Probiotic Application in Oyster Larvae Farming: Integrating Archaeomalacology and Modern Aquaculture for the Restoration of Flat Oyster (Ostrea edulis Linnaeus, 1758) Stocks in the Po Delta Area

L'acquacoltura è un settore in crescita, coprendo oltre il 50% della domanda globale di prodotti ittici. Tuttavia, non tutti i paesi e le specie allevate seguono lo stesso trend positivo, a causa di epidemie e mortalità di massa dovute a infezioni da batteri, protozoi e funghi. Un esempio è l'ostrica piatta europea (Ostrea edulis), il cui declino è iniziato negli anni '70 a causa dei parassiti Bonamia ostreae e Marteilia refrigens, senza mai riprendersi completamente. Cambiamenti climatici e fattori ambientali anomali favoriscono la diffusione di patogeni non indigeni. L’archeomalacologia permette di analizzare resti fossili di molluschi per ottenere informazioni su abitudini socio-culturali e condizioni paleoambientali. Applicata a esemplari moderni, può rilevare anomalie ambientali e contribuire a strategie di intervento. In Italia, l’uso dei molluschi risale all’Età del Bronzo (2300-700 a.C.), con le prime tracce di allevamento organizzato in epoca romana, specialmente per le ostriche. Oggi, l'acquacoltura dei molluschi è un settore rilevante, con Ruditapes philippinarum tra le specie più allevate, mentre O. edulis rappresenta solo una piccola parte della produzione, nonostante una domanda superiore all’offerta. Un metodo sostenibile per contrastare la mortalità da patogeni è l’uso di probiotici, definiti dalla FAO come “organismi viventi che, se somministrati nelle giuste dosi, apportano benefici all’ospite”, evitando i problemi di resistenza legati ad antibiotici e vaccini. Questo studio ha testato tre ceppi probiotici (Bacillus sp., Pseudoalteromonas sp., Pseudomonas sp.) su larve di O. edulis, contro un patogeno del genere Vibrio, analizzando il tasso di sopravvivenza delle larve. I probiotici e il patogeno sono stati isolati dall’ambiente del vivaio Naturedulis srl, che ha fornito anche le larve. Il disegno sperimentale ha incluso: (1) un test preliminare per valutare l'eventuale tossicità dei probiotici su larve a diverse concentrazioni (10⁴, 10⁵ e 10⁶ cfu/ml); (2) una prova di sfida in cui i probiotici, alle stesse concentrazioni, sono stati somministrati insieme al patogeno (10⁴ cfu/ml). I risultati preliminari non hanno mostrato effetti nocivi sulle larve. Tuttavia, la prova di sfida ha prodotto risultati variabili: la maggior parte dei trattamenti non è risultata efficace, ma la bassa sopravvivenza nei gruppi di controllo e in quelli trattati solo con probiotici suggerisce che la mortalità sia dovuta principalmente a fattori di stress. Gli unici risultati promettenti sono stati osservati con la concentrazione di 10⁶ cfu/ml di probiotici. Sebbene l’efficacia dei probiotici in acquacoltura sia ampiamente riconosciuta, i risultati di questo studio sono stati contrastanti. Tuttavia, i dati ottenuti rappresentano una base utile per studi futuri.

Aquaculture is a growing sector, covering over 50% of global fish product demand. However, not all countries and farmed species follow the same positive trend due to outbreaks and mass mortality events caused by bacterial, protozoan, and fungal infections. A notable example is the European flat oyster (Ostrea edulis), which has been in decline since the 1970s due to the parasites Bonamia ostreae and Marteilia refrigens, from which it has never fully recovered. Climate change and anomalous environmental factors often promote the spread of non-native pathogens. Archaeomalacology allows the study of mollusk fossil remains to gather information on both the socio-cultural habits of ancient populations and past environmental conditions. When applied to modern specimens, it can detect environmental anomalies and help develop appropriate intervention strategies. In Italy, mollusk exploitation dates back to the Bronze Age (2300–700 BC), with the first evidence of organized farming methods appearing during the Roman era, particularly for oysters. Today, mollusk aquaculture is a significant sector, especially for Ruditapes philippinarum, while O. edulis represents only a small fraction of production, despite demand exceeding supply. A sustainable method to counteract pathogen-induced mortality in mollusk hatcheries is the use of probiotics, defined by FAO as “living organisms that, when administered in the correct amount, provide beneficial effects to the host,” avoiding issues of resistance associated with antibiotics and vaccines. This study tested three probiotic strains (Bacillus sp., Pseudoalteromonas sp., Pseudomonas sp.) on O. edulis larvae against a Vibrio genus pathogen, evaluating larval survival rates. Both the probiotics and the pathogen were isolated from the Naturedulis srl hatchery environment, which also provided the oyster larvae. The experimental design included: (1) a preliminary trial to assess whether different probiotic concentrations (10⁴, 10⁵, and 10⁶ cfu/ml) had harmful effects on the larvae; (2) a challenge trial where probiotics, at the same concentrations, were administered along with the pathogen (10⁴ cfu/ml). Preliminary results showed no harmful effects on the larvae. However, the challenge trial produced variable results: most treatments appeared ineffective, but the low survival rates in both control groups and those treated only with probiotics suggest that mortality was primarily stress-related. The only promising results were observed when probiotics were administered at a concentration of 10⁶ cfu/ml. Although probiotic effectiveness in aquaculture is widely recognized, this study yielded inconsistent results. Nevertheless, the data collected provide a valuable foundation for future research.