Modificación de la transferencia de nutrientes en la cadena nutritiva microalga-rotífero y microalga-Artemia mediante cambios en la formulación de los nutrientes en el cultivo microalgal

Las densidades celulares de los cultivos discontinuo y semicontinuo en Phaeodactylum tricurnutum e Isochrysis galbana var. T-iso, utilizando las diferentes concentraciones de Ca2+, Mg2+, Se2-, Si4+, Fe3+, Zn2+, Cu2+, y S2- produjo diferencias altamente significativas así mismo, en la composición bioquímica y en el conjunto de los ácidos grasos ω-3 y con énfasis en los ácidos grasos eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA) respectivamente. Estos resultados sugirieron que determinadas concentraciones de cada elemento en cada microalga, produjeron rendimientos celulares superiores. Una característica fue que, en cualesquiera de los anteriores comportamientos, la incorporación celular de los elementos se comportó de manera lineal, que reveló una herramienta importante de transporte, teniendo en cuenta la importancia fisiológica y enzimática que tienen estos elementos en los siguientes niveles tróficos. El cultivo de enriquecimiento del rotífero Brachionus plicatilis y de Artemia franciscana con Phaeodactylum tricurnutum e Isochrysis galbana var. T-iso, las cuales fueron a su vez cultivadas de manera individual en régimen semicontinuo con Ca2+, Mg2+, Se2-, Si4+, Fe3+, Zn2+, Cu2+, y S2- en las concentraciones que produjeron el alto rendimiento celular (capítulos 1 y 2), produjeron en base a su diversa calidad bioquímica, en los varios cultivos de rotíferos y Artemia, diferencias altamente significativas entre ellos en la generación de densidad poblacional (rotífero), supervivencia (Artemia), longitud total (LT Artemia), producción de huevos (rotífero), tasa de conversión alimenticia (TCA), eficiencia de crecimiento individual (%EC) y velocidad de crecimiento (Artemia). Las diferencias fueron aun más significativas en parámetros como el peso seco, cenizas y el valor calórico (VC) de los organismos. La disposición del perfil bioquímico de ambas microalgas, por lo general no se correspondió con la disposición bioquímica de Brachionus plicatilis ni de Artemia franciscana; los cuales normalmente mantuvieron la composición proximal de Proteínas > Lípidos > carbohidratos aunque, fueron notables diferencias en el porcentaje de la fracción orgánica de cada uno de los combustibles bioquímicos, especialmente en el conjunto de los ácidos grasos ω-3 y concretamente en los ácidos grasos eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA) respectivamente. Estos, mostraron ser diferentes en porcentaje del total de los ácidos grasos de los organismos, ser diferentes en base a la diversidad elemental con la que fue cultivada la célula como alimento y además, demostrarse que Brachionus plicatilis posee la capacidad de producir de novo ácidos grasos de cadena aun más larga como el DHA debido a la elongación del EPA, característico de Phaeodactylum tricurnutum. El caso contrario ocurrió con Artemia franciscana debido a su marcada propensión a desenlongar ácidos grasos de cadena larga del alimento como el EPA y DHA a ácidos de cadena más corta debido a los procesos de crecimiento y reproducción. Aquí, fue posible incrementar la concentración de los diferentes elementos independientemente, en el rotífero y Artemia en base a la reconstitución parcial de la formulación “ALGAL” con la que fue cultivada lamicroalga. La nutrición mineral desarrollada, afectó a la cadena trófica y modificó la composición bioquímica, siendo posible esto, gracias a la variación de la complejidad y concentración de los componentes del medio definido de cultivo que en nuestro estudio fueron específicos para cada microalga, no tan solo para incrementar la biomasa celular, si no también para propiciar el incremento de los ácidos grasos principales o característicos de las microalgas Phaeodactylum tricurnutum (Pt) e Isochrysis galbana var. T-iso (TISO) (capítulos 1 y 2). De esta forma, fue posible dar origen a dos diferentes formulaciones de cultivo sumando la totalidad de los elementos probados en concentración adecuada para cada microalga y denominados como Algal Alto Rendimiento para Pt y TISO (AARPt4 y AARTISO4 respectivamente), así como el Algal Incremento Cantidad EPA y DHA con diferente concentración de nutrientes AEPA4, AEPA8 y AEPA16 (P. tricornutum) e ADHA4, ADHA8 y ADHA16 (I. galbana var. T-iso). Se logró que la densidad celular obtenida en cultivo discontinuo y semicontinuo con las diferentes formulaciones, mostrasen diferencias y altos rendimientos en Isochrysis galbana var. T-iso (AARTISO4, ADHA4, ADHA8, y ADHA16) y Phaeodactylum tricurnutum (AARPt4, AEPA4, AEPA8 y AEPA16). Así mismo, se logró generar densidades superiores dada su mayor complejidad de constituyentes con respecto a los cultivos con AITISO4=ALGAL y AIPt4=ALGAL los cuales poseen una menor complejidad elemental; e incluso obtener mejores resultados con respecto a los alcanzados con la incorporación individual en concentración optima de Ca2+, Mg2+, Se2-, Si4+, Fe3+, Zn2+, Cu2+, y S2- en la reconstitución parcial de la formulación de cultivo “ALGAL”. Esos resultados sugirieron la existencia de un tipo de sinergismo entre todos los elementos constituyentes en concentraciones adecuadas en las nuevas formulaciones. Del mismo modo, se demostró que parámetros celulares como el peso seco, cenizas, valor calórico (VC), composición bioquímica y otros más en cultivo semicontinuo de ambas microalgas sean diferentes entre ellas así como muy superiores en rendimiento, cuando se les cultiva con las nuevas formulaciones, especialmente en el conjunto de los ácidos grasos ω-3 y con énfasis en los ácidos grasos docosahexaenoico (DHA) y eicosapentaenoico (EPA) respectivamente; los cuales incluso con una mayor concentración de nutrientes incrementan de manera lineal su concentración en la célula. En ambas microalgas con las nuevas formulaciones de cultivo, la incorporación celular de cada elemento fue eficiente e incluso de respuesta lineal cuando se incrementa la concentración de nutrientes hasta 8 mM. Esto revela ser una herramienta importante en el transporte, dada la importancia fisiológica y enzimática que juegan estos elementos en los siguientes niveles tróficos. El empleo de las formulaciones Algal Alto Rendimiento y Algal Incremento de la Cantidad de EPA y DHA con diferente concentración de nutrientes (4, 8 y 16 mM) en el cultivo de P. tricurnutum (AARPt4, AEPA4, 8 y 16) e I. galbana var. T-iso (AARTISO4, ADHA4, 8 y 16), produjeron diferencias en los cultivos de rotíferos y Artemia. Esto fue debido a la diversa composición bioquímica del alimento, lo que generó altas tasas de densidad poblacional (rotíferos), supervivencia (Artemia), longitud total (LT Artemia), producción de huevos (rotífero), tasa de conversión alimenticia (TCA), eficiencia de crecimiento individual (%EC) y velocidad de crecimiento (Artemia), en comparación con el mismo alimento cultivado con los medios AIPt4=ALGAL y AITISO4=ALGAL. Incluso dichos resultados superaron con mucho los obtenidos en rotíferos y Artemia del capítulo 3 y 4. Diferencias que fueron aun más significativas en parámetros como el peso seco, cenizas y el valor calórico (VC). Por otra parte, el perfil bioquímico celular de ambas microalgas, por lo general no se correspondió con la disposición bioquímica de Brachionus plicatilis ni de Artemia franciscana, los cuales normalmente mantuvieron la composición proximal Proteínas > Lípidos > carbohidratos, aunque con notables diferencias en el porcentaje de la fracción orgánica de cada uno de los combustibles bioquímicos, especialmente en el conjunto de los ácidos grasos ω-3 y con énfasis en los ácidos grasos eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA) respectivamente. Estos ácidos grasos tienen diferentes porcentajes del total de los ácidos grasos de los organismos y pueden ser diferentes y muy adecuados para su utilización en el siguiente nivel de la cadena trófica debido a la complejidad elemental de las formulaciones con que fue cultivada la célula como alimento. También se corrobora, que Brachionus plicatilis posee la capacidad de producir de novo ácidos grasos de cadena aun más larga como el DHA debido a la elongación del EPA, característico de Phaeodactylum tricurnutum. El caso contrario ocurrió con Artemia franciscana que tiene marcada propensión a desenlongar ácidos grasos de cadena larga del alimento como el EPA y DHA a ácidos grasos de cadena más corta debido a los procesos de crecimiento y reproducción, lo que aun así no influyó en el micro crustáceo para producir las adecuadas relaciones DHA:EPA y DHA:ARA necesarias en siguientes eslabones de la cadena trófica. Así mismo, es posible incrementar en el rotífero y Artemia una diversidad y concentración de diferentes elementos gracias a las nuevas formulaciones con las que fueron cultivadas las microalgas como alimento de los organismos. Esto reveló que la complejidad mineral experimentada en la cadena trófica como alimento, influye tanto bioquímica como poblacionalmente en esta y que además, dada su incorporación en esos eslabones tróficos, demuestran ser un vehículo hacía estadios tempranos de desarrollo larval, debido a la importancia fisiológica y enzimática que tienen estos elementos en ese nivel trófico. El cultivo y manipulación bioquímica de las microalgas Phaeodactylum tricurnutum e Isochrysis galbana var. T-iso, utilizando formulaciones Algal Alto Rendimiento (AARPt4, AARTISO4) y Algal Incremento de la Cantidad EPA y DHA (AEPA, ADHA) con diferente concentración de nutrientes (4, 8 y 16mM) produjeron una diversa ctividad Antioxidante y en su contenido Polifenólico Total. Los parámetros tienen altos índices de correlación (R2). Lo cual indicó que el Contenido Polifenólico Total presumiblemente contribuye a la Actividad Antioxidante de estas microalgas, dada la riqueza del conjunto de los ácidos grasos ω-3 y con énfasis en la concentración de los ácidos grasos 20:5n-3 (EPA) y 22:6n-3 (DHA) la cual fue promovida por las nuevas formulaciones de cultivo diseñadas. La naturaleza de dichas microalgas y la herramienta biotecnológica por la cual fue posible su manipulación bioquímica, hacen de estas microalgas una importante fuente de Antioxidantes naturales sobre los cuales sería importante profundizar su exploración con diversos fines. La manipulación bioquímica de Phaeodactylum tricurnutum e Isochrysis galbana var. T-iso, mediante el cultivo con diferentes concentraciones de minerales, con los medios definidos Algal Alto Rendimiento (AARPt4, AARTISO4) y Algal Incremento de la Cantidad EPA y DHA (AEPA, ADHA) con diferente concentración de nutrientes (4, 8 y 16 mM), produjeron en ambas células diferencias significativamente importantes con respecto a su volumen o tamaño, complejidad o granularidad y autofluorescencia de la clorofila a una vez analizadas por citometría de flujo. Esta es una herramienta biotecnológica importante y de aplicabilidad en la producción de alimento vivo. Las conclusiones son: 1. Las microalgas modifican su densidad celular, productividad y composición bioquímica en función de la composición del medio de cultivo. 2. Es la formulación cualitativa y cuantitativa de los nutrientes de microalgas, la que controla la producción y composición bioquímica de las microalgas que se utilizan para la producción de rotíferos y microcrustáceos. Y es esta formulación, la responsable de la población, fisiología y composición bioquímica de esos rotíferos y microcrustáceos. 3. Las microalgas en si mismas, tienen escasa relevancia para el control poblacional, fisiología y composición bioquímica de rotíferos y microcrustáceos, como se cree. 4. Los nutrientes de las microalgas y la metodología del cultivo, son los responsables de la población, fisiología, y composición bioquimica de rotíferos y microcrustáceos en la cadena nutritiva nutrientes – microalgas – rotíferos o microcrustáceos. Las microalgas actúan como un vagón transformador y transportador

Ecological and Physiological Studies of Gymnodinium catenatum in the Mexican Pacific: A Review

This review presents a detailed analysis of the state of knowledge of studies done in Mexico related to the dinoflagellate Gymnodinium catenatum, a paralytic toxin producer. This species was first reported in the Gulf of California in 1939; since then most studies in Mexico have focused on local blooms and seasonal variations. G. catenatum is most abundant during March and April, usually associated with water temperatures between 18 and 25 ºC and an increase in nutrients. In vitro studies of G. catenatum strains from different bays along the Pacific coast of Mexico show that this species can grow in wide ranges of salinities, temperatures, and N:P ratios. Latitudinal differences are observed in the toxicity and toxin profile, but the presence of dcSTX, dcGTX2-3, C1, and C2 are usual components. A common characteristic of the toxin profile found in shellfish, when G. catenatum is present in the coastal environment, is the detection of dcGTX2-3, dcSTX, C1, and C2. Few bioassay studies have reported effects in mollusks and lethal effects in mice, and shrimp; however no adverse effects have been observed in the copepod Acartia clausi. Interestingly, genetic sequencing of D1-D2 LSU rDNA revealed that it differs only in one base pair, compared with strains from other regions

PRODUCCIÓN DE QUISTES Y CALIDAD DE NAUPLIOS DE ARTEMIA FRANCISCANA ECOTIPO LAGUNA GRANDE

Tesis de Maestrí