuales 5.4.2.1. Natación. La importancia de la natación en salmones de cultivo en agua dulce, radica en el efecto que tiene el flujo de agua que pasa a través de las branquias por unidad de tiempo, por lo que el movimiento del animal es fundamental para la oxigenación de su sistema, pudiéndose medir a través de los movimientos operculares (frecuencia respiratoria) y su amplitud, proporcionándonos un índice de la actividad respiratoria (Martins y col 2012). Además se pueden considerar las características del nado, a través de saltos, velocidad, posicionamiento, circularidad del nado, lo que se complementa con la velocidad del flujo del agua del estanque, que en su conjunto tiene efectos contra el sedentarismo y estimula el ejercicio del animal, evitando el daño producido por el estrés oxidativo que afecta directamente al sistema inmune (Martins y col 2012). En los peces que manifiestan un aumento de la actividad ventilatoria, esto se considera como un signo de estrés y malestar, ya que sólo se necesitan unos segundos para cambiar dicha actividad, en respuesta a una situación deficiente de oxígeno en el agua o frente a un cambio químico, lo cual es mediado por cualquiera de los quimiorreceptores de la cavidad bucal o quimiorreceptores de O2 del lecho vascular en las branquias (Burleson y Milsom 2003). Son múltiples los factores que afectan el nado, entre los que destacan: la calidad del agua en cuanto a los niveles sub-óptimos de oxígeno, alzas en las concentraciones de dióxido de carbono, temperatura, intensidad de la luz artificial en el manejo del fotoperíodo (Barreto y Volpato 2006).

16 13

El fotoperíodo es determinante en la actividad natatoria dentro de la columna de agua, ya sea superficial o más cercana al fondo, además de anular tanto los patrones diurnos y estacionales de actividad natatoria, como también influyen en los estados de apetencia según los horarios de alimentación y los manejos por parte del personal, ya sean: vacunaciones, desparasitaciones, transporte, ruidos externos, olores excitantes, sustratos inadecuados, reducido espacio de fuga, son elementos determinantes al momento de evaluar el nivelde estrés que tengan las poblaciones de peces (Barreto y Volpato 2006, FISKERIFORSKNING 2006). 5.4.2.2. Conducta social y agresión. Las interacciones sociales en los salmonídeos corresponden a un tipo de conducta grupal, como son los cardúmenes, una organización en la que el pez está ligado por un comportamiento estereotipado, lo que se traduce en una mayor sobrevivencia y eficiencia hidrodinámica en el ambiente natural (Martins y col 2012). Sin embargo, bajo condiciones de cultivo existen ciertas modificaciones del entorno, donde los peces se ven obligados a convivir en un espacio limitado junto a un gran número de individuos y de recursos limitados, lo que interfiere o exacerba ciertos aspectos jerárquicos en la población, basados en la dominancia según la capacidad de lucha de los peces (Martins y col 2012). Una herramienta utilizada ha sido la telemetría acústica para controlar la actividad natatoria y posicionamiento en la columna de agua, aplicada en trucha Arcoíris (Oncorhynchus mykiss), utilizando tres densidades diferentes en un cultivo experimental (Anras y Lagardere 2004). En la densidad más baja, los peces mostraron una preferencia por las áreas más externas del estanque, lugar donde se coloca el alimentador y la entrada de agua, pasando largos períodos en una posición estacionaria. Sin embargo, en altas densidades hubo una mayor presencia de peces en el centro del estanque, lugar donde se drena el agua, además de mostrar patrones de nado muy caóticos, probablemente debido a la aglomeración y el contacto entre los peces, mostrándose graves daños en las aletas (Anras y Lagardere 2004). En condiciones naturales y en crianza de baja densidad, se muestra una baja intensidad de la actividad diurna y una caída en la actividad nocturna, en contraste, en el grupo de alta densidad se registraron altos niveles de actividad díanoche (Anras y Lagardere 2004). Las manifestaciones agresivas en los peces incluyen ataques, mordidas, posiciones de amenaza y sumisión, como la inmovilidad, la que dependerá según el tamaño del pez, sexo, distribución espacial y temporal del alimento, por tanto, la agresividad puede ser una causa importante de lesiones en las aletas, ojos y piel por efecto de mordeduras, las que inducen infecciones secundarias y conllevan a un aumento en mortalidad (Ashley 2006). Por otra parte las altas densidades y la disponibilidad de alimento, influyen en los niveles de agresión y en el establecimiento de una jerarquía social dentro de un grupo, provocando un crecimiento heterogéneo de la población (Ashley 2006). De esta manera el estrés social promueve cambios marcados en el comportamiento así como fisiológicos, siendo los peces subordinados son los que a menudo muestran inhibición de su conducta desde el punto de vista de la ingesta de alimento, agresividad, actividad locomotora, cambios en la coloración de la piel y altos niveles de cortisol plasmático, no obstante también se describe el alza de cortisol en los peces dominantes a pocos minutos de haber realizado un ataque agresivo (Ashley 2006, Pottinger 2008, Martins y col 2012).

17 14

Una forma importante de evaluar la situación de agresividad en una población esla medición de los nonapéptidos sintetizados en el hipotálamo como son la vasotocina (AVT) e isotocina (IT), los cuales serían una forma indirecta de medir el nivel de agresión (Martins y col 2012). Los cambios en las concentraciones de AVT/IT en el hipotálamo, glándula pituitaria y plasma, son encontrados en muchas especies de peces que están sometidos a diferentes tipos de estrés con la consecuente conducta agresiva. La vasotocina es la que afecta el comportamiento social como es el caso del cortejo y la territorialidad, pero la liberación de los dos nonapéptidos están asociados a diferentes niveles de sociabilidad en la población por lo que se proponen como medidas neurohormonales específicas del nivel de agresión (Martins y col 2012). Las lesiones dejadas por efecto de conductas agresivas pueden ser utilizadas como indicadores operativos de bienestar mediante el recuento del número de lesiones en la piel, ya que existe una correlación positiva entre el número de cicatrices o heridas y el número de eventos agresivos por observación directa (Pottinger 2008, Martins y col 2012). Además existen estrategias para mitigar el comportamiento agresivo en salmonídeos, como es el uso de los fondos oscuros de los estanques o del sustrato, la utilización de un pez de mayor tamaño que tenga por función ser el dominante respecto a los peces más pequeños del estanque, horarios nocturnos de alimentación y cantidad de alimento (Ashley 2006). 5.4.2.3. Apetito. El apetito es definido como el deseo de ingerir alimentos por parte de un organismo para regular el ingreso de energía y de ese modo mantener las necesidades metabólicas, las cuales están reguladas por la relación existente entre el aparato digestivo, tejido adiposo y cerebro, por lo que la pérdida o aumento de apetito es considerado como un elemento que seasocia a la condición del bienestar en que se encuentra la población (Huntingford y col 2006). En las pisciculturas, el apetito es utilizado con un factor para determinar los niveles de alimentación que se deben aplicar, relacionándolos con la temperatura del agua y el tamaño de los peces (Nordgarden y col 2003). La respuesta frente a la presencia de alimento varía según la hora del día y la estación del año, basado en una condición natural del comportamiento alimenticio de los peces como respuesta a la estrategia de los depredadores de mayor tamaño, que tienen una mayor actividad durante la noche; lo anterior justifica el uso del fotoperíodo artificial con fines productivos (Nordgarden y col 2003). 5.4.3. Indicadores asociados a la producción 5.4.3.1. Densidad poblacional. La densidad de una población es el término utilizado para referirse al peso de los peces por unidad de volumen de agua (kg/m3), lo que indica que es un factor dinámico, ya que en cualquier punto en el tiempo puede cambiar su valor según crezcan o disminuyan de tamaño los peces (Ashley 2006). Por tanto es difícil de medir en terreno la densidad poblacional, de modo que el concepto de espacio mínimo para un pez es difícil de precisar, ya que utilizan un medio tridimensional para satisfacer sus necesidades fisiológicas como conductuales (Ashley 2006). La densidad poblacional es un indicador de suma importancia, ya que implica una serie de factores ambientales, tales como: la calidad del agua, velocidad de flujo de agua de entrada y métodos de alimentación, siendo una de las principales preocupaciones, el deterioro de la calidad del agua (Håstein 2004).

18 15

La reducción del consumo de alimento y el bajo crecimiento son factores que a menudo indican su pobre bienestar en altas densidades, cuyo efecto se reflejaría en el aumento de los niveles de estrés y de comportamiento estereotipado en algunos peces, afectando directamente la salud de los peces, alteraciones en el nado, aumento de erosiones en las aletas, pérdida de escamas por el aumento de la agresividad por parte de los peces dominantes y disminución en el índice de condición. Además, las altas densidades conducen al deterioro de la calidad del agua, a través de la reducción de las concentraciones de oxígeno disuelto y un aumento en el nivel de amoníaco no ionizado, lo que causa daño branquial (Ashley 2006, Martins y col 2012). Por otra parte las densidades muy bajas pueden dar lugar a un aumento en la agresión en forma excesiva, esto se debe a la existencia de un predominio de los peces más fuertes en los estanques; aunque en la naturaleza esta situación no representa un problema, ya que no existen límites físicos que impidan la fuga (Stien y col 2013). Un elemento de igual importancia a considerar es la capacidad de carga, la cual se refiere al número máximo de peces que el entorno puede soportar (considerando que los peces no ocupan de forma homogénea el espacio del estanque), con el respectivo suministro de oxígeno y la eliminación de los residuos metabólicos (FISKERIFORSKNING 2006). La capacidad de carga determinará en gran parte la tasa de consumo de oxígeno de los peces y su respuesta a los productos de desecho metabólicos tales como el CO2 y amoníaco (FISKERIFORSKNING 2006). 5.4.3.2. Fotoperíodo. El fotoperíodo es el número de horas de luz día en un período de 24 horas, el cual puede ser manipulable mediante el uso de lámparas situadas por encima o enel interior del agua, utilizándose en los cultivos de salmón del Atlántico (Salmo salar), salmón Coho (Oncorhynchus kisutch) y trucha Arcoíris (Oncorhynchus mykiss), pudiéndose de esta forma manipular: el momento del desove, adelantar o retrasar el tiempo de smoltificación, evitar la maduración sexual y aumentar el crecimiento a través del consumo de alimento por períodos de tiempo más largos (Ashley 2006). El fotoperíodo artificial afecta el sistema inmunológico en la trucha Arcoíris (Oncorhynchus kisutch) y por ende, aumenta la susceptibilidad a patógenos (Ashley 2006, FISKERIFORSKNING 2006). Por otra parte el uso de la luz en el salmón del Atlántico (Salmo salar), acelera el crecimiento y estimula tempranamente la esmoltificación, viéndose efectos negativos asociados con la baja mineralización ósea y fortaleza de los huesos, determinando posibles deformidades esqueléticas en smolt menores de un año, junto con un alto nivel de agresión entre los individuos de la población, debido al establecimiento de jerarquías alimenticias (Ashley 2006, FISKERIFORSKNING 2006). El problema más importante de una mala dosificación de la luz, es el daño en los ojos (fotólisis), siendo la afección más recurrente las cataratas y cegueras, las cuales son comunes en salmón Atlántico (Salmo salar), cuyo consumo de alimento se ve perjudicado a causa de la disminución o pérdida de la visión, lo que afecta directamente su crecimiento (Ersdal y col 2001). 5.4.3.3. Nutrición. Los peces de cultivo son dependientes de las dietas formuladas, cuyo fin es mantener el equilibrio homeostático de sus organismos a nivel molecular y sistémico. Por lo anterior, un estado de desnutrición puede ocurrir cuando la composición de las dietas no satisfacen las necesidades del animal, según la etapa del desarrollo en que se encuentren, siendo

19 16

una de ellas, la primera alimentación, donde la calidad es fundamental, entregándose en pequeñas cantidadesy de forma frecuente, de preferencia cada 5 a 10 minutos debido al tamaño del tracto digestivo de los alevines (Håstein 2004). Los peces son a menudo privados del alimento antes de que se lleven a cabo ciertos procedimientos productivos, con tal de reducir el estrés fisiológico, metabólico, demanda de oxígeno y la producción de residuos, a través del vaciado del intestino, como ocurre en el caso del transporte de peces, aplicación de tratamientos farmacológicos y la transferencia de smolts al agua de mar (Ashley 2006). Existen también otros efectos asociados a la reducción del alimento, como son los cambios en el comportamiento por competencia alimenticia y el aumento de la agresividad estimulada por los cambios en las estrategias territoriales de los peces (Johansen y col 2006). Las deficiencias en las dietas, en especial los niveles de vitaminas y minerales, tienen una influencia importante en la inmuno-competencia del pez y la respuesta de éstos frente a eventos estresantes de la acuicultura (Johansen y col 2006). Se señala que la falta de fósforo en las dietas causaría deformaciones en la columna vertebral de los salmonídeos, el uso de dietas rancias generan hígado graso y los nutrientes de origen vegetal pueden alterar la absorción y la digestión del alimento (Håstein 2004). 5.4.3.4. Calidad del agua dulce. El nivel de la calidad del agua es esencial para la salud y el bienestar de los peces, ya que es la principal fuente de oxígeno, convirtiéndose en un pilar para mejorar el medio ambiente, incluyendo el origen de las aguas que entran a las pisciculturas, ya sea de ríos, lagos o de aguas subterráneas (Stefansson 2009). Por lo anterior, es esencial utilizar instrumentos de uso rápido y fácil para el monitoreo diario en los centros, además de enviar muestras a laboratorios acreditados, ya que la mala calidad del agua puede conducir a un estrés agudo o crónico, disminuyendo la capacidad de controlar la homeostasis y por ende produce el aumento de la incidencia de enfermedades, reducción en el factor de condición, aumento de erosión de las aletas y branquias, reducción en el crecimiento y aumento de la mortalidad (Johansen y col 2006, Stefansson 2009). El primer parámetro de calidad que se debe controlar es el oxígeno, debido a la exigencia de la alta biomasa de peces en los estanques, por lo que los niveles de oxígeno y la demanda de éste variarán según la temperatura, actividad de los animales (actividad metabólica) y salinidad, siendo éstos, dependientes de la densidad poblacional, nivel de alimentación o estrés presentes, llegando a provocar problemas en la captación de oxígeno (hipoxia) y aumento de la mortalidad de la población (Stefansson 2009, Stien y col 2009). Una solución común a este problema es agregar oxígeno al agua, corriendo el riesgo de sobresaturar el medio, provocando una condición de hiperoxia, cuyo efecto es tóxico para los peces debido a la producción de superóxido (o2-), obteniéndose en el corto plazo un alza en los niveles de dióxido de carbono, originada por el metabolismo del oxígeno y disminución en el pH, en donde los peces manifestarán un aumento de la frecuencia respiratoria y un incremento temporal del hematocrito; por otra parte aumenta el riesgo de causar una nefrocalcinosis en el largo plazo, lo que reduciría el factor de condición, crecimiento y en ocasiones la muerte de los peces (Stefansson 2009, Stien y col 2009).

20 17

En los peces teleósteos, un producto de excreción del metabolismo del nitrógeno es la forma ionizada como amonio (NH4+) y la no ionizada como amoniaco (NH3), que juntas se denominan nitrógeno amoniacal total, siendo la distribución de ambas formas dependientes del pH, salinidad y temperatura (Stefansson 2009). La forma tóxica es el amoniaco, que a niveles de 25-300 µg/l produce la mortalidad en salmones, evidenciándose graves daños a nivel del epitelio branquial, ya que son permeables a dicho compuesto, sumado a ello, de provocar efectos sobre el cortisol, catecolaminas plasmáticas, respiración, circulación sanguínea, factores metabólicos, balance hídrico e iónico, factores hematológicos, tejido hepático y renal, siendo el principal efecto el de interferir con el metabolismo energético oxidativo, induciendo a la liberación de las reservas energéticas del cerebro (Stefansson 2009). La temperatura regula la tasa metabólica del salmón al ser éste un animal poiquilotermo, actuando como un factor regulador y limitante, junto con el oxígeno, del rendimiento fisiológico y metabólico de los peces, incluyendo su capacidad para hacer frente a los factores estresantes (Stien y col 2013). Además la temperatura tiene una gran influencia sobre el consumo de alimento, la eficiencia de conversión alimenticia, la tasa de evacuación gástrica y sobre el tamaño de los peces (Stien y col 2013). El aumento de la temperatura disminuye la solubilidad del oxígeno, afectando de ese modola capacidad de la hemoglobina para unirse al oxígeno, como también puede aumentar el metabolismo, el nivel de estrés, la actividad física y apetito, lo que a su vez aumenta la demanda de oxígeno, siendo necesario inyectar aire al agua durante los períodos de mayor temperatura (Johansen y col 2006). 5.4.3.5. Transporte. La OIE califica al transporte de peces como causa de estrés, siendo esta misma entidad, la que entrega las pautas para reducir al mínimo los efectos del transporte sobre el bienestar de los peces, ya sea por vía aérea, marítima o terrestre (OIE 2012). Las medidas recomendadas se basan principalmente para control de riesgos asociada a la sanidad de los animales acuáticos, existiendo las directrices para la supervisión de las actividades del transporte (incluyendo la carga y descarga), garantizando el bienestar de los peces durante todo el proceso (OIE 2012). El transporte de peces vivos (alevines y smolts) se realiza principalmente a través de camiones y wellboats, de modo que es fundamental la planificación de esta actividad al ser considerada como un punto crítico del proceso productivo (OIE 2012). De modo que una pauta general de transporte deberá incluir los siguientes puntos: tipo de transporte, condiciones meteorológicas y marítimas, distancia, duración del viaje, calidad del agua del contenedor y del lugar de descarga, especie a transportar, cantidad de peces, preparación de los peces para su traslado (ayuno durante 3-5 días), observación de los peces, procedimientos de respuesta a emergencias, evaluación de bioseguridad, mantenimiento de vehículo o barco (OIE 2012). Ambos medios de transporte, cuentan con sistemas de oxigenación acorde a la carga animal que transportan, por ello, los sistemas de aireación para la remoción de CO2 es fundamental (Rosten 2009). Algunos wellboats y camiones contienen unidades de refrigeración para disminuir la temperatura del agua (Rosten 2009). El agua fría reduce el metabolismo, la producción de CO 2 y hace que el amoniaco sea menos tóxico, provocando un efecto positivo en el pez, disminuyendo su actividad natatoria, estrés y agresividad (Rosten 2009).

21 18

5.5. INSENSIBILIZACIÓN Y SACRIFICIO El sacrificio es un proceso donde se provoca la muerte del animal, tratando de minimizar el dolor, miedo y sufrimiento del pez; debe realizarse rápidamente, para ser considerado un método humanitario, ya sea en pisciculturas o en laboratorios (Ashley 2006). El sacrificio consta de dos etapas, siendo la primera la inducción de la insensibilidad del pez y la segunda es donde se produce la muerte, aunque estas dos etapas pueden ocurrir de forma simultánea según la técnica usada, requiere un dominio de la técnica por parte del operario, según sea la especie y tamaño del pez, de modo que se produzca una pérdida inmediata de insensibilidad hasta el final del proceso o la muerte inmediata (Håstein 2004). La OIE (2012), considera en el Código Sanitario para los Animales Acuáticos, en el capítulo 7.3 “Aspectos relativos al bienestar en el aturdimiento y matanza de peces de cultivo para consumo humano” y 7.4 “Matanza de peces de cultivo con fines de control sanitario”. En las pisciculturas, el proceso de sacrificio se da bajo condiciones de control sanitario en el caso de ciertas enfermedades infectocontagiosas, procurando a su vez resguardar aspectos de bioseguridad y seguridad del personal, de modo que dicha actividad deberá ser aprobada por las autoridades competentes (SERNAPESCA) (OIE 2012). Un protocolo de sacrificio deberá considerar los siguientes aspectos: manipulación y movimiento de los peces, especie, número, edad, tamaño, métodos de matanza, disponibilidad de anestésicos, equipamiento e infraestructura, respaldo legal, cuidados con pisciculturas vecinas, eliminación de los animales sacrificados y precauciones medioambientales (OIE 2012). Los métodos humanitarios de sacrificio, deben constituir una práctica basada en principios éticos, además de ser poco cruentos, destacándose las técnicas aplicadas a través de: métodos mecánicos (aturdimiento por percusión, clavija perforadora o Iki-jime, trituración), método eléctrico (aturdimiento por descarga eléctrica), método físico (decapitación) y métodos químicos (benzocaína, iso-eugoenol, metacaína, clorhidrato de metamidato) (Neiffer y Stamper 2009, Rubio y Silveira 2009, OIE 2012). En lo referente al método químico, ampliamente utilizado, corresponde a una sobredosis del agente anestésico, por lo que la concentración del fármaco debe ser la correcta según el volumen del agua que contiene a los peces y el número de éstos, permitiendo de este modo producir el sacrificio de un gran número de animales pertenecientes a un mismo lote; no requiere de manipulación del personal hasta el momento de la muerte y no es una técnica invasiva que ponga en riesgo la bioseguridad del lugar (OIE 2012). Otra opción muy utilizada es la decapitación, la cual puede utilizarse sólo con la previa anestesia o aturdimiento de los peces, de modo que es de gran importancia que el material utilizado requiere de una constante mantención para su óptimo funcionamiento (Rubio y Silveira 2009, OIE 2012). Sin embargo, este método provoca la contaminación del área de trabajo con los fluidos del animal, ya sea sangre u otros fluidos corporales, presentando un riesgo de bioseguridad (Rubio y Silveira 2009, OIE 2012). La trituración es un método que utiliza una maquinaria a base de cuchillas o protuberancias rotativas, que tritura y provoca la muerte inmediata de los peces, los que están previamente anestesiados, es aplicada comúnmente a peces de pequeño tamaño, larvas de peces recién eclosionadas y ovas, esta técnica también presenta riesgos de bioseguridad (Rubio y Silveira 2009, OIE 2012).

22 19

5.6. CONSIDERACIONES EN EL USO EXPERIMENTAL DE PECES Desde el punto de vista de la bioética, es importante considerar las obligaciones morales y legales que conlleva la utilización de seres vivos en laboratorios, junto con la relevancia que tiene el ambiente entregado a los peces, desde su calidad y los requisitos especiales según la etapa del desarrollo en que se encuentren (CONICYT 2009). Es necesario que la información generada por el experimento sea confiable y representativa de la realidad o lo más cercana a ésta, por lo que ofrecer a los animales un ambiente y manejos adecuados, tiene una connotación ética al asegurar el bienestar y respeto por la vida, minimizando el dolor y la angustia (CONICYT 2009). En cuanto a la legislación existente sobre protección animal para experimentación, están fuertemente vinculadas al principio de las denominadas tres “Rs” de Russell & Burch en 1959 descrito en su obra “The Principles of Humane Experimental Technique”, que hacen referencia a los conceptos de Reemplazo, Reducción y Refinamiento, cuyo fundamento se basa en la entrega de pautas necesarias para el manejo de los animales, como el control del diseño experimental, la utilización de modelos estadísticos que minimicen el número de animales sin que eso implique la pérdida significativa de la validez de los resultados,la correcta selección de la especie a emplear, adecuadas y controladas condiciones de confinamiento ypersonal capacitado (CONICYT 2009, Rubio y Silveira 2009). 5.6.1. Reemplazo Propone la utilización de técnicas alternativas que puedan entregar el mismo nivel de información que el obtenido en procedimientos con animales y que no impliquen el empleo de éstos, por lo que se describen diversas formas para realizarlo (CONICYT 2009), que incluyen: 5.6.1.1. Reemplazo total. Indica la ausencia de animales para la experimentación, dado que existe la posibilidad de utilizar la información recopilada por otros investigadores, ya sea a través de basede datos o protocolos de estudios previos, losque pueden evitar la duplicidad experimental, en los que destacan: modelos matemáticos de predicción, modelos computacionales, audiovisuales o mecánicos, empleo de organismos vegetales (plantas o algas) o unicelulares (bacterias, hongos, protozoos) y métodos in vitro. 5.6.1.2. Reemplazo relativo. Se opta por sacrificar un bajo número de animales para la obtención de órganos, tejidos, células ydestinarlos a estudios in vitro. 5.6.1.3. Reemplazo parcial. Implica el empleo de animales de baja escala filogenética, por ejemplo invertebrados, como también el empleo de ensayos pilotos o el uso de métodos noanimales en una etapa previa al desarrollo experimental propiamente tal. 5.6.2. Reducción Este término hace hincapié en la utilización de un mínimo de animales, sin que ello invalide la significancia estadística de los resultados, basado en aspectos científicos, morales y legales, convirtiéndose en una de las formas el empleo de estudios pilotos que reducen drásticamente el número de animales empleados, como también el uso de test estadísticos que evalúen varios factores simultáneamente, los que servirían para garantizar que el tamaño de la muestra sea el

23 20

adecuado, considerando que grupos demasiado pequeños o grandes, representan un mal uso de los animales (CONICYT 2009). De manera que un diseño experimental racional y eficiente, implica la adecuada selección de la especie a emplear según los objetivos planteados, en tanto que la selección de una especie inapropiada puede invalidar los resultados obtenidos y por ende es ética y científicamente incorrecta (CONICYT 2009). Un elemento fundamental es el espacio que se dispone para el animal, ya que las condiciones de confinamiento, determinaran el número máximo que se puede considerar, teniendo en cuenta las necesidades conductuales y sociales propias de la especie, pudiéndose provocar cambios fisiológicos graves que alteran la validez y aplicabilidad de los resultados (CONICYT 2009). 5.6.3. Refinamiento Este concepto permite adecuar los protocolos de trabajo, minimizando el potencial estrés, dolor o sufrimiento a los animales, y con ello garantizar el bienestardurante todo el desarrollo experimental. El empleo de técnicas no invasivas, debería ser de elección junto con la determinación del grado de invasividad de los procedimientos que se realicen, dependiente de varios factorestales como la naturaleza del animal, duración del nivel de cambios que se producen y su frecuencia, los sistemas biológicos involucrados y sus consecuencias en términos de dolor y estrés en el animal, la interferencia con las necesidades básicas o particulares del animaly sus repercusiones posteriores (CONICYT 2009).

24 21

5.7. CONCLUSIONES El bienestar animal constituye hoy en día un factor relevante y fundamental para ser incorporado en las prácticas de la acuicultura mundial y en laboratorios, lo que requiere la necesidad de manejar el debido conocimiento, tanto biológico como conductual, que exige cualquier organismo con capacidades cognitivas. La evidencia descrita demuestra la capacidad de los peces de experimentar dolor y emociones, según el tipo de experiencia que los afecten, ya sea positiva como negativa, permitiendo con ello confirmar su capacidad cognitiva que les permite ser plenamente concientes de su entorno y por consiguiente, ser considerados como “seres sintientes”. Los indicadores de bienestar presentan ventajas que los hacen ser una herramienta de gran valor ya que: son factibles de medir o cuantificar, incorporables a la línea productiva sin alterarla, permite el control y detección de falencias en el ciclo de producción de peces. En cuanto a sus desventajas es posible mencionar que es necesaria la capacitación de la totalidad del equipo humano que trabaje en la piscicultura, en cuanto a aspectos biológicos, conductuales, bienestar animal y sobre los beneficios que conlleva, por ende significa un costo por parte del productor. La dificultad de interpretar los estados de normalidad con los anormales de los peces por parte de los operarios, es la gran debilidad que se presenta en el terreno. El uso de indicadores de bienestar animal en peces, ya sean físicos, conductuales o asociados a la producción, resulta ser una herramienta muy eficiente para la evaluación y control del estado sanitario, salud, medio ambiente de los peces, permitiendo mejorar los procesos productivos desde el punto de vista de la eficiencia. Las directrices entregadas por el concepto de las 3 “Rs”, han sido fundamentales para la disminución del uso de animales bajo en condiciones experimentales y procurar el resguardo del bienestar animal, permitiendo alcanzar resultados válidos, confiables, reproducibles y comparables. El bienestar en peces es un área de creciente investigación, cuyo efecto basado en principios bioéticos, permitirá mejorar el conocimiento sobre el impacto de la acuicultura en los animales y el ambiente, así como en el uso experimental en laboratorios, expresando de esta forma la preocupación, interés y respeto hacia estos seres vivos por parte de nuestra sociedad y cultura.

25 22

6. REFERENCIAS

Ashley P. 2006. Fish welfare: Current issues in aquaculture. Appl Anim Behav Sci 104(3), 199-235. Anras M, J Lagardere. 2004. Measuring cultured fish swimming behavior: first results on rainbow trout using acoustic telemetry in tanks. Aquaculture 240, 175-186. Baldwin L. 2010.The effects of stocking density on fish welfare. Plym Stud Scientist 4(1), 372-383. Barash H, H Poston, G Rumsey. 1982. Differentiation of soluble proteins in cataracts caused by deficiencies of methionine, riboflavin or zinc in diets fed to Atlantic salmon (Salmo salar), Salmo gairdneri and Salvelinus namaycush. Cornell Vet 72(4), 361-371. Barreto R, G Volpato. 2006. Ventilatory frecuency of Nilo tilapia subjected to different stressors. J Exp Anim Sci 43, 189-196. Bjerkas E, Sveier H. 2004. The influence of nutritional and environmental factors on osmoregulation and cataracts in Salmo salar. Aquaculture 235, 101-102. Bjerkas E, E Bjornestad, R Waagbo. 2001. Water temperature regimes affect cataract development in smolting Atlantic salmon (Salmo salar). J Fish Dis 24, 281-291. Braithwaite V, P Boulcott. 2007. Pain perception, aversion and fear in fish. Dis Aquat Org 75, 131138. Braithwaite V, F Huntingford, R van den Bos. 2013. Variation in emotion and cognition among fishes. J Agric Environ Ethics 26(1), 7-23. Branson E, Turnbull T. 2008. Welfare and deformities in fish. In: Branson E (ed). Fish welfare. 1st ed. Blackwell Publishing Ltd, Monmouthshire, UK, Pp202-213. Bosakowski T, Wagner E. 1994. Assessment of fin erosion by comparison of relative fin length in hatchery and wild trout in Utah. Can J Fish Aquat Sci 51, 636-641. Bruno D. 1990. Miscellaneous external abnormalities of farmed salmonids. Aqua Inf Ser 11, 1-8. Burleson M, W Milsom. 2003. Comparative aspects of O2 chemoreception: anatomy, physiology and environmental adaption. In: Lahiri S (ed). Oxygen sensing: responses and adaption to hypoxia. New York, Pp 685-707.

26 23

Cañon H, L Hansen, C Noble, B Damsgard, D Broom, G Pearce. 2010. Social network analysis of behavioural interactions influencing fin damage development in Atlantic salmon (Salmo salar) during feed-restriction. Appl Anim Behav Sci 127, 139-151. Cañon H, C Noble, B Damsgard. 2011. Social network analysis of the behavioural interactions that influence the development of fin damage in Atlantic salmon parr (Salmo salar) held at different stocking densities. Appl Anim Behav Sci 133, 117-126. CONICYT, Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica. 2009. Aspectos bioéticos de la experimentación animal. 4º Taller de Bioética, Chile, Pp 61-74. EFSA, European Food Safety Authority. 2008. Scientific opinion of the panel on animal health and welfare on a request from the european commission on animal welfare aspects of husbandry systems for farmed Atlantic salmon. The EFSA Journal 736, 1-31. Eriksen M, M Bakken, AEspmark, B Braastad, R Salte. 2006. Prespawning stress in farmed Atlantic salmon (Salmo salar). J Fish Biol 69, 114-129. Ersdal C, P Midtlyng, J Jarp. 2001. An epidemiological study of cataratacs in seawater farmed Atlantic salmon (Salmo salar). Dis Aquat Org 45, 229-236. FISKERIFORSKNING, Norwegian Institute of Fisheries and Aquaculture Research. 2006. Welfare in farmed fish. The research council of Norway. Tromso, Norway, Report N°5. Gil-Martens L. 2010. Inflammation as potencial risk factor spinal deformities in farmed Atlantic salmon (Salmo salar). J Appl Ichthyol 26, 350-354. Harper C, J Wolf. 2009. Morphologic effects of the stress response in fish. ILAR journal 50(4), 387-396. Håstein T. 2004. Animal welfare issues relating to aquaculture. Global conference on animal welfare, an OIE initiative. Paris, France, Pp 212-220. Huntingford F, C Adams, V Braithwaite, S Kadri, T Pottinger, P Sandoe, J Turnbull. 2006. Current issues in fish welfare. J Fish Biol 68, 332-372. Johansen R, J Needham, D Colquhoun, T Poppe, A Smith. 2006. Guidelines for health and welfare monitoring of fish used in research. Lab Anim 40, 323-340. Kent M, J Whyte, C La Trace. 1995. Gill lesions and mortality in seawater pen-reared Atlantic salmon (Salmo salar). Dis Aquat Org 22, 77-81. Koumoundouros G, P Divanach, M Kentouri. 2001. The effect of rearing conditions on development of saddleback syndrome and caudal fin deformities in Dentex dentex. Aquaculture 200, 285-304.

27 24

Martins C, L Galhardo, C Noble, B Damsgard, M Spedicato, W Zupa, M Beauchaud. 2012. Behavioral indicators of welfare in farmed fish. Fish Physiol Biochem 38, 17-41. Neiffer D, M Stamper. 2009. Fish sedation, anesthesia and euthanasia: considerations, methods and types of drugs. ILAR journal 50(4), 343-360. Noga E. 2000. Skin ulcers in fish. Toxicol Pathol 28, 807-823. Nordgarden U, F Oppedal, G Taranger. 2003. Seasonally changing metabolism in Atlantic salmon (Salmo salar)-Growth and feed conversion ratio. Aquac Nutr 9, 287-293. OIE. Organización Mundial de Sanidad Animal. 2012. Código sanitario para los animales acuáticos, 15ª ed. París, Francia, Pp 133-147. Person-Le Ruyet J, N Le Bayon, S Gros. 2007. How to assess fin damage in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss ?. Aquat Living Res 20, 191-195. Pottinger T. 2008. The Stress Response in Fish: Mechanisms, Effects and Measurement. In: Branson E (ed). Fish welfare. 1st ed. Blackwell Publishing Ltd, Monmouthshire, UK, Pp 32-43. Rose J. 2002. The neurobehavioral nature of fishes and the question of awareness and pain. Rev Fish Sci 10, 1-38. Rosten T. 2009. Transporte de peces vivos. En: Ase Atland & Vilhelm Bjerkness (ed). Calidad de aguas para el cultivo de smolt en Chile. 1ª ed. Chile, Pp 107-111. Rubio M, R Silveira. 2009. Bienestar de los animales, con fines de control sanitario. REDVET 10, 3-10. Sneddon L. 2009. Pain perception in fish: indicators and endpoints. ILAR journal 50, 338-342. Stefansson S. 2009. Propiedades fisiológicas en ovas, alevines y smolts. En: Ase Atland & Vilhelm Bjerkness (ed). Calidad de aguas para el cultivo de smolt en Chile. 1ª ed. Chile, Pp 39-67. Stien L, M Bracke, O Folkedal, J Nilsson, F Oppedal, T Torgersen. 2013. Review of the selected welfare indicators and model presentation. Rev Aquacult 5, 33-57.

28 25

7. AGRADECIMIENTOS

Quisiera agradecer y dedicar este trabajo a mi querida y amada familia por su incondicional apoyo y amor durante todos estos años, siendo la presencia de mi madre fundamental para la finalización de esta etapa de mi vida, cuyo esfuerzo, cariño y dedicación me permitió seguir adelante en los momentos más difíciles de mi vida y porque jamás dejó de creer en mí, junto a mi querido hermano, que con su compañía, amistad y cariño fue posible seguir caminando por los senderos de la vida. A mi padre por convertirse en un gran amigo y entregarme su apoyo durante mi carrera a pesar de las dificultades. Al Dr. Ricardo Enríquez por brindarme su confianza y apoyo durante este tiempo, junto al proyecto Innova Corfo 09MCSS-6730 por el financiamiento otorgado. A todos mis queridos amigos y compañeros, agradecer por la amistad, cariño y compañía durante estos años, que con sus grandes y pequeños gestos, me entregaron momentos de inmensa felicidad, los cuales llevaré en mi corazón por siempre, especialmente a mis amigos: Fernando, Robinson, Miguel Ángel junto a toda su querida familia, Francisco, Víctor, Felipe, Nati, Cony, Viviana, Yoselin y Daniela. A Fabiola, quien me acompañó por mucho tiempo, entregándome todo su amor, apoyo, paciencia y lealtad de forma absoluta durante los buenos y malos momentos de la vida. A los funcionarios del Hospital Clínico Veterinario, Daniel, Gerardo, Saúl y Ximena, por la inmensa ayuda entregada a mi formación como estudiante y futuro profesional, además de la amistad formada con ellos. Por último, agradecer con todo mi corazón, a mi querido Dios por jamás haberme abandonado en los momentos de angustia y oscuridad, quien siempre buscó la forma de mostrarme el camino a seguir, entregándome las fuerzas necesarias hasta el final y por poner en mi camino a todas las hermosas personas ya mencionadas.

“Fui a los bosques porque quería vivir deliberadamente; enfrentar solo los hechos de la vida y ver si podía aprender lo que ella tenía que enseñar. Quise vivir profundamente y extraer toda la médula de la vida…...para no darme cuenta, en el momento de morir, que no había vivido” (Henry Thoreau).