Usos de microalgas en la acuicultura.

Usos de microalgas en la acuicultura.Corina BontesEduardo VargasAntonieta VelsquezIvn SanchoIntroduccion.Fitoplancton es la base alimenticia de todos los organismos marinos, Son indispensables para cualquier cultivo comercial de animales marinos (moluscos, crustceos y peces)Son alimentos para los estados larvales Adems pueden servir para alimentar zooplancton (rotferos, coppodos y artemias) para larvas de crustceos y peces.No todas las especies de microalgas son exitosas en el soporte del crecimiento y sobrevivencia de los estados filtradores de larvas.Las especies de microalgas cultivables han sido seleccionadas en base a: 1. Potencial biomasa cultivable2. Tamao de clulas3. Digestibilidad4. Valor nutritivoGneros mas importantes.Hay ms de 40 especies de microalgas aisladas en diferentes partes del mundo y cultivadas en extractos puros en sistemas intensivosPor lo menos 32 gneros son usados usualmente en la acuicultura. Diatomeas Flagelados Clorococales De unos pocos micrmetros a ms de 100 micras.Qu son las diatomeas?Las diatomeas son una clase de Algas unicelulares microscpicas. Conocidas tambin como Bacillariophyceae, son uno de los ms comunes tipos de fitoplancton. Muchas diatomeas son unicelulares, aunque algunas de ellas pueden existir como colonias en forma de filamentos o cintas (e.g. Fragillaria), abanicos (e.g. Meridion), zigzags (e.g. Tabellaria) o colonias estrelladas (e.g. Asterionella). Las diatomeas son productores dentro de la cadena alimenticia. Una caracterstica especial de este tipo de algas es que se hallan rodeadas por una pared celular nica hecha de slice (dixido de silicio hidratado) llamada frstula.

Amphoraovalis

Cyclotella meneghiniana

Skeltomema potamosQu son los flagelados?Se los considera el grupo de protozoos ms antiguo. Los flagelos sirven para la locomocin y para la captura del alimento o pueden ser receptores sensoriales.Muchos flagelados llevan vida libre y solitaria, algunos son sedentarios y otros forman colonias que comprenden desde pocos hasta miles de individuos. Abundan en las aguas dulces y en las saladas, donde, junto con las diatomeas, constituyen gran parte del alimento de algunos pequeos animales acuticos. Cierto nmero de especies habitan en el suelo. Muchas especies contienen plastos con pigmentos de color; los que poseen clorofila pueden y, por parecer afines a las algas, se clasifican a menudo entre las plantas. Los flagelados de vida libre pueden muchas veces enquistarse para evitar las condiciones desfavorables.

Paranema sp.

Trachelomonas.

Qu son los Clorococales?Las clorococales, especialmente representadas en aguas dulces, agrupan un gran numero de generos distribuidos en varias familias. Muy diversas por aspecto, son todas ellas formas unicelulares e inmoviles, solitarias o coloniales, que no presentan jamas diviciones celulares vegetativas.En cierto numero de especies, la reproduccion se realiza por zooesporas. En otras no hay jamas reproduccion sexual ni formacion de zooesporas y la reproduccion se efectua unicamente por transformacion del contenido de las celulas en esporas inmoviles, morfologicamente semejante a la celula madre (autoesporas)

Chlorella vulgaris

chlorella sorokinianaLas especies de microalgas mas utilizadas en la acuicultura son:Phaeodactylum tricornutum Skelotonema costatum Thalassiosira pseudonana Chaetoceros gracilis, C. calcitrans Isochrysis galbana Tetraselmis suecica Monochrysis lutheri Clorella spp

de las cuales podemos mencionar:Clorella sppChlorellasp., es un alga verde de forma elipsoidal, la cual crece en forma de clulas simples. Pertenece a la divisin Chlorophyta y a la clase de las Chlorophyceae. Se ha cultivado en Cuba de forma intensiva con fines de alimentacin, para especies zooplanctnicas como el cladcero Moinay como obtencin de metabolitos. El sistema por lote es el ms utilizado a gran escala por su bajo riesgo de contaminacin y fcil implementacin.

Este gnero ha sido aplicado al tratamiento biolgico de aguas residuales, probando su efectividad en la remocin de nitrgeno, fsforo, demanda qumica de oxgeno y metales (Garza et al., 2010). Su uso en aplicaciones de biorremediacin ha sido bastante amplio, en forma suspendida o inmovilizada, como cepa pura o en asociacin con otros microorganismos no fotosintticos (Garza et al., 2010).

Clorella spp

Skeletonema costatum

Las clulas en forma de columna. Estn conectados por numerosas espinas pequeas, en forma de cadena larga. Normalmente 2 cuerpos de pigmento, con ncleo en el centro de las clulas.Distribucin:La diatomea es comnmente encontrado en casi todo tipo de agua de mar. Adaptado a intervalos de altos niveles de temperatura, salinidad y nutrientes. Se puede ver en cualquier mes del ao en Hong Kong. Dapeng Bay, la baha de Da y de otras partes del Mar del Sur de China.

Skeletonema costatum

Chaetoceros gracilisDiatomea solitaria de forma rectangular cuyas dimensiones son de 8-12 x 7-10 m. Tienen tolerancia a aguas hasta de 40C. Sus valores nutricionales presentan un 23,94% de protenas, 8,69% de lpidos y 19,01% de carbohidratos.

Tetraselmis sp. Alga mvil, comprimida elipsoidal con 4 flagelos, el extremo posterior agudo y el extremo anterior de 4 lbulos. Es de un color verde brillante, de 7 m de dimetro y 10-16 m de largo. Es una especie eurihalina con capacidad de formar esporas cuyos lmites de tolerancia a variables fsicas son muy amplios. Contiene 49,22% de protena, 10,60% de lpidos y 16,38% de carbohidratos.

Isochrysis galbanaMicroalga pequea y mvil con una tamao celular promedio de 5 x 3,5 m. Es un excelente alimento para los estados naupliares de coppodos calanoideos, y es rica en el cido graso insaturado docosahexanoico (DHA) que ha probado ser beneficioso para el crecimiento, desarrollo y supervivencia de larvas de peces marinos. Altos niveles de DHA pueden tambin producir efectos positivos en la productividad a largo plazo de los coppodos

Para que se utiliza las microalgas en la acuicultura?proporcionan alimento vivo, esencial durante el desarrollo larvario depeces,crustceosy moluscos. Bajo la denominacin de cultivos auxiliares se desarrolla el cultivo demicroalgas (chlorella,isochrisis otetraselmis entre otras muchas) destinados a la alimentacin de las especies objeto de los cultivos principales. Son cultivos paralelos a los de especies comerciales.Uno de los factores limitantes enacuiculturaes la obtencin y produccin dealimentosque cubran las necesidades de lasespecies que se cultivan para sucomercializacin. Adems, esa produccin dealimento, ha de resultar econmicamente rentable.

Microalgas como alimento de artemias.

Aportes nutricionales.

Condiciones optimas para realizar un cultivo auxiliar de microalgas.Produccin de microalgas

Condiciones fsicas y qumicasParmetros de gran importancia, regulan el crecimiento de las microalgas.1. Cantidad y calidad de los nutrientes2. Intensidad luminosa3. pH4. Turbulencia5. Salinidad6. TemperaturaCondiciones generales para un cultivo de microalgas:

Medios de cultivo y nutrientesLas concentraciones de microalgas en cultivo son ms altas que las encontradas en la naturaleza Por lo tanto el agua de mar tiene que ser enriquecida con nutrientes: Macro nutrientes: nitrato, fosfato (proporcin de 6:1), silicato (especficamente para el crecimiento de diatomeas) Micro nutrientes, consiste en varios metales traza y vitaminas: thiamina (B1), cyanocobalamina (B12) y biotina.Luz

Como todas las plantas las microalgas tambin fotosintetizan Asimilan el carbono inorgnico para convertirlo en materia orgnica La luz juega un rol muy importante y los requerimientos van cambiando con el tamao del estanque y la densidad de cultivo Con estanques grandes se intensifica la luz para que penetre ms intensamente a travs del cultivo 1000 lux es recomendable para un de ensayo. 5000-10.000 lux para estanques ms grandes Adems de la luz natural se utiliza luz artificial, tubos fluorescentes 18 horas por da es recomendable.PHEl rango de cultivo es entre 7 y 9.El ptimo es de 8,2-8,7.En caso de alta densidad de cultivos algales se puede adicionar CO2 cuando el pH se incrementa por sobre 9.Aireacion continuaEs necesario para la mezcla y movimiento de las microalgas lo que evita la sedimentacin.Aumenta la probabilidad de que todas las clulas sean expuestas a la luz y nutrientes.Destruye la estratificacin trmica que se puede formar(en estanques de gran volumen).Adicin de CO2 normal 1% del volumen total de aire.Temperatura La temperatura ptima del fitoplancton es entre los 20 y 24 C.La mayor especies de microalgas cultivables tolera 16 a 27 C.Temperaturas bajo 16C y sobre 36C no son recomendables ya que pueden ser letales o de muy bajo crecimiento.Recomendable aire acondicionado.SalinidadEl fitoplancton es extremadamente tolerante con los cambios de salinidadSin embargo prefieren salinidades ms bien bajas 20-24 g*l.Cinco fases de crecimiento de uncultivo de microalgas

Fuentes de contaminantes y tratamiento del aguaLa contaminacin por bacterias, protozoos y otras especies de microalgas son un serio problema para un cultivo monoespecfico Las fuentes ms comunes de contaminacin incluyen al medio de cultivo (agua de mar y nutrientes), al aire, los envases de cultivo y elcultivo de base.El agua se esteriliza por medios fsicos (filtrado, autoclavado, pasteurizacin, irradiacin por UV) y qumicos (Cloracin, acidificacin y ozonizacin).Tcnicas de cultivoPara la produccin de microalgas existe una amplia variedad de mtodos, desde sistemas controlados en laboratorio a mtodos menos predictivos en estanques cultivados en el medio ambiente.La terminologa usada para describir los tipos de cultivo incluye: Interior/exterior: El cultivo interior permite el control sobre la iluminacin, temperatura, nivel de nutrientes, contaminacin con depredadores y algas competidores, mientras que el sistema exterior hace muy difcil el crecimiento especfico del cultivo algal, por periodos muy prolongados.Abierto/cerrado: Cultivos abiertos tales como lagunas cubiertas y estanques (dentro o afuera) son en su ms contaminados que los de tipo cerrado (utilizan envases, tubos, frascos) Axnico (estriles): Cultivos axnicos son los que estn libres de cualquier organismos forneo tales como bacterias y requiere de estrictas normas de esterilizacin para todos los envases y utensilios, este tipo de cultivo es impracticable para operaciones comerciales. Batch, continuo y semicontinuo: estos son los tres tipos bsico y ms comunes para el cultivo de las microlagas.Como dosificar las microalgas, para ser utilizadas como alimento.Las dietas mejores en las que se utilizan varias algas

Combinar de al menos un flagelado y una diatomea de tamao adecuado y de alto valor nutritivo mejora la velocidad de crecimiento y el desarrollo larvario.

Mejoran tambin los rendimientos en semilla y el crecimiento y supervivencia posterior de esta.Composicin de la dieta y raciones

Por lo tanto:

1 clula de Isochrysis galbana, T-Iso o Pavlova lutherii =.0,1 clulas de Tetraselmis sp.

.1 clula de Thalassiosira pseudonana.2,25 clulas de Chaetoceros calcitrans

.0,75 clulas de Chaetoceros muelleri.

.Para la mayora de las especies una dieta adecuada (equivalente a un total de 100 cls Isochrysis / l), puede formularse:

-125 clulas por l de C. calcitrans + 50 clulas por l de I. galbana

-37,5 clulas por l de C. muelleri + 50 clulas por l de P. lutherii

-50 clulas por l de T. pseudonana + 50 clulas por l de P. lutherii