FACULTAD DE OCEANOGRAFIA, PESQUERA Y CIENCIAS ALIMENTARIAS
ESCUELA: Ingeniería en Acuicultura
AÑO: 1er Año
SECCION: “A”
CURSO: Ficología y Plantas Acuáticas
Doctor : Acosta
ALUMNA: Vigo Flores Yvet Nadia
AÑO:
INTRODUCCION Las macroalgas han sido utilizadas durante cientos de años como alimento humano y en remedios populares, para consumo animal y como fertilizante agrícola (Chapman y Chapman 1980). La utilización de los polisacáridos matriciales de algas rojas (agar y carragenatos) y pardas (alginatos), son básicos en la industria alimenticia, química y farmacéutica (McHugh 1987). La mayoría de las especies de macroalgas de interés industrial se obtienen por explotación de poblaciones naturales. Sin embargo, la creci crecien ente te dema demand nda a de mate materia ria prim prima a por por part parte e de la indu indust stri ria, a, aunado a la sobreexplotación y destrucción de praderas naturales, ha potenciado el desarrollo de métodos de cultivo como alternativa al suministro de biomasa. Las Las prác prácti tica cas s de cult cultiv ivo o de macr macroa oalg lgas as tien tienen en vari varios os sigl siglos os de antigüedad en las culturas orientales (Tseng y Fei 1987), pero ha sido sólo sólo en los los últi último mos s 50 años años cuan cuando do se han han esta establ blec ecid ido o las las base bases s científicas para su desarrollo, tanto en Oriente como en otros lugares del mundo (Santelices 1989).
MACROALGAS
Lectura
Por macroalga conocemos a todo alga denominada macroscópica, es decir; que es visible sin el empleo de microscopio. Dentro de las macroa macroalga lgas s encon encontra tramos mos algas algas unicel unicelula ulares res y multic multicelu elular lares. es. Las algas algas unicel unicelula ulares res inclus incluso o pueden pueden alcanz alcanzar ar varios varios centím centímetr etros os de tamaño como por ejemplo especies de los géneros Caulerpa y Valonia entre otros. Las macroalgas viven fijas sobre los fondo marinos. Es un tipo de alga marina multicelul multicelular ar y por lo tanto se diferencia diferencia de las algas micr micro oscó scópica picas s en su tamañ amaño o. Las macro acroal alga gas s son son generalmente algas de tipo marrón o rojo que se encuentran entre otros tipos de alga, como el alga verde. Las macroalgas se pueden dividir en tres grandes grupos: Las Las Clor Cloróf ófit itas as que que serí serían an las las alga algas s verd verdes es,, las las Facó Facóci cita tas s que que son son pardas y las Rodófitas que son algas rojas. Esta coloración depende de los pigmentos pigmentos fotosinté fotosintéticos ticos predominan predominantes tes pudiendo pudiendo presentar presentar combinaciones de varios tipos en un mismo ejemplar. En el mar mar las las macr macroa oalg lgas as tien tienen en como como fact factor or limi limita tant nte e prin princi cial al la inte intens nsid idad ad lumí lumíni nica ca que que va redu reduci cién éndo dose se segú según n se va gana ganand ndo o profundidad. Por ello la mayor diversidad de especies y abundancia de individuos se presenta en profundidades no superiores a los 30 metros. Las Las macr macroa oalg lgas as más más senc sencil illa las s de mant manten ener er en acua acuari rio o son son las las clorófitas o algas verdes, es, las algas rojas y pardas sin duda representan un toque exótico para el acuario pero presentan el reto para su mantenimiento de ser muy vulnerables frente a las altas temper temperatu aturas ras.. No toleran tolerando do aquell aquellas as superio superiores res a los 27 grados grados.. Además su crecimiento lento provoca que a menudo sean cubiertas por algas algas que termin terminan an por asfixi asfixiarl arlas as provoc provocand ando o su muerte muerte.. En otras otras muchas muchas ocasio ocasiones nes son depred depredada adas s por alguna algunas s especi especies es de peces por lo que la única forma de mantenimiento es en refugio.
1.-Tipos de Cultivos
Cultivo por aspersión De entre los sistemas de cultivo en tierra, el cultivo por aspersión de macroalgas es el más peculiar. Parece tener su orig origen en en el labo labora rato torio rio de L.A. L.A. Ha Hani nic, c, de la Univ Univer ersi sida dad d de Dalhousie, Halifax, Nueva Escocia, y fue descrito brevemente por Chapmann (1973). En Europa, el cultivo por aspersión se ha desarrollado bajo condiciones de invernadero en Suecia (Lignell y Pedersén 1986, Haglund y Pedersén 1988) y también en Noruega (Indergaard et al. 1986). El cultivo por aspersión presenta una serie de característ características icas diferenciales diferenciales respecto respecto a los otros otros sistemas sistemas de maricultura vegetal. Se realiza en estructuras tridimensionales, que sirven de soporte a varias bandejas de malla plástica donde se colocan las algas. El sistema puede tener varias de estas band bandej ejas as a dist distin into tos s nive nivele les s depe depend ndie iend ndo o de la altu altura ra de la estructura. El suminstro de agua a las algas se realiza mediante un fluj flujo, o, que que en form forma a de duch ducha, a, rieg riega a el nive nivell supe superi rior or y anál análog ogam amen ente te a una una casc cascad ada a sigu sigue e regan regando do el rest resto o de los los niveles de la estructura. La estructura de soporte puede albergar varias bandejas cuya cuya anch anchur ura, a, dist distan anci cia a entr entre e ellas ellas y diám diámet etro ro de la mall malla, a, influyen directamente sobre la cantidad de luz que llega a las plantas (Moeller y Garber 1982). Otro de los factores críticos de dise diseño ño es la form forma a de duch duchar ar las las band bandej ejas as,, pues pues de ello ello depend ende la homogeneidad del riego de las algas y el mantenimiento de una humedad óptima y la operatividad del sistema (Haglund y Pedersén 1988).
Cultivo en tanque El cultivo en tanque es el sistema más comúnmente utilizado para la producción de macroalgas en tierra (Ugarte y Santelices 1992). Se suelen utilizar contenedores de diversos materiales y formas siendo los más comunes los tanques rectangulares o de fond fondo o conc concav avo. o. Las Las prin princi cipa pale les s vari variab able les s que que afec afecta tan n la prod produc ucci ción ón en este este tipo tipo de sist sistem emas as son, son, adem además ás de las las varia ariab bles les fís físicoico-q quími uímica cas s (rad (radia iaci ción ón solar olar,, temp temper erat atu ura ambi ambien ente te,, nutr nutrie ient ntes es incl incluí uído do el dióx dióxid ido o de carb carbon ono) o),, las las carac aracte terí ríst stic icas as técn écnica icas como como la form orma del del tanq tanque ue y el movimiento del agua (Chapman y Chapman 1980). Con el cultivo en tanque de Chondrus Chondrus crispus crispus, se ha demostrado que uno de los factores técnicos más importantes para el crecimiento algal, es la superficie del tanque y no su volúmen, debido principalmente a la absorción de la luz por la columna de agua (Bidwell et al. 1985). Además los sistemas de cult cultiv ivo o en tanq tanque ue requ requie iere ren n mayo mayorr gast gasto o de ener energí gía a para para prod produc ucir ir la agit agitac ació ión n y faci facili lita tarr el inte interc rcam ambi bio o de gase gases, s, la ditribución de nutrientes y el movimiento de las algas dentro del tanque (Guerin y Bird 1987). Con la agitación se pretende conseguir un efecto hidrodinámico que: Evit Evite e fenó fenóme meno nos s de auto autoso somb mbre read ado, o, aume aument ntan ando do el tiem tiempo po de expo exposi sici ción ón a la luz, luz, prod produc ucien iendo do peri period odos os de luz/oscuridad. Elimine la capa limitante de difusión, para favorecer el intercambio de gases y nutrientes. Homoge geni nice ce el medi medio, o, elim elimin inan ando do grad gradie ient ntes es de pH, pH, Homo temperatura y concentración de nutrientes. Genere autora autoraspa spado, do, dificu dificulta ltando ndo la fijaci fijación ón de epifit epifitos os Genere tant tanto o sobr sobre e el talo talo del del alga alga como como sobr sobre e las las pare parede des s del del tanque.
Comúnmente, la agitación se logra utilizando aireadores, que mediante tuberías localizadas en el fondo del tanque, generan una circul circulaci ación ón adecua adecuada da del agua agua y permit permiten en la exposi exposició ción n periódica de las plantas a la luz en la superficie.
u t c a l a v l U a c e j E e d r a l p m
2.- Fisiopatología en cultivo de macroalgas. Es ampl amplia iame ment nte e reco recon nocid cido que una de las las prin princi cip pales ales limitacion limitaciones es del cultivo cultivo de algas, algas, lo constituye constituyen n las enfermedades enfermedades e infecciones de los cultivos (Fletcher 1989). Una gran variedad de enfermedades infecciosas y no infecciosas han sido descritas en macroalgas marinas (Andrews 1976). En las primeras (tra (trans nsmi misi sibl bles es), ), un agen agente te biol biológ ógico ico es el resp respon onsa sabl ble e de la enferm enfermeda edad, d, habién habiéndos dose e descri descrito to agente agentes s causal causales es tales tales como como virus, bacterias, hongos, nemátodos, y algas parásitas, mientras que las segundas (no transmisibles), están causadas por factores abió abióti tico cos s y abar abarca can n todo todo tipo tipo de desó desórd rden enes es orig origin inad ados os por por cambios medio ambientales extremos y agentes contaminantes. La mayor parte de la fisiopatología en cultivos de macroalgas son 2.
Epifitos
Actualmente el problema más importante del cultivo intensivo de macr macroa oalg lgas as es el crec crecim imie ient nto o de alga algas s epif epifit itas as,, tant tanto o en cultiv cultivos os en el mar (Kusch (Kuschel el y Buschm Buschmann ann 1991) como, como, sobre sobre todo, en tanques (Friedlander 1992). Los epifitos más comunes son algas microscópicas unicelulares, principalmente diatomeas (Booth (Booth 1981), 1981), aunque aunque las especies más problemáti problemáticas cas son algas macros macroscóp cópica icas s verdes verdes del género género Ulva y Enteromorpha , las pardas filamentosas del género Ectocarpus y Pilayella además de algu algun nas alga algas s roja rojas s filam ilamen ento tos sas como como Acrochaetium y Audouniella .
Virus Existe Existen n eviden evidencias cias de la existe existenci ncia a de virus virus en macroa macroalga lgas s mari marina nas s (Chorna Toth h y Wilc Wilce e 1972 1972;; Gracilaria Chorna tomentos tomentosa, a, Tot epihippisora, Apt y Gibor 1991; Ectocarpus, Van Etten et al. 1991 1991). ). Sin Sin emba embarg rgo, o, la cara caract cter eriz izac ació ión n de esta estas s partículas vira virale les s y su aisla aislami mien ento to sólo sólo ha sido sido reali realiza zada da en alga algas s del del orden Ectocarpale Ectocarpales s (Müller (Müller et al. 1990). ). El meca mecani nism smo o de al. 1990 infección de estos virus se realiza a través de las zoosporas y gametos, que durante su desarrollo transmiten el genoma viral vía vía mit mitosis osis a cad cada célu célula la del del huésp uésped ed;; sin emb embarg argo, los los síntomas de la infección no aparecen hasta que los filamentos adultos se tornan fértiles.
3 .- Ejemplo de cultivos En esta ocasión vamos a utilizar la macroalga Porphyra sp.
CULTIVO DE Porphyra sp. Las algas más importantes comercialmente hablando son miembros de la clase Rhodophyceae, el alga roja. Varias algas rojas son consumidas por el hombre, las más importantes son miembros del género Porphyra, conocidas como “laver” en países europeos y americanos y como “nori” en el Japón, dónde es el producto marino singular más valioso comercialmente. El cultivo del “nori” se inició en Japón, según reportes, en el siglo XVII en la bahía de Tokio.
ESPECIES Las cinco especies, más comúnmente cultivadas son: kuniedai , P. seudolinealis seudolinealis , P. tenera, P. yezoensis .
Métodos de recolección
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Método Méto do Tradicio Tra dicional nal.
Porphyra angusta P.
Este método original, y ahora obsoleto frente a los grandes avances tecnológicos, y casi extinguido en el Japón, se practica aún en Corea. 1. Incluye la colo colocac cació ión n de atad atados os de rama ramass de bamb bambú ú sin sin hoja hojas, s, robl roblee u otro otross
árboles, en o justo encima, del nivel del agua en áreas localizadas bien lejos del agua salobre. 2. cultivo se dan de Setiembre a Octubre.
Las
épocas cas
de
3. Las monosp monospora orass inmóviles de Porphyra se establecen de dos a cuatro semanas en las ramas, y se desarrollan en “thalli” ( la parte de la planta comestible ) de 1 cm., de diámetro. 4. Las rama ramass y su vegetación adheridas se mueven hacia la orilla , preferiblemente en un área área alre alrede dedo dorr de la boca boca de un río, río, dond dondee se encu encuen entr tran an alta altass concentraciones de nutrientes disueltos. 5. Allí crece el “thall “thalli” i” y se cosech cosechaa periód periódicam icament entee cortán cortándol dolo o o arranc arrancánd ándolo olo en invierno.
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Método Métod o de “Hib “Hibii”. 1. En lugar de redes, se pueden usar usar “hibi”, hechos de de vara paralelas de bambú, conectados con cuerdas a intervalos de 10 a 15 cm., o redes que pueden pueden ser suspen suspendid didas as perpen perpendic dicula ularmen rmente te a la superfi superficie cie del agua.
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Método Métod o actua a ctuall. 1. Las estruc estructur turas as de cultiv cultivo, o, son general generalmen mente te redes, redes, las cuáles cuáles suplantan a las ramas como recolectoras de monosporas. Están hechas de fibra de palma o cordel sintético, de 3 a 5 mm., de diámetro, con aberturas de 15 cm. 2. Las redes se suspenden de varas hundidas en el fondo de tal manera que la superficie plana de la red se halle en forma paralela a la superficie del agua. 3. las redes tienen tienen generalmen generalmente te 1.2 m., de de ancho y varían varían de 18 a 45 m., de largo. 4. La producción artificial de monosporas, se lleva a cabo colocando conchas de ostras , ya sea suelta o amarradas con alambres, en el interior de tanques tanques de concreto a principios de primavera y agregando el thalli picado. Los espermacios y carpogonios liberados de este modo se funden para formar carposporas, que se adhieren a las conchas y se
esconden en la capa de perlado para convertirse, de esta manera, a la etapa conquicélica.
Desarrollo del proceso de cultivo 1. El crecimiento crecimiento activo activo de los talos talos de Porphyra, Porphyra, grandes grandes y con con hojas anchas, se lleva a cabo, durante el período de Noviembre hasta principios de Abril. 2. En abril se desarrolla el “thalli”, que se vuelve gradualmente, más pequeño de tamaño y finalmente desaparece para finales de Julio. 3. Empe Empeza zand ndo o a fina finale less de Otoñ Otoño, o, algu alguna nass alga algass desa desarr rrol olla lan n carpogonia, en forma de células poco diferentes a las del talo, mientras otras producen espermacios. 4. Se lleva a cabo la fusión sexual entre los espermacios y los contenidos contenidos de los carpogonios, carpogonios, dividiéndose dividiéndose el ultimo ultimo para formar cuatro carposporas. 5. Las carposporas liberadas, se amontonan y se sumergen en el mar para germinar cuando se colocan en conchas de moluscos. conquilocélica élica, 6. Las Las espo esporas ras germ germin inad adas as,, dan dan paso paso a la fase conquiloc desc descrit ritaa orig origin inal alme ment ntee como como un alga alga sepa separad radaa vivi vivien endo do en conc concha ha,, Conchocelis rosa.
7. La conqui conquiloc locélic élicaa sigue sigue crecien creciendo do como como una incrus incrustac tación ión roja roja durante durante la primavera primavera y verano, liberando liberando monosp monosporas oras a principios principios del otoño, que al establecerse, crecen hasta llegar a “thalli”. 8. La lib liberac eració ión n de monos onospo pora rass se acel aceler eraa dis dismin minuyen uyend do repentinamente la temperatura del agua de 17 a 20ºC. 9. El rendimiento de monosporas puede aumentarse reduciendo el fotoperíodo diario de 8 a 10 horas. 10. Alguna Algunass especi especies es de Porph Porphyra yra incluy incluyend endo o todas todas las especie especiess cultiv cultivada adas, s, llevan llevan un aparat aparato o reprod reproduct uctor or que funcio funciona na por medio medio de esporas asexuadas liberadas por por las plantas plantas jóvenes. 11. Ordinariamente, Porphyra sp., en cultivo alcanza de 10 a 15cm de longitud en fase de mareas (aproximadamente 15 días), momento en el que debe ser cosechada o de lo contrario las hojas largas serán rotas por las olas. 12. Las plantas en red pueden se cosechadas tres o cuatro veces, después de lo cuál la red debe ser reemplazada.
13. Después de la cosecha se lava al “nori” en agua dulce y se corta en pequeños trozos (de 10 a 15mm cuadrados). 14. Aproximadamente 4 k de estos trozos se colocan en un barril de 100lt. De agua dulce y se les agita. La suspensión resultante se extiende dentro de una estructura de madera de 17 a 21cm por lado, en descanso sobre una fina estera de bambú. Las hojas que pesan aproximadamente de 2.5 2.5 a 3.0g 3.0g cada cada una, una, se seca secan n al sol, sol, se sepa separa ran n de la este estera ra y se comercializan como “hoshinori”. 15. Una red de cultivo cultivo de 18m produce produce de 1000 a 3000 3000 hojas (2500 (2500 en promedio) o de 35 a 105k de “hoshinori” anualmente.
Factores de cultivo •
TEMPERATURA Monosporas: La captura de son mejores cuando cuando la temperatura temperatura del agua oscila oscila entre los 22 y 23ºC. Después de una tormenta, se considera que es un moment momento o partic particula ularme rmente nte adecua adecuado, do, así como como lo son del segund segundo o al cuarto día después del primero o décimo quinto de cada mes lunar.
Etapa conquilocélica : La temperatur temperaturaa se mantiene mantiene por encima encima de los los 25ºC para evitar la libera liberación ción premat prematura ura de las monosp monospora oras. s. La máxima máxima temper temperatu atura ra permitida es de 29ºC. Thalli :
3 a 20ºC, pueden sobrevivir a temperaturas 5 a 10ºC, rango óptimo.
Las temperaturas altas, causan la muerte del thalli, lo que constituyen un riesgo ya que pueden llegar a desaparecer los cultivos mal programados.
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ILUMINACIÓN 1. Durante la fase conquilocélica, esta debe mantenerse intensa, pero no tanto como la luz solar directa, hasta que las plantas alcancen un tamaño visible; después se reduce a 500 Lux aproximadamente.
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SALINIDAD Varía de acuerdo a la edad de la planta:
Principio y final del período de cultivo se mantiene del 30-31 %. Resto del tiempo se mantiene al 20%, o ligeramente menor, para • evitar enfermedades. •
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ESPACIO 1. Para el cultivo conquilocélica los requerimientos son : Un tanque de concreto de 2.4 m x 1.8 m x 0.9 m de profundidad. Contendrá 250 cuerdas de 10 conchas de ostras cada una, o las suficientes suficientes para abastecer 125 de las redes recolectoras recolectoras pequeñas de 18m.
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ENFERMEDADES Se da un buen desarrollo de algunos hongos, como Pythicum sp., que puede ser letal para los thalli, particularmente a temperaturas por encima encima de los 10ºC. 10ºC. Cuando Cuando se generaliza, generaliza, puede barrer barrer con más del 50% de la cosecha de nori. Tratamiento : El hongo puede se al menos parcialmente evitado, evitado, exponiendo a las algas al aire durante el ciclo de mareas. Por otra otra parte parte demasi demasiada ada exposi exposició ción n puede puede reduci reducirr el crecimi crecimient ento o y endurecer el talo, haciéndolo inapropiado como alimento. El método más satisfactorio, es exponer a las algas aproximadamente por 4 horas/ día.
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LECHOS 1. También es importante la regulación ocasional del nivel de los lechos, ya que el mejor tiempo y duración de emergencia cambia con la estación y desarrollo gradual del alga. 2. Es importante también para el mejor control del alga verde, que a veces se adhiere a las redes, pero crece solamente en una banda angosta de la columna de agua.
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AGUA 1. Se debe evitar la inmersión prolongada en la superficie del mar, ya que la capa superficial en las áreas estuarinas, puede ser agua dulce casi pura, que es dañina, si no es que letal para el alga.
