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Tratamiento de efluentes de una planta piloto de producción hiper intensiva de tilapia nilótica con dos cepas de microalgas

Effluent treatment of hyper intensive pilot production plant of nile tilapia with two strains of microalgae

Julio Enrique Ramos Chávez (2014)

El constante crecimiento de la industria acuícola y la disminución del recurso hídrico, han conducido al avance de nuevas técnicas de producción enfocadas a la optimización del uso del agua. En este sentido, los sistemas de recirculación acuícola (SRA) se desarrollaron para optimizar el uso de este recurso, con un recambio diario = 10% del volumen total del agua. Estos sistemas son una herramienta en la producción de especies de valor comercial como la tilapia nilótica (Oreochromys niloticus). La alta demanda en el mercado y las características específicas de la especie permiten cultivar en densidades de hasta 120 kg/m3 en SRA. Sin embargo, el uso de SRA para producción hiper intensiva se caracteriza por la generación de altas concentraciones de nutrientes en sus efluentes, como el nitrógeno amoniacal total (NAT), nitritos (NO2), nitratos (NO3) y fosfatos (PO4). Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de remoción de nutrientes (NAT, NO2, NO3 y PO4) y la producción de biomasa de las microalgas Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliquus en sistemas de cultivos estáticos y semicontinuos utilizando efluentes crudos generados en un SRA. Las cepas de microalgas S. obliquus (SCO1) y C. vulgaris (CLV2) fueron obtenidas de la colección del cepario del Departamento de Acuicultura del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada,(CICESE). La fracción disuelta de los efluentes obtenida de los SRA se colocó en garrafones de plástico con una capacidad de 19 litros. La capacidad de remoción de nutrientes de las microalgas en sistemas estáticos se evaluó usando 3 diferentes tratamientos (sintético, clorado y no clorado), se realizaron 3 bioensayos para cada especie en condiciones no controladas de luz y temperatura por un periodo 7 días. En los sistemas semicontinuos la capacidad de remoción de nutrientes de las 2 especies de microalgas, se evaluó en un volumen total de 17 litros en condiciones controladas de luz (7,500 ± 400 Lux) y temperatura (20 ± 0.6 °C) durante 17 días, utilizando un control y 1 tratamiento de efluente no clorado por cada especie de microalga. En los sistemas estáticos la capacidad de crecimiento de C. vulgaris (< 4 X 106 cél/ml) fue menor que la de S. obliquus (> 4 X 106 cél/ml). La dinámica de absorción de nutrientes fue diferente en cada uno de los bioensayos, debido a la naturaleza cambiante del efluente. Cuando se registraron concentraciones de NAT en el efluente, el consumo se llevó a cabo en 24 h en las 2 especies. Los NO2 registraron un aumento en concentración en los 3 tratamientos con las 2 especies. La remoción de NO3 fue < 50% en los 3 tratamientos con las 2 especies. Por otro lado, el consumo de PO4 fue > 60% con S. obliquus en los 3 tratamientos, mientras que con C. vulgaris fue > 98 % solo en el efluente sintético. En los sistemas semicontinuos S. obliquus resistió las condiciones de estrés ocasionadas por las diluciones, mientras que C. vulgaris solo permaneció durante 11 días. La capacidad de remoción al día 17 para S. obliquus fue del 100% de NAT, 97.2 % de NO2, 35.8% de NO3 y 20.4% de PO4. La remoción con C. vulgaris al día 11 fue de 100% de NAT, 18.7% para NO2, 0% de NO3 y 48.6% de PO4

The steady growth of the aquaculture industry and the decline of water resources have led to the development of new production techniques aimed to optime the water resource. Recirculating aquaculture systems (RAS) were developed to optimize the use of this resource operating with daily exchanges = 10% of the total water volume. RAS are currently used in the production of commercially valuable species such as Nile tilapia (Oreochromys niloticus). One of the most important characteristics of the RAS is the ability to grow fish in small spaces at high densities (up to 120 kg/m3). However, RAS are characterized by the production of high concentration of nutrients in the effluent, as: total ammonia nitrogen (TAN), nitrite (NO2), nitrate (NO3) and phosphate (PO4). Therefore, the aim of this study was to evaluate the removal nutrient capability (NAT, NO2, NO3 and PO4) and biomass production of two species of microalgae: Chlorella vulgaris and Scenedesmus obliquus in two different culture techniques, batch and semicontinuous using RAS effluents. Microalgaes S. obliquus (SCO1) and C. vulgaris (CLV2) were obtained from the collection of the Department of Aquaculture microalgae collection. The RAS effluents were placed in plastic container (19 l). In the first experiment, the microalgae removal nutrient capacity was evaluated in batch culture systems using 3 different treatments: treatment 1: synthetic effluent, treatment 2: chlorinated effluent and treatment 3: non-chlorinated effluent. Three bioassays for each species were carried out in outdoor conditions for 7 days. In the second experiment one bioassay was designed to evaluate the nutrient removal capability of both microalgae species in a semicontinuous culture system under controlled light (7,500 ± 400 lux) and temperature conditions (20 ± 0.6 ° C) for 17 days period. Three treatments were evaluated in this experiment: treatment 1 control, treatment 2 non-chlorinated effluent with SCO1, and treatment 3 non-chlorinated effluent with CLV2. In the batch culture systems C. vulgaris (<4 X 106 cells / ml) cell density was lower than S. obliquus (> 4 X 106 cells / ml). Nutrient uptake was different in each of the bioassays in experiment due to the changing nature of the effluent. NAT was removed in 24 h by both microalgae species. The NO2 concentration increase with time recorded in the 3 treatments in all bioassay for species. The NO3 removal was <50 % in the 3 treatments in all bioassays for both species. The PO4 removal was> 60% for S. obliquus in the 3 treatments, and C. vulgaris was >98% only in the synthetic effluent. When S. obliquus was cultured in semicontinous systems was able to grow for the duration of the bioassay (17 days), meanwhile C. vulgaris only remained viable for 11 days in the same culture conditions. The nutrient removal capacity at day 17 for S. obliquus was NAT 100%, 97.2% of NO2, NO3 35.8% and 20.4% of PO4. The nutrient removal with C. vulgaris at 11 days was NAT 100%, 18.7 % of NO2, NO3 0 % and 48.6% of PO4

Master thesis

Tilapia, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Estudio epizootiológico de Candidatus Xenohaliotis californiensis (Prokaryota) en abulón azul (Haliotis fulgens) y amarillo (H. corrugata) de la península de Baja California

Epizootic study of Candidatus Xenohaliotis californiensis (Prokaryote) in Blue abalone (Haliotis fulgens) and Yellow abalone (Haliotis corrugata) from the peninsula of Baja California

Montserrat Muñoz Flores (2014)

El abulón es un recurso pesquero, de gran importancia socio-económica, que se distribuye a lo largo de las costas de California, Estados Unidos de América (EUA) y de la Península de Baja California, México. La tendencia histórica en la captura de este recurso refleja una disminución significativa asociada a sobrepesca, pesca ilegal y mortalidades masivas relacionadas con eventos como el fenómeno de El Niño, hipoxia generada por surgencias, acidificación por el cambio climático, destrucción de hábitats y presencia de enfermedades. A la enfermedad del Síndrome de Deshidratación (SD), provocada por la bacteria intracelular Candidatus Xenohaliotis californiensis del orden Rickettsiales, se le ha atribuido la devastación de las poblaciones de abulón negro (Haliotis cracherodii), rojo (H. rufescens) y amarillo (H. corrugata) en California, EUA.  Mientras que, en México se ha detectado la presencia de este patógeno en abulón negro, rojo, amarillo y azul (H. fulgens) desde los años noventa. Sin embargo, se desconocen aspectos como la distribución de esta procariota y el desarrollo de la enfermedad del SD en estas especies. Por otra parte, aunque está documentada la descripción del daño tisular asociado al SD para poblaciones de abulón negro y rojo de California, en abulón azul y amarillo de Baja California no existen estudios al respecto. Por ello, con objeto de determinar la prevalencia, intensidad y distribución de Candidatus X. Californiensis por especie y sexo; así como describir la morfología de túbulos y divertículos digestivos y el daño tisular asociado, se analizaron un total de 378 abulones de talla comercial (199 azules y 179 amarillos) provenientes de capturas comerciales de las temporadas de Abril/2012, Noviembre/2012 y Mayo/2013. La presencia de Candidatus X. californiensis se determinó por histología y su identidad se confirmó mediante la técnica de PCR. La intensidad se estimó considerando el número de inclusiones de Candidatus X. californiensis y el daño tisular asociado a ellas, estableciéndose tres grados de intensidad (leve, media y severa). La prevalencia fue de 87%±14 y 59%±10 en abulón azul y amarillo, respectivamente. La prevalencia promedio por sexos en el abulón azul fue 77%±17 en machos, 89%±15 en hembras y 83%±29 en abulones indiferenciados. En el caso de abulón amarillo fue de 58%±6 en machos, 58%±6 en hembras y 70%±28 en indiferenciados. En general, la intensidad de Candidatus X. californiensis fue de leve a media en machos y hembras. Mientras que, las intensidades severas observadas estuvieron asociadas a hembras y organismos indiferenciados. La presencia de la procariota en altos porcentajes en las poblaciones estudiadas sugiere endemismo. Por otro lado, el desarrollo de los túbulos y divertículos digestivos en abulones sanos, fue similar a la descrita para otros moluscos y crustáceos. En abulones con intensidad leve, se observó una compresión del núcleo de la célula hospedera e hipertrofia de la misma, sin pérdida de la arquitectura normal de los tejidos. En abulones con intensidad media se observaron células hipertrofiadas distribuidas focalmente resultando en la deformación del tejido, hiperplasia, displasia y en algunos casos desprendimiento celular. Mientras que, en abulones con intensidad severa se observaron y pérdida de la arquitectura normal en la mayor parte del tejido; hay  hiperplasias, displasias, sustitución de los divertículos por tejido de tipo fibroso, y en algunos casos metaplasias. Este tipo de alteraciones tisulares son acordes a la evolución de una enfermedad crónica. No se observó correspondencia de la intensidad de la infección con los signos externos descritos para el SD reportados en diversas especies de abulón de Estados Unidos. Se recomienda realizar evaluaciones continuas de la presencia de Candidatus X. Californiensis en la Península de Baja California, con el objeto de conocer mejor la epizootiología de la enfermedad del SD y dimensionar su efecto sobre las poblaciones silvestres de diversas especies de abulones. Así mismo, se recomienda realizar un estudio a nivel de laboratorio que permita definir con mayor claridad la patogénesis de la enfermedad y su relación con la apariencia externa de los abulones enfermos.

Abalone is a fishing resource of great social-economic importance, that is distributed along the coasts of California, United States of America (USA) and the peninsula of Baja California, México. The historical capture tendency of this resource reflects a significate decline associated with overfishing, illegal poaching and mass mortalities related with events such as El Niño southern oscillation, hypoxia generated by upwelling, acidification due to climate change, habitat destruction and the presence of diseases. Withering syndrome (WS) disease, is caused by the intracellular bacteria Candidatus Xenohaliotis californiensis of the order Rickettsiales, this disease is held responsible for the devastation of black abalone (Haliotis cracherodii), red abalone (Haliotis rufescens) and yellow abalone (Haliotis corrugata) populations in California, USA. In Mexico, the presence of this pathogen has been detected in black, red, yellow and blue abalone (Haliotis fulgens) since the 90´s. However, aspects such as the distribution of this prokaryote and disease development in the mentioned species are unknown. Furthermore, the description of tissular damage associated with WS in black and red abalone from California has been documented however, in blue and yellow abalone from Baja California no studies have been conducted on these aspects. Thus, with the objective of determining the prevalence, intensity and distribution of Candidatus X. californiensis by specie and sex, as well as to describe the morphology of tube and digestive diverticula and the damage associated with these tissues, 378 abalone of legal size (199 blue abalone and 179 yellow abalone) from commercial captures of April /2012, November/2012 and May/2013 were analyzed.  The presence of Candidatus X. californiensis was determined by histology and the identity was confirmed by PCR technique. The intensity was estimated considering the number of inclusions of Candidatus X. californiensis and tissue damage associated with inclusions, establishing three degrees of intensity (light, medium and sever). The prevalence was 87%±14 and 59±10 in blue and yellow abalone respectively. The average prevalence by sex in blue abalone was 77 ±17 in males, 89± 15 in females and 83±29 in undifferentiated abalone. In the case of yellow abalone the average prevalence was 58±6 in males, 58±6 in females and 70±28 in undifferentiated abalone. In general, the intensity of Candidatus X. californiensis went from light to medium in male and females. While sever intensities were associated with females and undifferentiated organisms. The presence of the prokaryote in high percentages in the studied populations suggests endemism. Furthermore, the development of tubes and digestive diverticula in healthy abalone, was similar to that described in other mollusk and crustacean. In abalone with low intensity, a compression of the host nucleus and hypertrophy of the host cell, without the loss or the normal architecture of tissues was observed. In abalone with medium intensities hypertrophied cell were observed distributed focally resulting in the distortion of tissue, hyperplasia, dysplasia and in some cases cellular detachment. Whereas in, abalone with sever intensity the loss of normal architecture was observed in the majority of the tissue, with hyperplasia, dysplasia, substitution of digestive diverticula with fibrous tissue, and in some cases metaplasia. These types of tissular alterations are consistent with the evolution of a chronic disease. No correspondence was observed between intensity of infection and the external signs described for WS of different species of abalone from USA. Continuous evaluations for the presence of Candidatus X. californiensis are recommended in the peninsula of Baja California, with the objective of obtaining a better understanding of the epizootiology of WS disease and dimensioning the effect of WS on wild abalone populations of different species. Likewise, a study at laboratory level is recommended to clarify and define the pathogenesis of the disease and its relationship with the external appearance of sick abalone.

Master thesis

Epizootiología, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Efecto de dietas monoalgales y mixtas de Isochrysis sp. y Chaetoceros calcitrans en el desarrollo larval de Panopea generosa

Monoalgal and mixed diets of Isochrysis sp. and Chaetoceros calcitrans on larval development of Panopea generosa

Vincent Montes Orozco (2014)

La almeja generosa del Pacífico (Panopea generosa) es un recurso importante en la costa oeste de Baja California, México. Su pesquería inició hace 15 años aproximadamente y a la fecha se ha ido incrementando significativamente. Para prevenir la reducción de las poblaciones naturales debido a la captura intensiva, semillas de almeja generosa han sido producidas a través de la acuicultura para introducirlas en áreas sobrexplotadas. Sin embargo, actualmente la información sobre el uso de mezclas de microalgas en la alimentación de larvas de Panopea generosa es limitada. Por lo tanto, El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de dietas monoalgales y mixtas de Isochrysis sp. y Chaetoceros calcitrans en el crecimiento y supervivencia larval de la almeja Panopea generosa. Para ello, cada dos días se tomaron muestras de los cultivos larvarios en los diferentes tratamientos hasta que los organismos alcanzaron la metamorfosis. Además, se obtuvieron muestras de las microalgas Isochrysis sp. y Chaetoceros calcitrans para evaluar el peso seco orgánico (PSO) y la composición proximal de las dietas. Los resultados mostraron que Isochrysis sp. tuvo mayor PSO, proteínas, carbohidratos y lípidos que C. calcitrans y la dieta mixta. La supervivencia observada al día 23 después de la fertilización fue 37% con la dieta mixta, seguida por las dietas monoalgales de Isochrysis sp. (26%) y C. calcitrans (4%) pero sin diferencias significativas entre los tratamientos. Sin embargo, sí se encontraron diferencias en la longitud dorso-ventral y antero-posterior, donde las larvas alimentadas con Isochrysis sp. y la dieta mixta registraron mayor tamaño que aquellos alimentados solo con C. calcitrans. Por lo tanto, se sugiere que la dieta monoalgal de Isochrysis sp. y la dieta mixta pueden ser usadas en la alimentación de larvas de Panopea generosa

The Pacific geoduck clam Panopea generosa is an important resource of northwestern coast of Baja California, México. The fishery of this species began 15 years ago, progressively increasing until now. To prevent the reduction of natural populations due to intensive harvest, young clams have been produced in hatcheries and introduced in overexploited areas. However, up to date, there are few information about Panopea generosa larval development using mixed microalgae diets. Thus, the objective of this study was the evaluation of mono-specific and mixed algal diets of Isochrysis sp. and Chaetoceros calcitrans on larval growth and survival of larvae of the geoduck clam (Panopea generosa). Samples from the different treatments were taken each two days until the metamorphosis of the organisms. In addition, samples of Isochrysis sp. and Chaetoceros calcitrans were obtained for ash-free dry weight (AFDW) and proximal composition evaluation of the diets. The results showed that Isochrysis sp. had AFDW, proteins, carbohydrates and lipids higher than C. calcitrans and the mixed diet. Larval survival at 23 day after fertilization was 37% when fed with a mixed diet, followed by the monoalgal diets of Isochrysis sp. and C. calcitrans (26 and 4% respectively), without significant differences among treatments. However, significant differences were found in dorso-ventral and antero-posterior length, where larvae fed with Isochrysis sp. and the mixed diet were larger than those fed with C. calcitrans. It is therefore, suggested that mono-specific diet of Isochrysis sp. and mixed diet can be used to fed larvae of Panopea generosa

Master thesis

Almeja, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Efecto de los ácidos grasos y la luz UV en el cultivo larvario del lenguado de California Paralichthys californicus (Ayres, 1851)

Effect of fatty acids and uv light on california halibut (Paralichthys californicus) larval culture (Ayres, 1851)

Verónica Vizcaíno Ochoa (2010)

El lenguado de California es una especie nueva para la acuicultura, pose un granvalor comercial y rapido crecimiento. El cultivo de esta especie comenzorecientemente en el norte del pais y al igual que en los cultivos de otras especies depeces planos se presentan problemas asociados a las condiciones de cultivo y estanrelacionados con deficiencias nutricionales, calidad del agua y luz, lo cual se reflejaen deformidades oseas y pigmentacion anormal, por lo que los organismos pierdenvalor comercial. En este trabajo se estudio el desarrollo de la pigmentacion y seobservo que en el lenguado de California a diferencia de otras especies el patron depigmentacion definitivo se desarrolla despues de la metamorfosis; durante la etapajuvenil (75 dde). Se realizo un experimento como primera aproximacion para reducirla pigmentacion anormal, aumentar el crecimiento y determinar el requerimientoDHA, en larvas de lenguado de California. Se evaluo el efecto de cuatro nivelesdietario de DHA, (nulo 0% DHA, bajo 5% DHA, medio 10% DHA y alto 10% DHA)administrado a traves de metanauplios de Artemia enriquecidos, sobre elcrecimiento, sobrevivencia, exito en el destete y pigmentacion. No se observarondiferencias significativas en el crecimiento, la sobrevivencia y la pigmentacion comoresultado de la dieta con los cuatro niveles de DHA al dia 50 dde. Sin embargo, laslarvas alimentadas con el nivel alto de DHA mostraron el mayor crecimiento ysobrevivencia al final del experimento (75 dde). Se observo un numerosignificativamente mayor de peces pigmentados (ca., 33%) con el tratamiento deDHA alto a los 75 dde, comparado con los tratamiento de DHA bajo y nulo (0 y 5%).Sin embargo, este tratamiento resulto con alto numero de peces pseudoalbinos (ca.,30% of the population). Por medio de una regresion polinomial de segundo orden seestimo que el nivel de DHA recomendado en la dieta prematamorfica para ellenguado de California de 50 dde es de 1.21% de DHA del total de acidos grasos(TFA) y para la etapa postmetamorfica de 2.40% de DHA del TAG. Adicionalmentese evaluo el efecto de la luz UV exponiendo a las larvas de lenguado de Californiade 15 a 50 dde a cuatro intensidades de luz UV (0, 33, 66 y 100%). No seobservaron diferencias significativas en el crecimiento ni en la pigmentacion despuesde la exposicion a los diferentes tratamientos de luz UV, por lo que se concluyo quela luz UV no es un factor determinante de la sintesis de melanina ni de lapigmentacion en el lenguado de California. Finalmente, se cuantifico la actividad dela enzima tirosinasa en piel de lenguado de California, utilizando tejido de pecespigmentados y pseudoalbinos y tomando muestras del lado oculado y del lado ciego.La actividad de la enzima se cuantifico espectrofotometricamente en todas lasmuestras analizadas y esta fue mayor en el extracto del tejido pigmentado ladooculado, seguido por el extracto del tejido pigmentado lado ciego, posteriormente porel extracto del tejido pseudoalbino lado oculado y finalmente por el extracto de tejidopseudoalbino lado ciego, sin embargo, no se observaron diferencias significativasentre los niveles de actividad de la enzima entre las muestras de los cuatro tejidosanalizados. Aunque tenemos avances importantes, aun no se logra elucidar elproblema de pigmentacion anormal en el lenguado de California, por lo que esnecesario realizar mas estudios para entender los procesos inhibitorios de lamelanizacion y obtener informacion que permita hacer modificaciones en el cultivolarvario con el fin de disminuir la pigmentacion anormal del lenguado de California. 

The California halibut is a new species for aquaculture, with great market value andgood growth rates. Culture of this species recently began in the north of Mexico,however as with many flatfish species there are problems in the production ofjuveniles associated with nutritional deficiencies (i.e., essential fatty acids) andenvironmental requirements (i.e., light conditions) which results in bone deformitiesand abnormal pigmentation of the juveniles produced and reduces their commercialvalue. In this study, we characterized the development of pigmentation process forthe California halibut, and unlike other flatfish species, the pattern of finalpigmentation was not completed until after metamorphosis during the early juvenilestage (75 days post hatch, dph). As a first approach to reduce abnormalpigmentation, improve growth and determine the requirement of the essential fattyacid, docosahexaeonic acid (DHA), in California halibut late larvae, we evaluated theeffect of four levels of dietary DHA (nul 0% DHA, low 5% DHA, medium 10% DHA , hi15% DHA ) on growth, survival, weaning success and pigmentation. DHA wasadministered to the larvae through enriched Artemia metanauplii. No significantdifferences on growth, survival and pigmentation as a result of increasing dietaryDHA levels were found in 50 dph recently settled juveniles. However, larvae fed thehighest DHA level resulted in the highest growth and survival at the end of theexperiment (75 dph). Additionally, highest weaning success was achieved with thistreatment. Significantly higher numbers of normally pigmented fish (ca., 33%) wereobtained with the highest DHA level at 75 dph compared to the low DHA levels (0and 5%). However, since this treatment resulted in the highest survival part of thepopulation had abnormal pigmentation (ca., 30% of the population). Based on asecond order polynomial regression, the recommended DHA level in the diet for premetamorphiclarvae to attain adequate growth and survival as estimated here forrecently settled California halibut at 50 dph is 1.21 % of DHA of the total fatty (TFA)acids. However, for post-metamorphosis fish (75 dph) highest pigmentation rates,growth and survival are obtained with 2.40% of DHA of TFA in the diet during theArtemia feeding period.Additionally, we evaluated the effect of UV light on the pigmentation process byexposing 15 to 50 dph California halibut larvae to four UV light intensities (0, 33, 66and 100%). There were no significant differences among treatment in terms ofgrowth or pigmentation after exposure to the UV light, thus we concluded that UVlight is not a critical factor in the synthesis of melanin and the pigmentation process inCalifornia halibut larvae.Lastly, we measured the activity of the enzyme tyrosinase which is known to be a keyenzyme in melanin biosynthesis. Tyrosinase activity was compare in Californiahalibut skin samples from the o-cular and the blind side of pigmented andpseudoalbinos fish. The enzyme activity was quantified using a novelspectrophotometric technique. We were able to detect activity in all samplesanalyzed, but enzyme activity was higher in extracts from tissues of the ocular side ofpigmented fish compared to the other extracts. However, no significant differenceswere found between the enzyme activity among the tissues analyzed.Although significant progress was made characterizing and reducing abnormalpigmentation in the California halibut, the pigmentation process is still unclear andrequires further research to elucidate the mechanism inhibiting normal melanization.This information can then be used to modify current larval production protocols inorder to further reduce abnormal pigmentation in California halibut. 

Doctoral thesis

Lenguado de California, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Biología reproductiva del bacalao negro (Anoplopoma fimbria) mantenido en sistemas de recirculación

Reproductive biology of sablefish Anoplopoma fimbria kept in aquaculture recirculation system 

Samuel Sánchez Serrano (2014)

Al ser México parte del rango de distribución natural del bacalao negro (Anoplopoma fimbria), este trabajo pretendió generar las bases para el desarrollo de la biotecnia de la reproducción del bacalao negro en México. Durante tres años se realizó la recolectaron organismos, muestras de esperma, y gónadas procedentes de la pesca comercial en el Puerto La Salina, Ensenada Baja California, encontrando que el bacalao negro presentó un estómago pequeño, típico de organismos carnívoros destacando también la presencia de solo 5 ciegos pilóricos muy gruesos. El bacalao negro registró la ausencia de la vejiga natatoria. Los ovarios y testículos de bacalao negro a lo largo del periodo de muestreo mostraron la presencia de ovocitos en varios estadios de desarrollo, así como diferentes etapas de desarrollo de gametos en los testículos siendo característico de organismos asincrónicos. El tamaño del espermatozoide del bacalao negro fue de 42 µm de flagelo y 2.3 µm de cabeza. El esperma del bacalao negro registró una diferencia significativa en los tres meses de muestreo entre los valores de pH, presión osmótica y volumen del fluido seminal. La espectrofotometría representó una opción para el conteo espermático del bacalao negro, siendo la longitud de onda de 240 nm la mejor aproximación a los conteos directos con el microscopio. La concentración de espermatozoides de bacalao negro aumentó de octubre a noviembre en los dos años de muestreo. El esperma del bacalao negro fue completamente inmóvil después de ~200 segundos. La temporada reproductiva del bacalao negro en Baja California presentó un desfase entre hembras y machos en los dos años de muestreo. La técnica de ecografía representó una técnica no invasiva viable para diferenciar entre hembras y machos así como para determinar la etapa en el desarrollo gonádico. La solución fisiológica F/S permitió la mejor conservación a corto plazo de las muestras de esperma de bacalao negro. La conservación a largo plazo del esperma del bacalao negro registró los mejores resultados de motilidad (80%) y viabilidad (85%) utilizando la combinación de Richardson + glicerol (12%) cuando se criopreservan las muestras a 5 cm del nitrógeno líquido durante 9 minutos y su posterior inmersión en nitrógeno líquido.

Mexico is part of the black cod (Anoplopoma fimbria) distribution range. The objective of this work is to develop for Mexico the black cod culture technology. For three years organisms (dead and alive), sperm sample, and gonads were collected from commercial fisheries at Puerto La Salina, Baja California Ensenada. The black cod showed a small stomach with 5 pyloric caeca, typical of carnivore fish. The black cod does not have swim bladder which is common to all bottom fish. The black cod ovaries and testicles sampled for the three years always showed gametes at various stages of development in ovaries and testis which are characteristic of asynchronous species. The size of the sperm head was 2.3 µm, the flagellum was 42 µm. The black cod sperm pH, osmotic pressure and volume of seminal fluid record showed significant differences throughout the three months of the spawning season, all three parameters increased as the season advance.. Spectrophotometry represents a viable option for black cod sperm count when performed at 240 nm instead of a microscope direct count. Black cod sperm concentration increased from October to November through the three sampling years. The black cod sperm activation time was ~ 200 seconds. Throughout the breeding season a significant difference in the maturation stage between males and females was detected in the three years of sampling.. The ultrasound technique represents a noninvasive technique viable option for differentiating between females and males and to determine the stage of gonadal development. The F/S extender solution gave better results for short-term preservation of sperm samples of black cod. The long-term preservation of sperm of black cod posted the best results in using the combination of The Richardson extender solution + glycerol (12%) showed the best results for cryopreservation, motility (80%) and viability (85%). For cryopreservation the samples were place 5 cm above the liquid nitrogen surface for 9 minutes before immersion in liquid nitrogen. The most important variables to be controlled for black cod maturation in a recirculating aquaculture system were temperature.

Doctoral thesis

Bacalao negro, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Carga parasitaria del ostión de placer Crassostrea corteziensis en invierno y su importancia para la producción en el Estado de Sinaloa

Oyster production in Mexico shows an increasing trend, however, even in the state of Sinaloa were a local fishery and the incipient cultivation of pleasure oyster Crassostrea corteziensis exist and even thought environmental conditions are ideal, the production is low and unstable. In this sense, promoting its production represents an alternative to fishing communities as it is also, awell-known specie and it is appreciated by consumers. The promotion of this activity with solid bases, including sanitary aspects, in particular determining the types of parasites that can put production at risk is essential. It is known that cultivation practices increase the possibility of disease occurrence, due to densely grouping of populations in small areas and in occasions batches are freely transferred without health certification from one place to another, this greatly facilitates the spread of parasites and diseases. In the present work, the parasitic load in C. corteziensis was determined at different winter seasons in the coastal lagoons Río Fuerte (north), Las Puentes, Cospita (downtown) and Teacapán (south) situated along the state. The collection of organisms was conducted in the winter seasons from November 2011 to March 2012 and November 2012 to March 2013. In each lagoon approximately 30 oysters of commercial size were collected. Fresh analysis was performed on the soft body of the oyster, as well as histopathological analysis, to determine the parasitic load. Additionally complementary molecular analysis (PCR and in situ hybridization) were conducted to confirm the identity of Perkinsus marinus. The detected parasites were Rickettsia-like-bacteria, P. marinus, Nematopsis-like protozoans, Ancistrocoma-like protozoans, trematode cysts and copepod Pseudomyicola spinosus. The parasitic load of C. corteziensis was similar in the majority of localities studied during the two winter seasons, this indicates uniformity in the parasitic load independently of the particular characteristics of each lagoon, with the exception of the trematode cysts that were only found in the north and center of the state. Among the parasitic load, P. marinus represents the species of most interest because it is the causing agent of Perkinsosis, however, its prevalence and intensity were low possibly due to the conditions of this season which are not favorable for the development of the organism. The obtained results are also similar to reported results from other studies in the area. The identity of P. marinus was confirmed and it proved to be the same variety as the one found in the state of Nayarit, also its location in the tissues was similar. An annual or interannual surveillance of the parasitic load is recommended, that would allow the knowledge of the fluctuations throughout time in the pleasure oyster C. corteziensis

Fabiola Salcedo Morán (2014)

La producción ostrícola en México muestra una tendencia de crecimiento; sin embargo, aunque en el estado de Sinaloa existe una pesquería local y cultivo incipiente del ostión de placer Crassostrea corteziensis y aunque las condiciones ambientales son idóneas, su producción es baja e inestable. En este sentido, el fomento de su producción representa una alternativa de desarrollo para las comunidades pesqueras ya que además, es una especie conocida y apreciada por los consumidores. El fomento de esta actividad con bases sólidas, incluyendo los aspectos sanitarios, en particular determinar qué tipos de parásitos pueden poner en riesgo su producción es indispensable. Se sabe que las prácticas de cultivo incrementan la posibilidad de que ocurran enfermedades, ya que se agrupan densas poblaciones en áreas pequeñas y en ocasiones hay una transferencia de lotes libremente sin certificación sanitaria de un lugar a otro, esto facilita la dispersión de parásitos y enfermedades. En el presente trabajo, se determinó la carga parasitaria en C. corteziensis en diferentes temporadas invernales en las lagunas costeras Río Fuerte (zona norte), Las Puentes y Cospita (zona centro) y Teacapán (zona sur) ubicadas a lo largo del Estado de Sinaloa. La recolecta de organismos se llevó a cabo en las temporadas invernales de noviembre del 2011 a marzo del 2012 y noviembre del 2012 a marzo del 2013. En cada laguna se recolectaron aproximadamente 30 ostiones de talla comercial. Se realizó el análisis en fresco del cuerpo blando de los ostiones, así como el análisis histopatológico correspondiente para determinar la carga parasitaria. Adicionalmente, se realizaron análisis moleculares complementarios (PCR e Hibridación in situ) para la confirmación de la identidad de Perkinsus marinus. Los parásitos encontrados fueron bacterias tipo Rickettsias sp., P. marinus, protozoarios tipo Nematopsis sp., protozoarios tipo Ancistrocoma sp., quistes de trematodo y el copépodo Pseudomyicola spinosus. La carga parasitaria de C. corteziensis fue similar en la mayoría de las localidades estudiadas, durante las dos temporadas invernales, lo que nos indica una uniformidad de la misma independientemente de las características particulares de cada laguna, con excepción de los quistes de trematodo que únicamente se encontraron en el norte y centro del Estado. De entre esta carga parasitaria, P. marinus representa la especie de mayor interés por ser el agente causal de la Perkinsosis; sin embargo, sus prevalencias e intensidades fueron bajas posiblemente porque las condiciones en esta temporada no son favorables para el desarrollo del organismo. Los resultados obtenidos también son similares a los reportados en otros estudios de la zona. Se confirmó la identidad de P. marinus y resultó ser la misma variedad que la encontrada en el Estado de Nayarit y su ubicación en los tejidos fue similar. Se recomienda hacer un seguimiento anual o interanual de la carga parasitaria, que permita conocer las fluctuaciones a través del tiempo en el ostión de placer C. corteziensis

Oyster production in Mexico shows an increasing trend, however, even in the state of Sinaloa were a local fishery and the incipient cultivation of pleasure oyster Crassostrea corteziensis exist and even thought environmental conditions are ideal, the production is low and unstable. In this sense, promoting its production represents an alternative to fishing communities as it is also, awell-known specie and it is appreciated by consumers. The promotion of this activity with solid bases, including sanitary aspects, in particular determining the types of parasites that can put production at risk is essential. It is known that cultivation practices increase the possibility of disease occurrence, due to densely grouping of populations in small areas and in occasions batches are freely transferred without health certification from one place to another, this greatly facilitates the spread of parasites and diseases. In the present work, the parasitic load in C. corteziensis was determined at different winter seasons in the coastal lagoons Río Fuerte (north), Las Puentes, Cospita (downtown) and Teacapán (south) situated along the state. The collection of organisms was conducted in the winter seasons from November 2011 to March 2012 and November 2012 to March 2013. In each lagoon approximately 30 oysters of commercial size were collected. Fresh analysis was performed on the soft body of the oyster, as well as histopathological analysis, to determine the parasitic load. Additionally complementary molecular analysis (PCR and in situ hybridization) were conducted to confirm the identity of Perkinsus marinus. The detected parasites were Rickettsia-like-bacteria, P. marinus, Nematopsis-like protozoans, Ancistrocoma-like protozoans, trematode cysts and copepod Pseudomyicola spinosus. The parasitic load of C. corteziensis was similar in the majority of localities studied during the two winter seasons, this indicates uniformity in the parasitic load independently of the particular characteristics of each lagoon, with the exception of the trematode cysts that were only found in the north and center of the state. Among the parasitic load, P. marinus represents the species of most interest because it is the causing agent of Perkinsosis, however, its prevalence and intensity were low possibly due to the conditions of this season which are not favorable for the development of the organism. The obtained results are also similar to reported results from other studies in the area. The identity of P. marinus was confirmed and it proved to be the same variety as the one found in the state of Nayarit, also its location in the tissues was similar. An annual or interannual surveillance of the parasitic load is recommended, that would allow the knowledge of the fluctuations throughout time in the pleasure oyster C. corteziensis

Master thesis

Crassostrea corteziensis, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Evaluación de la biomasa producida por la microalga Haematococcus sp. y la inducción a la carotenogénesis bajo diferentes condiciones de cultivo

Evaluation of the biomass produced by the microalgae Haematococcus sp. Induction and carotenogenesis under different culture conditions

Raquel Escuredo Vielba (2014)

Los estudios sobre microalgas han aumentado considerablemente en los últimos años debido a sus múltiples aplicaciones, tanto en la acuicultura como en la producción de compuestos con alto valor comercial, como los ácidos grasos poliinsaturados y los pigmentos carotenoides. Entre las microalgas que han sido postuladas para estudios a nivel de investigación en laboratorio y en el escalamiento masivo para la producción de pigmentos carotenoides, está la microalga Haematococcus pluvialis. Trabajos previos sobre esta especie indican que bajo condiciones de estrés acumula el pigmento carotenoide astaxantina, mismo que ha sido utilizado para su inclusión en dietas para peces y como complemento alimenticio en dietas para humanos. La microalga Haematococcus sp., fue aislada localmente, por lo que, con la intención de identificar las condiciones adecuadas para su cultivo, en este trabajo se evaluaron diferentes medios a base de fertilizantes agrícolas: Miracle Gro (MG), Plantafol (PT), Nitrocel+agro-K (NA), Bayfolán (BF) y como cultivo control el Medio Basal Bold (MBB), así como tres intensidades de luz (60, 80 y 100 µmol•m-2•s-1). Las mayores biomasas (72.0x104 cél•mL-1) se obtuvieron con el medio de cultivo Plantafol e intensidad de luz de 60 µmol•m-2•s-1 y las densidades celulares más bajas se obtuvieron con los fertilizantes agrícolas NA y BF en todas las intensidades de luz estudiadas.Con respecto a la composición bioquímica (proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos grasos) de los dos fertilizantes seleccionados del primer ensayo (MG y Plantafol) y el medio control (MBB). En general no se observaron diferencias en la composición bioquímica entre los fertilizantes agrícolas y el medio control. Para analizar la producción de carotenoides, los cultivos de Haematococcus se sometieron a estrés con y sin limitación total de nutrientes e intensidad de luz de 300 µmol•m-2•s- 1. El resultado de este estudio indica que el efecto interactivo de la limitación de nutrientes y alta intensidad de luz, favoreció la formación de pigmentos carotenoides.

Studies on microalgae have greatly increased in recent years due to their multiple applications in both aquaculture and production of high-value compounds, such as polyunsaturated fatty acids and carotenoid pigments. Among the microalgae postulated at research level for laboratory studies and in mass scaling for the production of carotenoid pigments is the microalgae Haematococcus pluvialis. Previous studies on this strain indicate that under stressful conditions it accumulates the carotenoid pigment astaxanthin, this pigment has been used for inclusion in fish diets and as a dietary supplement in human diets. The microalgae Haematococcus sp., was isolated locally, therefore, with the intention to identify the adequate conditions for its culture, in this work different mediums based on agriculture fertilizers were evaluated: Miracle Gro (MG), Plantafol (PT), Agro K + Nitrocel (NA) and Bayfolan (BF) and as a control culture Bold's Basal Medium (BBM) was used, as well as three different light intensities (60, 80 and 100 µmol•m-2•s-1. Highest biomass (72.0x104 cél • mL-1) was obtained with the culture medium Plantafol and light intensity of 60 mol • m-2 • s-1 and the lowest cell densities were obtained with agricultural fertilizers NA and BF in all light intensities studied. Regarding the biochemical composition (proteins, carbohydrates, lipids and fatty acids) of the two fertilizers selected from the first essay (MG and Plantafol) and control medium (BBM). In general no overall no difference in the biochemical composition was found between agricultural fertilizers and control medium. To analyze the production of carotenoids, Haematococcus cultures were submitted to stress with and without full nutrient limitation and light intensity of 300 µmol • m-2 • s-1. The result of this study indicates that the interactive effect of nutrient limitation and high light intensity, favored the formation of carotenoid pigments.

Master thesis

Ciencias del mar, acuicultura,cultivo de microalga CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Diseño y evaluación de un sistema de recirculación para el lenguado de California (Paralichthys californicus)

Design and evaluation of a recirculation aquaculture system for the California halibut (Paralichthys californicus)

Jorge Enrique Hernández Martínez (2014)

Los sistemas de recirculación acuícola (SRA) son una herramienta muy importante para el desarrollo de la acuicultura en México, ya que permiten el cultivo de organismos en lugares con limitaciones de agua y espacio, proporcionando además, la calidad de agua necesaria según la especie, el estadio y el objetivo del cultivo. Sin embargo, los costos de inversión, mantenimiento y de operación son elevados en comparación con los sistemas de flujo abierto. El objetivo de este estudio fue diseñar y evaluar un sistema de recirculación para el mantenimiento de reproductores de lenguado de California, con un diseño simple y de bajo costo, en el que se incluyeron el menor número de elementos de patente o de manufactura extranjera. Los filtros mecánico y biológico se constituyeron con partículas de polietileno de baja densidad. Para la circulación del agua se utilizó un sistema de bombeo agua/aire. Para evaluar la capacidad del filtro, en una primera etapa de estudió el efecto de 10, 20 y 30 recambios de agua del tanque de cultivo por día (equivalentes a 4.5, 6.5 y 9 L min1), sobre la capacidad del sistema de filtración, con una densidad de cultivo de 22.2 kg  m-3. Las concentraciones de NAT fueron 0.82 ±0.04, 0.77 ± 0.04 y 0.59 ± 0.01 mg L-1; las de NO2 0.58 ± 0. 0.04, 0.72 ± 0.05  y 0.33 ± 0. 0.04 para 4.5 6.5 y 9 L min-1 respectivamente. Las TVCA observadas para el filtro de cama fija fueron de 64 ± 20.73, 62.89 ± 23.35 y 12.71 ± 23.28 g m-3 día-1, mientras que para el filtro de cama fluidizada fueron de 54.76 ± 43.21, 16.75 ± 38.24 y 74.04 ± 61.24 respectivamente. En una segunda etapa se evaluó el efecto de la densidad de cultivo (22.2, 28.9 y 35.6 kg m-1) sobre la capacidad del SRA, utilizando la mejor tasa de recambio de agua resultante de la primera etapa del estudio. Se obtuvieron concentraciones de NAT cercanas a 0.25 mg L-1 en todos los tratamientos, así como valores de NO2 alrededor de 1 mg L-1. Con los tratamientos de 22.2, 28.9 y 35.6 kg m-1 la TVCA para el filtro de cama fija fue de 82.52 ± 13.28, 89.08 ± 13.36 y 46.48 ± 13.56 g m-3 día-1 de NAT removido, respectivamente; para la cama de filtro fluidizado fueron de 92.97 ± 46.59, 69.86 ± 54.89 y 60.91 ± 33.63 para los mismos tratamientos. En ambos experimentos los sólidos suspendidos totales (SST_ se mantuvieron en 17.5 ±2.8 mg L-1 en el tanque de cultivo y fueron removidos con una eficiencia promedio de 15% por pasada.  Se recomienda un recambio diario de 30 veces el tanque de cultivo, para generar la velocidad de arrastre suficiente para la remoción de sólidos del tanque. Bajo estas condiciones de carga, el sistema de filtración de 0.04m3 puede mantener fácilmente 16 kg de organismos con valores de NAT y NO2 relativamente bajos

The recirculating aquaculture systems (RAS) are very important tool for the development of aquaculture in Mexico, allowing the cultivation of organisms in areas with limited water and space, also providing, water quality required by species, life stage and the target crop. However, investment costs, maintenance and operation are high compared with open flow systems. The aim of this study was to design and evaluate a recirculating system for the maintenance of California halibut brood stock, with a simple and inexpensive design with fewer patented or foreign manufactured elements. The mechanical and biological filters are formed with particles of low density polyethylene. A pumping system air / water was used for water circulation. To assess the capacity of the filter, in a first step studied the effect of 10, 20 and 30 changes of the culture tank water per day (equivalent to 4.5, 6.5 and 9 L min-1) on the system capacity filtration, using a culture density of 22.2 kg m-3. NAT concentrations were 0.82 ± 0.04, 0.77 ± 0.04 and 0.59 ± 0.01 mg L-1; NO2 concentrations were 0.58 ± 0. 0.04, 0.72 ± 0.05 and 0.33 ± 0.04 to 4.5 0. 6.5 and 9 L min-1 respectively. The TVCA observed for fixed bed filter were 64 ± 20.73, 62.89 ± 23.35 and 12.71 ± 23.28 g m-3 d-1, while for the fluidized bed filter were 54.76 ± 43.21, 16.75 ± 38.24 and 74.04 ± 61.24 respectively. In a second step the effect of crop density (22.2, 28.9 and 35.6 kg m1) on the ability of the SRA was assessed using the best water exchange rate resulting from the first stage of the study. NAT concentrations close to 0.25 mg L-1 were obtained in all treatments and NO2 values of about 1 mg L-1. With treatments of 22.2, 28.9 and 35.6 kg m-1 TVCA for fixed bed filter was 82.52 ± 13.28, 89.08 ± 13.36 and 46.48 ± 13.56 g m3 d-1 NAT removed, respectively; for fluidized bed filter were of 92.97 ± 46.59, 69.86 ± 54.89 and 60.91 ± 33.63 for the same treatments. In both experiments, the total suspended solids (SST) were maintained at 17.5 ± 2.8 mg L-1 in the culture tank and were removed with an average efficiency of 15% per pass. It is recommended a rate exchange water of 30 volume tank culture for day, for a better solid removal. Under these condition, 0.04 m3 of filter media can maintain easily 16 kg of organisms with low NAT and NO2 values

Master thesis

Lenguado de California, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Efecto del sistema carbón-carbonatos en el acondicionamiento reproductivo del ostión Kumamoto (Crassostrea sikamea) en un sistema de recirculación acuícola

Effect of the system carbon- carbonates in the reproductive conditioning in the Kumamoto oyster (Crassostrea sikamea) in a recirculating aquaculture system

Salvador Villasuso Palomares (2014)

La acidificación del océano por efecto de la emisión de CO2 es un factor limitante el cual ha adquirido una mayor importancia en los últimos años para la producción de los moluscos bivalvos. Los principales efectos de altas concentraciones de CO2  en bivalvos son: la reducción en la tasa de crecimiento, la disminución del éxito reproductivo, la acidificación de los fluidos internos, el incremento en el riesgo de infecciones, la disolución de la concha y la pérdida del índice de condición.  Los sistemas de recirculación acuícola (SRA) son una posible solución para la manipulación de los reproductores de bivalvos y solucionar el efecto a la acidificación por el CO2.  Los SRA son una opción de producción intensiva que permiten el control de la maduración y el crecimiento de los organismos por manipulación de la calidad de agua, el alimento y el fotoperiodo.  Por lo cual, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la acidificación del agua y su interacción en el sistema carbón-carbonatos en el índice de condición y en el uso del sustrato metabólico del ostión Kumamoto (Crassostrea sikamea) durante el acondicionamiento reproductivo.  Para el experimento se tuvieron un total de 12 SRA divididos en 2 tratamientos: los SRA control y los SRA con reactor de calcio.  El acondicionamiento reproductivo se realizó con un gradiente de temperatura ascendente de 18 a 24°C en un periodo de 10 semanas.  En cada cambio de temperatura se determinó la tasa de consumo de oxígeno, la excreción amoniacal, análisis histológico de las gónadas, el índice gonadosomático,  el índice de condición y diariamente se determinó la calidad del agua en los 12 SRA (OD, pH, temperatura, NAT, NO2, NO3, alcalinidad, CO2, CO3-2, HCO3-). La calidad del agua se mantuvo dentro de los parámetros óptimos para los moluscos bivalvos.  Sin embargo las concentraciones de los parámetros que componen el sistema carbón-carbonato (pH, alcalinidad, CO2, CO3-2, HCO3-) fueron significativamente mayores en los SRA con reactor de calcio.  No se detectaron diferencias significativas en el índice de condición entre los tratamientos, ni entre el tiempo de acondicionamiento reproductivo.  En los cortes histológicos de las gónadas se observaron ostiones indiferenciados y en desarrollo en ambos tratamientos durante las 10 semanas de acondicionamiento reproductivo.  En el índice gonadosomático se observó diferentes porcentajes de espacio ocupado por la gónada en la glándula digestiva.  Estos resultados indican que los ostiones tuvieron desoves parciales durante el acondicionamiento reproductivo, por lo cual no fue posible determinar una temperatura acumulada efectiva para la maduración de los organismos.  Se detectaron diferencias significativas en la concentración espermática y de ovocitos, así como en el largo y ancho de las larvas D entre los tratamientos, siendo significativamente mayores las mediciones con los SRA con rector de calcio. Estos resultados sugieren que no solamente la temperatura, la alimentación y el fotoperiodo tienen una influencia en el acondicionamiento reproductivo del ostión Kumamoto,  también el intercambio iónico tiene una relación directa durante este proceso

The water acidification by effect of CO2 has become in one of the major factors in recent years for the production of bivalves.  The CO2 higher concentrations main effects are: reduction of growth rate, decrease in fertility, acidification of body fluids, higher risk of infections, shell dissolution, and loss of condition index.  The recirculating aquaculture systems (RAS) are a possible solution to counteract the effect of higher concentrations of CO2 in water.  RAS allow us through the manipulation of water quality, feed rate and photoperiod to control the organisms growth rate and conditioning. The aim of this work was to evaluate the effect of water acidification in the conditioning, condition index and use of metabolic substrate of Kumamoto oyster broodstock (Crassostrea sikamea) in a RAS. For the experiment, two treatments were used: treatment 1, RAS with calcium reactors, and treatment 2, RAS without calcium reactors. A total of 12 RAS were used, 6 for treatment 1 and 6 for treatment 2.  The conditioning was performed increasing the temperature since 18 to 24°C in a 10 weeks period.  Every time the temperature changed, oxygen consumption, ammonia excretion, gonad histology analysis, gonadosomatic index, and condition index were performed.  The water quality of the 12 RAS was evaluated daily (DO, pH, temperature, TAN, NO2, NO3, alkalinity, CO2, CO3-2, HCO3-) by triplicate.  The water quality was in optimal parameters for C. sikamea.  However significant differences in the various parameters of the carbon-carbonate system (pH, alkalinity, CO2, CO3-2, HCO3-) were detected between the treatments, RAS with the calcium reactor showed higher concentrations. No differences in condition index were detected between treatments and through time.  Histology analysis revealed undifferentiated and development gonads throughout the 10 weeks conditioning period. The gonadosomatic index revealed different percentages of space occupied by the gonad in digestive gland at all temperatures. These results indicated that Kumamoto broodstock spawn partially through the conditioning period and it was not possible to determine an effective accumulated temperature for these oysters.  Significant differences in sperm and oocytes number and the of D larvae length and width were detected between the treatments being higher in the RAS with the calcium reactor.  These results suggested  that not only feed ratio, temperature and photoperiod has a direct influence on the reproductive conditioning of the Kumamoto oyster, the ion balance related to the alkalinity carbon – carbonate system have an effect also

Master thesis

Ostión Kumamoto, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Diferenciación sexual del lenguado de California Paralichthys californicus y control de la proporción sexual mediante la utilización de la hormona 17ß-estradiol

Gonadal sex differentiation of the California Halibut, Paralichthys californicus, and control of the sex ratio by using hormone 17ß-estradiol 

Melissa Montes Montes (2014)

El lenguado de California Paralichthys californicus es una especie con alto valor comercial debido a su gran tamaño y calidad de su carne. Esta especie presenta dimorfismo sexual en el crecimiento donde las hembras crecen más rápido que los machos, por lo tanto el cultivo monosexual de hembras resulta favorable para la producción. En el presente estudio se registró el proceso de diferenciación sexual mediante cortes histológicos de las larvas y gónadas del lenguado de California asimismo se probó el efecto de diferentes concentraciones de 17ß-estradiol (E2) (2.5, 5 y 10 mg/kg) a través de la dieta para incrementar la proporción de hembrasen el cultivo. A los 25 días después de la eclosión (DDE) se observó el primordio gonadal en ejemplares con una longitud total promedio de 6.96 ± 0.92 mm, hasta el día 75 DDE (37.58 ± 6.58 mm) se observó una gónada indiferenciada evidenciadapor la presencia de células germinales primordiales. La primera evidencia de diferenciación se registró a los 115 DDE (55.93 ± 14.67 mm) donde se observó la cavidad ovárica y posteriormente a los 180 DDE (115.70 ± 17.02 mm) se evidencian ovarios con ovocitos en crecimiento y testículos con espermátidas. Por lo tanto, el periodo lábil para la diferenciación sexual se encuentra entre los días 75 y 115 después de la eclosión. Por otro lado, el suministro de E2 a través de la dieta a concentraciones de 2.5, 5 y 10 mg/kg incrementó el porcentaje de hembras de26.67% (control, no adición de E2) a un 100% en todos los tratamientos. Se encontraron diferencias en la proporción de los tipos celulares (ovogonias, ovocitosprimarios en fase I y II) entre el control y los tratamientos mientras que no se registraron alteraciones histológicas como atrofia gonadal en ninguno de los casos.

The California halibut Paralichthys californicus is a species with a high commercial value due to its large size and meat quality. This species present sexual growth dimorphism in which females grow faster than males, so all-female stocks are favorable for production. In this study the process of gonadal sex differentiation was documented by histological sections of larvae and gonad of California halibut and evaluated the effect of different concentrations of 17ß-estradiol (E2) administered through the diet to increase the female sex ratio. At  25 days post-hatchery (dph), the fish total length average was of 6.96 ± 0.92 mm and gonadal primordium was observed,  until day 75 dph (37.58 ± 6.58 mm) an undifferentiated gonad evidenced by the presence of  primordial germ cells was observed. The first evidence of differentiation was recorded at 115 dph (55.93 ± 14.67 mm) where the ovarian cavity was observed and subsequently at 180 dph (115.70 ± 17.02 mm); oocytes and spermatids were observed in the ovaries and testes respectively. Therefore, the labile period for sex differentiation is between 75 and 115 DDE. Furthermore, treatment with E2 through the diet at concentrations of 2.5, 5 and 10 mg / kg increased the percentage of females from 26.67% in controls females to 100% in all treatments. There were differences in the proportion of cell types (oogonia, primary oocytes in stage I and II) between control and treatments while no histological alterations such gonadal atrophy were recorded in any of the cases.   

Master thesis

Lenguado de California, acuicultura, ciencias del mar CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA