Variación espacio-temporal de la comunidad bacteriana en áreas de cultivo de Oncorhynchus mykiss de la cuenca hidrográfica del Lago Titicaca, Perú, durante el 2018 y 2019 utilizando ADN metabarcoding

Abstract

La acuicultura de trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) en el Lago Titicaca es crucial para las economías locales, pero su expansión en jaulas flotantes ha generado preocupaciones sobre su impacto ambiental, particularmente por la alteración de la diversidad microbiana. El presente estudio tuvo como objetivo caracterizar la variación espacio-temporal de las comunidades bacterianas en cinco áreas de cultivo de la cuenca del Lago Titicaca (Lago Arapa, Laguna Lagunillas, Ichu, Cachipucara y Yunguyo), durante las épocas lluviosa y seca de 2018 y 2019, mediante ADN metabarcoding de la región V3-V4 del gen ARNr 16S. Tras la secuenciación Illumina MiSeq y el procesamiento de los datos con QIIME2 y DADA2, se identificaron 875 ASVs (Amplicon Sequence Variants) de alta confiabilidad, con una dominancia de los filos Bacteroidota, Acidobacteriota, Cyanobacteria, Verrucomicrobiota, Actinobacteriota y Proteobacteria. A nivel espacial, Arapa y Lagunillas presentaron los mayores valores de diversidad alfa (Shannon, Simpson y Faith’s PD) y mayor número de ASVs exclusivos, evidenciando alta riqueza microbiana, mientras que Ichu, Cachipucara y Yunguyo mostraron comunidades más homogéneas, siendo Cachipucara la de menor diversidad. A nivel temporal, la estacionalidad fue un factor determinante, con mayor riqueza de ASVs y diversidad de Shannon durante la época seca, especialmente en Arapa y Lagunillas. En conjunto, los análisis de diversidad beta (PCoA y UPGMA) evidenciaron patrones espacio-temporales asociados a la estacionalidad y la conectividad hidrológica. Asimismo, se identificaron perfiles taxonómicos diferenciados entre localidades, destacando bacterias con potencial patogénico en Lagunillas, taxones vinculados a aportes orgánicos ganaderos en Ichu, alta riqueza en Arapa y comunidades asociadas a estrés ambiental en Yunguyo y Cachipucara. La predicción funcional mediante FAPROTAX mostró un bajo porcentaje de asignación (33.6%), reflejando el carácter subexplorado del lago; no obstante, se identificaron funciones asociadas a eutrofización en Arapa y Yunguyo, presencia de potenciales patógenos en Ichu, Lagunillas y Yunguyo, y menor diversidad funcional en Cachipucara. En conjunto, estos resultados evidencian que las comunidades bacterianas responden a la interacción de factores espaciales, temporales y antrópicos, resaltando el impacto de la acuicultura y el valor del ADN metabarcoding para el monitoreo y manejo sostenible de ecosistemas altoandinos.