La tecnología de ultrasonido ha revolucionado la gestión de la acuicultura al permitir la determinación del sexo y la evaluación de la madurez gonadal en peces de forma no invasiva, rápida y precisa. Este artículo explora los principios, las metodologías y las aplicaciones prácticas del ultrasonido en peces (ultrasonido de peces, ultrasonido de peces) en Australia, el Reino Unido y Nueva Zelanda, destacando su papel transformador en la acuicultura sostenible.
El sexo y la madurez gonadal de los peces silvestres y de cultivo afectan directamente la estructura poblacional, la eficiencia reproductiva y los beneficios económicos de la industria. Los métodos tradicionales para evaluar la madurez gonadal incluyen la observación anatómica, la determinación del índice gonadal (IGG), la detección de niveles hormonales, etc. Si bien son precisos, presentan las desventajas de ser altamente invasivos, requerir mucho tiempo y mano de obra, y ser difíciles de reciclar. La tecnología de imágenes por ultrasonido permite escanear en tiempo real el cuerpo de los peces, tanto en agua como fuera de ella. Al analizar las características ecográficas de los tejidos, permite visualizar la morfología y la hemodinámica gonadal, convirtiéndose en una importante herramienta de monitoreo no invasivo.
1. Principios deUltrasonido de pecesTecnología
Dispositivos de ultrasonido para pecesEmiten ondas sonoras de alta frecuencia para visualizar los órganos internos, incluidas las gónadas. Las distintas densidades tisulares entre los ovarios (que contienen ovocitos en desarrollo) y los testículos (estructuras tubulares homogéneas) generan patrones ecogénicos únicos. 16 Por ejemplo:
Peces hembra: Los ovarios aparecen como grupos de pequeñas estructuras esféricas hipoecoicas (oscuras) debido a los ovocitos llenos de líquido.
Pez macho: Los testículos muestran patrones hiperecoicos (brillantes) uniformes con morfología compacta y simétrica.
Los sistemas avanzados impulsados por IA ahora automatizan el análisis de imágenes, logrando una precisión >97% en la identificación del sexo en 0,03 segundos 5.
2. Flujo de trabajo operativo para la evaluación gonadal
Paso 1: Preparación del pescado
Sedar a los peces para minimizar el estrés y estabilizar su posición.
Aplicar gel soluble en agua en el área ventral para mejorar el acoplamiento ultrasónico.
Paso 2: Protocolo de escaneo
Coloque el transductor paralelo a la línea lateral, posterior al opérculo, para capturar vistas transversales de la cavidad abdominal 213.
Identificar puntos de referencia clave:
Estómago: Sirve como punto de referencia para localizar las gónadas.
Ovarios: Los ovarios maduros llenan la cavidad peritoneal (por ejemplo, en los salmónidos) o se agrupan dorsoventralmente cerca del estómago (por ejemplo, en especies más pequeñas como la tilapia).
Testículos: Ubicados adyacentes a la vejiga natatoria, presentan una textura homogénea.
Paso 3: Calificación de madurez
Criterios morfológicos: Diámetro del ovocito (>50μm indica preparación para el desove), índice gonadosomático (GSI = peso de la gónada/peso corporal× 100%) 13.
Biomarcadores moleculares: análisis qPCR de los niveles de expresión de CYP19A1 (aromatasa) y Vtg (vitelogenina) para validar los hallazgos ecográficos
3. La aplicación de máquinas ultrasónicas para peces en la acuicultura.
Hidropesía: La ecografía está altamente correlacionada con el GSI y los niveles hormonales. Los individuos maduros pueden identificarse rápidamente mediante los umbrales F3 y M3/M4, lo que reduce la frecuencia de las operaciones.
Tilapia del Nilo: la precisión de identificación por ultrasonido alcanzó el 95%, significativamente mejor que la clasificación visual manual (87%), pero aún un desafío para la obtención de imágenes de testículos de individuos menores de 400 g.
Salmón del Atlántico: La aplicación de ultrasonido en el monitoreo de la maduración de salmones machos salvajes y de cultivo reduce el número de sacrificios innecesarios y tiene un amplio valor de promoción.
Esturión chino: Mediante la combinación de imágenes de ultrasonido con la determinación de hormonas sexuales, se clasificó el género y la madurez de individuos de 10 a 17 años, verificando el potencial de aplicación del ultrasonido en la protección de especies raras de peces.
Trucha arcoíris invertida macho y hembra: las investigaciones han confirmado la alta eficiencia del ultrasonido en la evaluación de la estructura de las gónadas en individuos invertidos machos y hembras, lo que resulta útil para la cría de recursos machos y hembras individuales.
La ecografía ha demostrado una alta precisión y repetibilidad en la identificación de la madurez gonadal y el género en peces, pero su aplicación aún se ve afectada por los siguientes factores:
4Investigación y aplicaciones globales
Australia
Investigadores australianos han sido pioneros en el desarrollo de sistemas de ultrasonido portátiles para el cultivo de barramundi (Lates calcarifer). Al correlacionar la ecotextura ovárica con los niveles plasmáticos de estradiol, logran una precisión del 95 % en la predicción de las ventanas de desove, optimizando así los programas de incubación.
Reino Unido
El Reino Unido'La Universidad de Stirling integra el aprendizaje automático con imágenes de ultrasonido para monitorear la maduración del salmón del Atlántico (Salmo salar). Sus modelos de IA predicen el sexo y las etapas de madurez utilizando imágenes en modo B en tiempo real, lo que reduce el trabajo manual en un 70 %.
Nueva Zelanda
En Nueva Zelanda, la cría selectiva guiada por ultrasonido del salmón real (Oncorhynchus tshawytscha) ha mejorado la proporción de hembras a machos en los criaderos. Los acuicultores utilizan dispositivos portátiles para identificar“alto valor"hembras tempranas, mejorando la eficiencia de la producción de caviar 6.
4. Ventajas sobre los métodos tradicionales
No invasividad: elimina el estrés y los riesgos de mortalidad asociados con la determinación quirúrgica del sexo 1.
Costo-efectividad: Reduce los costos de mano de obra en un 50% en comparación con la biopsia gonadal manual 5.
Escalabilidad: Adecuado tanto para granjas de pequeña escala (por ejemplo, granjas de truchas del Reino Unido) como para operaciones industriales (por ejemplo, granjas de atún de Australia).
5. Desafíos y direcciones futuras
Calibración específica de la especie: la ecogenicidad gonadal varía entre taxones (por ejemplo, bagre frente a carpa), lo que requiere protocolos de imágenes personalizados.
Automatización: Plataformas emergentes como GreenFox'Las máquinas de clasificación impulsadas por IA prometen procesar 3.500 pescados por hora con una precisión del 99 %, alineándose con las tendencias de la Industria 4.0 5.
Adaptación climática: Investigadores en Nueva Zelanda están desarrollando modelos de resiliencia al estrés térmico utilizando datos de desarrollo gonadal monitoreados por ultrasonido.
Conclusión
La tecnología de ultrasonido para peces (ultrasonido para peces, ultrasonido para peces) está transformando la acuicultura mundial al permitir la gestión precisa de los ciclos reproductivos. Gracias a las innovaciones continuas en inteligencia artificial e imágenes portátiles, países como Australia, el Reino Unido y Nueva Zelanda lideran la transición hacia una piscicultura sostenible y basada en datos.
Hora de publicación: 20 de junio de 2025