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Jueves, 28 Marzo 2013 20:46

Marea roja, causas y consecuencias

PCTI 29

Marea roja, causas y consecuencias

Gabriela Ma. Esqueda Escárcega e Ismael Gárate Lizárraga

CICIMAR-IPN

 

Abstract

The base of the food chain in the sea are one-celled microscopic plants or algae (phytoplankton) to match a variety of factors such as temperature, salinity, light intensity, increase in the amount of nutrients, among others, advocate that these algae to multiply rapidly. These algal blooms can color the water, resulting in the phenomenon known as "red tide". Many of these blooms are not harmful and contribute greatly to the fertility of the coastal zone, ie, they are a good food for other organisms, but some have negative effects on the upper levels of the food chain, killing organisms by clogging their gills and the creation of conditions with little or no oxygen.

Keywords: red tide phytoplankton, algae, food chain, asphyxiation, death.

Palabras clave: marea roja, fitoplancton, microalgas, cadena alimenticia, asfixia, muerte.

Área temática: Área 2. Biología y Química

Problemática

La base de la cadena alimenticia en el mar son las plantas microscópicas unicelulares o microalgas (fitoplancton); al coincidir diversos factores como temperatura, salinidad, intensidad luminosa, aumento en la cantidad de nutrientes, entre otros, se favorece que estas microalgas se multipliquen rápidamente. Estos florecimientos de algas pueden colorear el agua, dando como resultado el fenómeno que conocemos como “marea roja”. Muchos de estos florecimientos no son nocivos y contribuyen grandemente a la fertilidad de las zonas costeras, es decir, son un buen alimento para otros organismos; sin embargo, algunos tienen efectos negativos sobre los niveles superiores de la cadena alimenticia, provocando la muerte de organismos por taponamiento de sus branquias y por la creación de condiciones con poca o nula concentración de oxígeno.

Algunos florecimientos son causados por especies que producen toxinas. Organismos marinos como los moluscos bivalvos (Fig. 2) (almeja, mejillón, callo de hacha, etc.) acumulan esas toxinas, lo que ocasiona intoxicaciones de seres humanos por consumo de estos productos marinos.

El envenenamiento por moluscos (EPM) es un síndrome neurotóxico asociado a la presencia de la toxina saxitoxina (STX) y sus más de 26 análogos (como neosaxitoxina y gonyautoxina) presentes en mariscos contaminados.

            La sintomatología ocasionada por las STX y sus derivados, se centra principalmente en el sistema nervioso, ya que al bloquear los canales de sodio produce parálisis; puede ser tan leve como el adormecimiento de los labios hasta la muerte por falla respiratoria. Los síntomas del EPM inician aproximadamente de 30 minutos a 3 horas después de consumir el molusco contaminado. No hay un antídoto específico, el tratamiento clínico es sintomático y está enfocado a mantener la mecánica respiratoria y tratar de eliminar la toxina. Así lo declaró la doctora Martha Hernández Orozco del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) de La Paz, B.C.S.

            Algunos alimentos que consumimos, pueden contener diferentes tipos de toxinas, las cuales, gracias a su estructura proteica se desnaturalizan; por lo que podemos modificar sus propiedades y su estructura, por efecto de la cocción perdiendo así su efecto nocivo. Esto no sucede con las toxinas producidas por la marea roja, ya que son de naturaleza no proteica y muy estable por lo que el cocinado, ahumado, secado o salado no las destruye y no puede predecirse por el aspecto del producto si el alimento es o no tóxico.

Toxinas y sintomatología

  • Las toxinas paralizantes provocan una sensación de hormigueo, entumecimiento de cara, cuello y manos, náuseas, vómito y muerte por paro respiratorio en casos extremos.
  • Las toxinas diarreicas provocan diarrea, náuseas, vómito y la exposición crónica promueve la formación de tumores en el sistema digestivo.
  • Las toxinas amnésicas provocan síntomas gastrointestinales como vómito, diarrea y calambres; síntomas neurológicos como desorientación, náuseas, vértigo, confusión y pérdida temporal de la memoria.
  • Las toxinas neurotóxicas provocan escalofríos, dolor de cabeza, debilidad muscular, náuseas, vómito y muerte por paro respiratorio en casos extremos.
  • Las toxinas ciguatéricas provocan náuseas, entumecimiento y temblor de las manos y pies, vómito y en casos extremos muerte por fallas respiratorias.

Usuarios

Este proyecto multi-institucional e interdisciplinario tiene como función dar información a la población del Estado de Baja California Sur, particularmente pescadores y personas que se dedican a la recolección de moluscos bivalvos; siendo beneficiarios el público en general, ofreciéndoles un conocimiento amplio sobre las causas y consecuencias de la marea roja.

Proyecto

El fitoplancton es la parte vegetal del plancton, organismos con escaso o nulo poder de desplazamiento. El fitoplancton está constituido por organismos fotoautotróficos que corresponden en su mayoría al primer eslabón de la cadena trófica de los océanos. Dentro del fitoplancton marino, existen especies que pueden producir biotoxinas, que serán ingeridas por los depredadores del plancton. Los moluscos bivalvos son organismos que se alimentan por filtración, absorben las toxinas y las acumulan en sus tejidos. Bajo condiciones favorables, el fitoplancton tóxico es capaz de producir un florecimiento algal o acumulación de biomasa fitoplanctónica debido a un incremento en el crecimiento de las microalgas. Una acumulación importante de fitoplancton, puede adquirir un carácter nocivo, incluso para el hombre, ya que los moluscos bivalvos pueden llegar a acumularla, causando trastornos neurológicos y gastro-intestinales. El impacto de las ficotoxinas puede ocurrir de tres maneras: 1) la ingestión de fitoplancton tóxico por parte de los organismos; 2) el consumo de una presa contaminada con ficotoxinas; y, 3) por contacto de los organismos con la toxina disuelta en el agua. En La Bahía de La Paz, cada vez son más frecuentes las especies de fitoplancton que se describen como formadoras de florecimientos algales. De estas especies, Cochlodinium polykrikoides y Chattonella marina son ictiotóxicas. Gymnodinium catenatum, A. catenella y A. tamiyavanichii son productoras de toxinas paralizantes; Gambierdiscus toxicus de ciaguatoxinas; Prorocentrum lima, Dinophysis fortii, D. acuminata, D. rapa, D. mitra, y D. tripos, diarreicas como y las especies del género Pseduonitzschia, productoras de toxinas amnésicas.

            El CICIMAR tiene un proyecto de investigación (SIP-20082279) cuyo propósito es continuar con los monitoreos determinar la composición de especies toxicas y potencialmente toxicas formadoras de florecimientos algales nocivos (FAN) en la Bahía de La Paz. Con este estudio se pretende incrementar la lista de especies formadoras (FAN), tóxicas o nocivas, así como crear un registro iconográfico que permita identificar a las especies, su variabilidad temporal, el tipo de toxinas que produzcan y su sintomatología.

 

 

El artículo completo puede consultarlo y descargarlo en el portal del

 

Programa de Ciencia, Tecnología e Innovación para el Desarrollo de México (http://pcti.mx)

 

http://pcti.mx/articulos/item/marea-roja-causas-y-consecuencias

 

Publicado en DIVULGACION CyT

PCTI 12

La ciencia y la sanidad acuícola: cultivo de camarón

Ricardo Pérez Enríquez

CIBNOR

 

Abstract

Unlike humans, and mammals in general, the shrimp defense system is less able to act against disease, particularly of viral origin as "white spot". If a shrimp is infected by this virus, commonly takes a few days to die (2 to 5). As infected shrimp are detected, they are quickly removed from the cultures and incinerated to avoid infecting others or other shrimp ponds. It is therefore unlikely that a dead shrimp for "white spot" is sold on the market.

Keywords: shrimp viral diseases, white spot, death

Palabras clave: camarón, enfermedades virales, mancha blanca, muerte

Área temática: Área 6. Biotecnología y Ciencias Agropecuarias

Problemática

El cultivo del camarón es la actividad de acuícultura más importante en México, ya que es altamente generadora de divisas y de empleos. Se estima que el valor de la producción rebasa los $3 mil millones de pesos, participando con más de 12 mil empleos directos en los estados del noroeste.

Cualquier industria con un crecimiento acelerado requiere de estrategias adecuadas para hacer frente a los retos y problemas que surgen día con día. La elevada mortalidad provocada por epidemias virales es sin duda uno de los problemas más importantes de la camaronicultura. De hecho, las pérdidas en el 2005 en la industria mexicana causadas por la enfermedad conocida como “Síndrome del Virus de la Mancha Blanca” ascendieron a poco más de 100 millones de dólares.

A diferencia de los humanos y los mamíferos en general, el sistema de defensa del camarón tiene menor capacidad de actuar contra las enfermedades, particularmente las de origen viral como la “mancha blanca”. Si un camarón se infecta por este virus, comúnmente tarda pocos días en morir (2 a 5). En cuanto se detectan camarones infectados, éstos son rápidamente retirados de los cultivos e incinerados para evitar que infecten a otros camarones u otros estanques. Por ello, es poco probable que un camarón muerto por “mancha blanca” sea vendido en el mercado.

 

Usuarios

Este proyecto multi-institucional e interdisciplinario tiene como beneficiarios directos a los productores de camarón de granja de engorda, así como a los laboratorios de producción de larvas de camarón (ámbito en el que las empresas de B.C.S. son líderes de producción); sin embargo, el eje central del enlace entre productores e investigadores lo constituyen los Comités de Sanidad Acuícola.

 

Proyecto

Afortunadamente en el estado de Baja California Sur nunca se han presentado epidemias virales de “mancha blanca”, sin embargo, no hay que descartar el riesgo de que este virus pueda ingresar al estado si no se toman las medidas de control adecuadas. Para ello, autoridades de SAGARPA y el Comité de Sanidad Acuícola de Baja California Sur (asociación de productores enfocada a vigilar y promover la sanidad de los cultivos) han estado trabajando fuertemente para mantener a B.C.S. en el estatus de “libre de mancha blanca” para lo cual se vigila intensamente el acceso al estado de producto certificado, particularmente el que proviene del estado de Sinaloa en donde las epidemias de este virus han sido más frecuentes.

Para estar en posibilidades de combatir al enemigo (en este caso al virus de la “mancha blanca”), es necesario conocerlo, lo cual se logra mediante la investigación científica. A través de ella estaremos en posibilidades de ir contestando las interrogantes y con ello poder proponer las medidas de manejo de los cultivos que ayuden a prevenir que los camarones se enfermen

En este sentido, el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR) se encuentra desarrollando el “Programa Integral de Sanidad Acuícola en Camarón” en el marco de la Alianza Estratégica y Red de Innovación de la Industria Acuícola (conocida como AERI), organización que agrupa a instituciones académicas (CICIMAR, CIAD, CIIDIR, UAN, ITSON, UNAM) y a productores acuícolas de los estados del noroeste (B.C.S., Sonora, Sinaloa y Nayarit), a través de los Comités Estatales de Sanidad Acuícola.

El objetivo del proyecto es determinar el ciclo de vida del virus de la “mancha blanca”: esto es identificar los organismos que ataca, cómo se contagia la enfermedad, qué organismos son transmisores o reservorios, qué características ambientales (temperatura, salinidad, etc.) permiten o favorecen la proliferación del virus, entre otras preguntas.

De manera general, la investigación que está dirigida hacia la prevención de la enfermedad, lo cual se puede lograr de dos maneras:

a) Teniendo camarones más sanos que puedan enfrentar la enfermedad.

 

b) Evitando la entrada del virus a las granjas.

 

Desde el 2007 y hasta mediados del 2008 se ha avanzado mucho en el conocimiento del enemigo, lo que le ha permitido a los acuacultores reducir la incidencia de la enfermedad. Sin embargo, se requiere profundizar en varios temas para comprender mejor cómo se comporta el virus y la enfermedad. Entre estos temas se encuentra la determinación del riesgo de que esas áreas se pudieran contaminar si cambiaran las condiciones ambientales (temperatura, corrientes, etc.) o si se transportan camarones enhielados o congelados infectados con “mancha blanca” en las regiones no afectadas por el virus (incluyendo a B.C.S.). Incluso es importante saber si hay riesgo de que algún otro virus exótico entre a nuestro país a través del camarón de importación o si existen diferentes “cepas” virales que afecten a los cultivos.

Aparte de estudiar estos temas, los grupos de investigación se encuentran trabajando en una intensa labor casi “detectivesca” para encontrar en dónde se queda el virus después de que finalizaron las cosechas y se vacían los estanques de cultivo, para lo cual se toman muestras de camarones silvestres, jaibas, plancton, etc. También se está investigando en métodos biotecnológicos para que los camarones estén protegidos contra esta mortal enfermedad (ver PCTI no. 6, 27/07/08), así como en el diseño de sistemas que sirvan como “centinelas” de la enfermedad, es decir, que le permitan al acuícultor detectarlo en el agua antes de que sus camarones se enfermen.

El proyecto está siendo financiado por el CONACYT y contará con recursos complementarios por parte de los propios productores acuícolas y por el Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Alimentaria (SENASICA) y estará vigente lo que queda del 2008 y durante todo el 2009.

Mientras tanto, es importante mencionar que todos como consumidores prefiramos el camarón producido en granjas ubicadas en regiones libres de “mancha blanca” (como B.C.S.) o provenientes de granjas con certificados de sanidad de sus productos, ya que esa es una manera de promover la sanidad en la acuacultura y fortalecer los productos para consumo nacional o de exportación.

Dentro del proyecto CONACYT (No. 87864) participaron los Comités Estatales de Sanidad Acuícola de Baja California Sur, Sonora, Sinaloa y Nayarit. Se reconoce la participación de los investigadores: por el CIBNOR: Dr. Jorge Hernández, Dr. Francisco Magallón, Dr. Humberto Mejía, Dra. Celia Vázquez, Dr. César Escobedo, Dr. Ricardo Vázquez, Dr. Pedro Cruz, Biol. Guillermo Portillo; por CICIMAR: Dra. Aída Martínez, M.C. Roxana de Silva, M.C. Raymundo Avendaño, M.C. Ricardo Palomares; por el CIAD: M.C. Leobardo Montoya, Dra. Cristina Chávez, Dr. Omar Calvario; por el CIIDIR: Dr. Jesús Méndez, M.C. Diana Escobedo, M.C. Héctor Esparza, M.C. Píndaro Álvarez; Por la UAN: Dr. Norberto Vivanco, Dra. Ma. de Jesús Durán; por el ITSON: Dr. Ramón Casillas, Dr. Cuautémoc Ibarra; por UNAM: Dr. Raúl Vargas.

 

 

El artículo completo puede consultarlo y descargarlo en el portal del

 

Programa de Ciencia, Tecnología e Innovación para el Desarrollo de México (http://pcti.mx)

 

http://pcti.mx/articulos/item/la-ciencia-y-la-sanidad-acuicola-cultivo-de-camaron

 

Publicado en DIVULGACION CyT
Miércoles, 27 Febrero 2013 21:53

Control de enfermedades virales del camarón

PCTI 6

Control de enfermedades virales del camarón

Humberto Mejía, César Escobedo y Sergio Vega.

CIBNOR, S.C.

 

One of the most recent pathogens is the white spot virus (WSSV, for its acronym in English). This virus has caused the greatest damage to shrimp aquaculture in regions like Asia and Latin America, including Mexico. These areas contribute 90% of farmed shrimp production worldwide. In Mexico, the disease caused by WSSV has become a major health problem in the shrimp industry, and has been the major cause of production losses and economic damage in northwest Mexico. There is a need to conduct a research project and technology development for the treatment of viral diseases in shrimp farming.

Keywords: culture, shrimp, virus, white spot, WSSV, sickness, death, control.

Palabras clave: cultivo, camarón, virus, mancha blanca, WSSV, enfermedad, muerte, control.

PC: culture, shrimp, virus, white spot, WSSV, sickness, death, control, cultivo, camarón, virus, mancha blanca, WSSV, enfermedad, muerte, control.

Área temática: Área 6. Biotecnología y Ciencias Agropecuarias

Problemática

En los últimos 12 años, varias enfermedades virales y bacterianas han afectado el desarrollo de la industria camaronícola, causando pérdidas económicas a los productores e incluso provocando el cierre de granjas y laboratorios larvarios. Uno de los patógenos más recientes es el virus de la mancha blanca (WSSV, por sus siglas en inglés). Este virus ha causado los mayores daños a la acuicultura del camarón en regiones como Asia y Latinoamérica, incluyendo a México. Estas zonas contribuyen con el 90% de la producción de camarón cultivado a nivel mundial.

En México, la enfermedad debida al WSSV se ha convertido en el mayor problema sanitario de la industria camaronícola, y ha sido la mayor causa de pérdidas de producción y daños económicos en el noroeste de México. Este impacto negativo ha impulsado que los acuicultores soliciten mayor apoyo del sector científico y tecnológico para atender este problema y desarrollar alternativas y soluciones a corto o mediano plazo, a fin de dar mayor certidumbre y rentabilidad a la producción comercial de camarón, que se lleva a cabo principalmente en sistemas de cultivo semi-intensivos (Fig. 1). De la atención de esta problemática surge la necesidad de realizar un proyecto de investigación y desarrollo tecnológico para el tratamiento de enfermedades virales en el cultivo de camarón.

Usuarios

Laboratorios de producción de semillas y granjas de engorda de camarón de Baja California Sur y del Noroeste de México.

Proyecto

El CIBNOR, a través del Proyecto Integral de Sanidad Acuícola (PISA) ha reunido a varios investigadores que, bajo sus respectivas disciplinas, se han lanzado a la tarea de estudiar y proponer soluciones concretas a estas demandas.

La pregunta básica a resolver con dicho proyecto es estudiar el proceso mediante el cual el virus de la mancha blanca (WSSV) ingresa a las granjas camaronícolas.

Una de las acciones, dirigidas a reducir las altas mortalidades causadas por este virus, es generar estrategias o productos con potencial aplicación para controlar el efecto del patógeno WSSV y que además sean aplicables en condiciones de granja. En este contexto se ha planteado un subproyecto que implica el desarrollo de un producto biotecnológico dirigido a la inhibición de la replicación de WSSV.

La estrategia de este subproyecto consiste en aplicar una novedosa tecnología llamada RNA de interferencia (RNAi). El RNA, son moléculas fundamentales en el proceso de síntesis de proteínas en los seres vivos; sin esta síntesis, no existen las proteínas necesarias para llevar a cabo reacciones necesarias para el buen funcionamiento de los organismos, las células o en su caso, la replicación de los virus.

Esta tecnología se fundamenta en un mecanismo natural presente en células de diversos organismos, como las plantas y animales. Este proceso elimina secuencias de RNA de doble cadena proveniente de las células del propio organismo ó de agentes externos como los virus. El resultado es la obstrucción de la expresión de genes, los cuales quedan “bloqueados”. En el caso de los virus, el genoma necesario para su replicación, tienen una secuencia única, la cual puede ser reconocida y bloqueada de manera específica por el mecanismo defensa de RNAi del camarón (Fig. 2).

El procedimiento para la inhibición de replicación viral en las células del camarón se inicia cuando una secuencia específica del RNA que se busca inhibir es inoculada en el propio camarón. En el CIBNOR, se está desarrollando esta herramienta biotecnológica (tipo vacuna) con capacidad para inhibir de forma específica y efectiva la replicación de patógenos virales como el WSSV. Tal propiedad inhibidora ha sido demostrada en modelos experimentales (bioensayos) realizados bajo condiciones controladas en las instalaciones del CIBNOR, Unidad-Hermosillo.

 

 Esta vacuna se ha probado en bioensayos en la que una dosis de RNA de doble cadena (RNAi), de un gene estructural (VP28) del virus de la mancha blanca (WSSV), fue inyectada intramuscularmente en camarones libres de virus. Los resultados indicaron que los animales tratados con la vacuna de RNAi y retados con 2500 dosis infecciosas (SID50) del virus tuvieron una reducción significativa en la expresión de la enfermedad (WSSV VP28) y en consecuencia se observó una gran reducción en la mortalidad comparado con animales no vacunados con RNAi y retados con el virus (Fig. 3).

 

Estos resultados han sido confirmados en tres ocasiones. Actualmente se contempla la posibilidad de estudiar la forma de escalar la síntesis de RNAi y buscar alternativas de aplicación masiva en condiciones de campo, lo cual podría ser mediante el alimento o por trasmisión directa de progenitor a la descendencia. Algunas de estas alternativas se han realizado en otros organismos con éxito por ejemplo en plantas se sabe que bacterias que producen el RNAi específico pueden bloquear la replicación de un virus con el solo hecho de frotar el cultivo bacteriano en una parte de las hojas.

 

 

El artículo completo puede consultarlo y descargarlo en el portal del

 

Programa de Ciencia, Tecnología e Innovación para el Desarrollo de México (http://pcti.mx)

 

http://pcti.mx/articulos/item/control-de-enfermedades-virales-del-camaron

 

 

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