Adsorption and Photocatalytic Degradation of Methylene Blue in Carbon Nanotubes: A Review with Bibliometric Analysis

Hugo Albeiro Saldarriaga Noreña MARIO ALFONSO MURILLO TOVAR JOSEFINA VERGARA SANCHEZ JEANNETE RAMIREZ APARICIO Lorena Magallón Cacho MARIA LUISA GARCIA BETANCOURT (2023, [Artículo])

Wastewater-containing dyes are an environmental problem. The prime source of dye pollutants is the textile industry, such as paper manufacturing, food processing, leather, pigments, etc. Dye removal from wastewater using nanotechnology has received attention in recent decades thanks to efficient nanomaterials improving traditional technologies. In recent years, multiple research reports on carbon nanotubes for dye removal and photocatalytic dye degradation provided substantial insight into the comprehension of nanotechnology and remediation. This work presents a review and bibliometric analysis of carbon nanotubes for dye removal and photocatalytic dye degradation, which have an environmental impact today. The bibliometric study showed that the current research tendency on carbon nanotubes applied in dye removal and photocatalysis is still growing. According to research, this work observed that carbon nanotubes for dye removal exhibit high removal and efficient photocatalysis activity, indicating the functionality of nanotechnology for environmental remediation. The analysis of the parameters involved in the removal studies, such as temperature and pH, showed adsorption behavior. The photodegradation of methylene blue demonstrated the photocatalytic activity of carbon nanotubes attributed to the sp2 lattice of graphitic configuration.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA adsorption; carbon nanotubes; methylene blue; photocatalysis; photodegradation of methylene blue

Estimación de los flujos de materia y energía en la Reserva de Bahía de los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes, mediante un modelo de balance de masas

Estimation of the flows of matter and energy in Bahía de los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes Reserve, using a mass balance model

Ana Lilia Perea Rojas (2023, [Tesis de maestría])

La Reserva de la Biósfera de Bahía de Los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes (RB-BLACS) es un área natural protegida que provee de distintos servicios ambientales a los pobladores de la comunidad de Bahía de Los Ángeles. Tiene una gran importancia ecológica por la diversidad de especies que habitan en ella y para las especies migratorias que la utilizan, algunas de las cuales se encuentran enlistadas dentro de la NOM-059-SEMARNAT-2001. Con objeto de estimar el efecto de la pesca sobre el ecosistema se construyó un modelo de balance de masas empleando Ecopath con Ecosim. Mediante una revisión documental, se definieron 32 grupos funcionales (GF) y se construyó una matriz de dietas. El modelo se parametrizó con los valores de biomasa (B), relación producción/biomasa (P/B) y se obtuvieron los valores de eficiencia ecotrófica (EE) y relación producción/consumo (P/Q). El rendimiento total del sistema (TST) fue de 13,689 t/km2/año. El nivel trófico de la captura de 3.48 y la producción neta del sistema de 4,641 t/km2/año. La matriz de impactos tróficos mixtos muestra que los grupos que sufren mayor impacto negativo por los Tiburones son los Odontocetos, Misticetos y Tortugas. Se simularon los cambios en la biomasa relativa de los GF bajo escenarios de incremento y decremento del esfuerzo pesquero (5 y 10%) y no pesca, en un lapso de 10 años. Se encontró que los cambios en el esfuerzo pesquero de Elasmobranquios y los Peces de escama son los que mayor efecto tienen sobre otros GF. Resalta que suspender la pesca tendría poco efecto, tanto positivo como negativo (2-3%) sobre la biomasa relativa de los GF, excepto Tiburones y rayas, que incrementarían 245 y 124%, respectivamente. Este modelo podría utilizarse para la toma de decisiones en el manejo y conservación del ecosistema.

The Biosphere Reserve of Bahía de Los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes (RB-BLACS) is a natural protected area that provides different environmental services to the residents of the community of Bahía de Los Ángeles. It has great ecological importance due to the diversity of species that inhabit it and the migratory species that use it, some of which are listed within NOM-059- SEMARNAT-2001. To estimate the effect of fishing on the ecosystem, a mass balance model was built using Ecopath with Ecosim. Through a documentary review, 32 functional groups (GF) were defined, and a diet matrix was constructed. The model was parameterized with the values of biomass (B), production/biomass ratio (P/B) and the values of ecotrophic efficiency (EE) and production/consumption ratio (P/Q) were obtained. The total system throughput (TST) was 13,689 t/km2/year. The trophic level of the capture is 3.48 and the net production of the system is 4,641 t/km2/year. The matrix of mixed trophic impacts shows that the groups that suffer the greatest negative impact from Sharks are Odontocetes, Mysticetes and Turtles. Changes in the relative biomass of GF were simulated under scenarios of increase and decrease in fishing effort (5 and 10%) and no fishing, over a period of 10 years. It was found that changes in the fishing effort of Elasmobranchs and Finfish have the greatest effect on other GFs. It highlights that suspending fishing would have little effect, both positive and negative (2-3%) on the relative biomass of GFs, except for sharks and rays, which would increase 245 and 124%, respectively. This model could be used for decision making in the management and conservation of the ecosystem.

Ecopath con Ecosim, socio-ecosistema, Golfo de California, pesquerías, conservación Ecopath with Ecosim, socio-ecosystem, Gulf of California, fisheries, conservation BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Diseño de una red de dispositivos inalámbricos para monitorear la calidad del aire en interiores

FRIDA JENNY DE LA ROSA ANDRADE (2023, [Tesis de maestría])

No cabe duda de que la contaminación ambiental siempre a existido, y es una consecuencia

producida por las diferentes actividades que el ser humano ha realizado a lo largo de su

desarrollo y evolución tecnológica, por lo que conlleva a muchas repercusiones en la

integridad física del ambiente. Las actividades de desarrollo, como la construcción, el

transporte y la fabricación, no solo agotan los recursos naturales, sino que también producen

una gran cantidad de desechos que conducen a la contaminación del aire, el agua, el suelo y

los océanos, dando pie a los problemas más preocupantes del ser humano, tal es el caso del

calentamiento global, las lluvias acidas. Hoy en día la contaminación del aire se considera

un tema de gran importancia puesto que, es uno de los principales problemas en las zonas

más urbanizadas del mundo, y se encuentra presente tanto en los países desarrollados como

en los no desarrollados, por ello surge la necesidad de conocer que tan contaminado se

encuentra el aire que se respira.

El estándar de calidad del aire es una táctica para establecer las condiciones del aire desde un

grado de pureza, hasta una calidad critica perjudicial para el deterioro de la salud humana,

haciendo referencia a la cantidad de contaminación presente en el aire, definiéndola ya sea

de alta calidad con un nivel bajo de contaminación o una mala calidad con un nivel elevado

de concentración de contaminación en el aire.

En este proyecto se diseñará una Red de dispositivos inalámbricos para el análisis y

monitoreo de la calidad del aire en interiores, con la finalidad de fungir como un medidor de

contaminación que le permita a las personas darse cuenta de que tan contaminados están sus

hogares. Por tal motivo en el desarrollo de este proyecto se hará uso de un microcontrolador

Arduino IDE, un Node-red y un phpMyadmin para el análisis y monotoreo constante de

diversos gases como CO, CO2, metano, nitrógeno y O2. Cabe mencionar que este escrito se

ha dividido en 4 capítulos en los cuales se explica detalladamente todos y cada uno de los

procesos llevado a cabo para la elaboración y el desarrollo de este proyecto.

There is no doubt that environmental pollution has always existed, and is a consequence

produced by the different activities that human beings have carried out throughout their

development and technological evolution, which leads to many repercussions on the physical

integrity of the environment. Development activities such as construction, transportation and

manufacturing not only deplete natural resources but also produce a large amount of waste

leading to pollution of air, water, soil and oceans, giving rise to to the most worrying problems

of human beings, such as global warming and acid rain. Nowadays, air pollution is considered

an issue of great importance since it is one of the main problems in the most urbanized areas

of the world, and is present in both developed and undeveloped countries, which is why the

need to know how contaminated the air you breathe is.

The air quality standard is a tactic to establish air conditions from a degree of purity to a

critical quality harmful to the deterioration of human health, referring to the amount of

pollution present in the air, defining it either high quality with a low level of contamination

or poor quality with a high level of concentration of contamination in the air.

In this project, a network of wireless devices will be designed for the analysis and monitoring

of indoor air quality, with the purpose of serving as a pollution meter that allows people to

realize how polluted their homes are. For this reason, in the development of this project, an

Arduino IDE microcontroller, a Node-red and a phpMyadmin will be used for the analysis

and constant monitoring of various gases such as CO, CO2, methane, nitrogen and O2. It is

worth mentioning that this writing has been divided into 4 chapters in which each and every

one of the processes carried out for the preparation and development of this project is

explained in detail.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA Red de dispositivos inalámbricos, análisis monitoreo, calidad, riesgo, contaminación. Network of wireless devices, monitoring analysis, quality, risk, contamination.

Estructura del basamento de la Cuenca Farallón al Sur del Golfo de California, mediante la interpretación de datos potenciales y sísmicos

Basement structure of the Farallon Basin at the south of the Gulf of California, through the interpretation of seismic and potential field data

Marco Antonio Bartens Olortegui (2013, [Tesis de maestría])

El Golfo de California es un rift continental activo con apertura oblicua y desplazamiento lateral derecho y es uno de los pocos ejemplos de un rift continental en la fase inicial donde los procesos de apertura activa se pueden estudiar a lo largo de un rift completo. En este escenario, establecer el límite entre basamento continental y oceánico es clave para entender los mecanismos tectónicos que actúan en esta etapa inicial del rift. Desafortunadamente, esta también es una tarea difícil debido a la presencia de corteza oceánica de nueva creación. El objetivo de este trabajo es el de identificar, delimitar y estimar espesores de la corteza oceánica y corteza continental en la cuenca Farallón. Para ellos se utilizaron datos de sísmica de reflexión multicanal 2D de alta resolucion tomados durante la expedicion Ulloa 2006, datos de anomlías gravimetricas tomados de la base de datos de la gravedad marina global obtenida por altimetría de radar relocalizada de los satélites Geosat y ERS-1. Para su interpretación se realizó modelado gravimetrico bidimensional a lo largo de cada perfil sísmico, seguido por una inversión 3D de los datos potenciales del área de la cuenca Farallón restringidos por los perfiles sísmicos interpretados. La corteza de característica oceánica se sitúa en el centro de la cuenca y se identifica principalmente por la concavidad de sus estructuras, interpretadas como sills en las secciones sísmicas, y por la elevada magnitud de la anomalía de Bouguer en el área. La corteza continental se localiza en los margenes oeste y este de la cuenca y se reconoce por la continuidad del reflector correspondiente y el significativo decremento de la anomalía de Bouguer. Tambien se identificaron: una corteza de naturaleza volcánica en el Macizo Farallón Sur (asociado a un reflector sísmico discontinuo de gran amplitud) y dos capas sobreyacientes de sedimentos, la más profunda afectada aparentemente por intrusiones magmáticas. Las profundidades interpretadas con los modelos gravimétricos indican que se tiene una corteza oceánica delgada al centro de la cuenca, con espesores mínimos de 2.5 km en el eje sur abandonado y 3 km en el eje de la dorsal, así como una corteza continental que se va engrosando gradualmente hacia el continente.

The Gulf of California is an active continental rift with an oblique and dextral opening displacement and it is one of the few examples of an initiating continental rift where active opening processes can be studied along a complete rift. In this scenary, establishing the boundary between continental and oceanic basement holds the key to fully understand the tectonic mechanisms acting on this initial rifting stage. Unfortunately, this is also a challenging task due to the presence of oceanic crust of new creation. The aim of this work is to identify, delineate and estimate the thickness of oceanic and continental crusts in the Farallón basin. For this purpose, they were used high-resolution 2D multichannel seismic reflection data from the Ulloa’s 2006 expedition along with gravity anomaly data from the global marine gravity database obtained by repositioned radar altimetry from Geosat and ERS-1 satellites. For their interpretation, two-dimensional gravity modeling was carried out along each seismic profile, followed by 3D inversion of potential field data from the Farallón basin area as constrained by the interpreted seismic profiles. The oceanic-like crust was located at the centre of the basin and is mainly identified by the concavity of their structures, interpreted as sills in the seismic sections, and the highamplitude of the Bouguer anomaly in the area. The continental crust is located in the western and eastern margins of the basin and it is distinguished by the relevant reflector’s continuity and the significant decrease of the Bouguer anomaly. They were also identified: a volcanic crust at the south of the Farallón Massif (associated to a prominent discontinuous seismic reflector) and two overlying sedimentary layers, the deepest one apparently affected by magmatic intrusions. The interpreted depths from the gravity models indicate that there is a thin oceanic crust at the center of the basin, with minimum thicknesses of 2.5 km in the abandoned south axis and 3 km in the dorsal axis, as well as a continental crust that gradually thickens towards the continent.

sísmica de reflexión, anomalía gravimétrica, Cuenca Farallón, Golfo de California seismic reflection, gravity anomaly, Farallon Basin, Gulf of California CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOFÍSICA SISMOLOGÍA Y PROSPECCIÓN SÍSMICA SISMOLOGÍA Y PROSPECCIÓN SÍSMICA

Cell carbon content and biomass assessments of dinoflagellates and diatoms in the oceanic ecosystem of the Southern Gulf of Mexico

LORENA PATRICIA LINACRE ROJAS (2021, [Objeto de congreso])

This study assessed the cell carbon content and biomass for genera of dinoflagellates and diatoms in the oceanic ecosystem of the Southern Gulf of Mexico. Carbon content estimates were based on biovolume calculations derived from linear dimension measurements of individual cells and the approximate geometric body shape of each genus. Then, biomass assessments were performed for both groups in two gulf regions (Perdido and Coatzacoalcos) using these carbon content factors and cell abundances. After four seasonal cruises, 11,817 cells of dinoflagellates and 3,412 cells of diatoms were analyzed. Diverse body shapes and cell sizes were observed among 46 dinoflagellate genera and 37 diatom genera. Nano-cells of dinoflagellates (68% <20 μm) and micro-cells of diatoms (77% 20–200 μm, mostly 50–75 μm) were predominant. According to this cell-size structure, on average, diatoms contained 40% more carbon per cell than dinoflagellates. Contrasting carbon content estimates were observed within the genera of both microalgae. Large carbon averages (>10,000 pg C cell-1) were attributed to Gonyaulacal and some occasional genera of dinoflagellates (e.g., Pyrocystis and Noctiluca) and centric diatoms. In contrast, values up to 3 orders of magnitude lower were found for Peridinial and Gymnodinial dinoflagellates and pennate diatoms. Based on these carbon content estimates, which can be considered representative for most of this oceanic ecosystem, seasonal and regional differences were found in the biomass assessments conducted for these functional groups. Overall, dinoflagellates (mostly low-carbon Gymnodinales) had larger depth-integrated biomass than diatoms (mainly rich-carbon centric forms) within the euphotic zone. An exception to it was the late-summer cruise at the Coatzacoalcos region when a surface bloom of centric diatoms was observed in stations influenced by river runoff. This work contributes useful reference information for future ecological studies and models for understanding the biogeochemical functioning of this open-ocean ecosystem. © 2021 Linacre et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Carbon, biomass, Oceanic ecosystem, Southern Gulf of Mexico, Mexico CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OCEANOGRAFÍA OCEANOGRAFÍA

El impacto de la violencia en los flujos migratorios procedentes de Guatemala

Thania Berenice Hernández Alarcón (2021, [Tesis de maestría])

Con este trabajo buscamos entender cómo la violencia en el lugar de origen de una persona puede motivar su decisión de migrar. La aproximación teórica al fenómeno de la migración sugiere que la provisión relativa de bienes públicos es un factor en el análisis costo beneficio mediante el cual el agente evalúa la rentabilidad de la migración. Desde esta perspectiva, la búsqueda de beneficios pecuniarios, como un mayor salario, es compatible con la búsqueda de beneficios no pecuniarios, como mayores niveles de seguridad. Nos interesamos por evaluar lo anterior para el caso de Guatemala. Sirviéndonos de la variación trimestral de trecientos veintinueve municipios en una ventana de once años buscamos evidencia de que la tasa de migración de personas de origen guatemalteco que buscan empleo en México o Estados Unidos se correlaciona de manera positiva con la tasa de homicidios en sus municipios de origen. Nuestros resultados sugieren que esto se cumple y que aumentos en los niveles de violencia homicida pueden propiciar desplazamientos laborales.

Guatemala -- Emigration and immigration -- Effect of violence on -- Econometric models United States -- Emigration and immigration -- Econometric models. CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES

Diseño de redes de conformación de haz para arreglos circulares de antena basadas en estructuras periódicas de radiación coherente

Design of beamforming networks for circular antenna arrays based on periodic coherent radiation structures

Itzel Mota Castañeda (2023, [Tesis de maestría])

La tesis se enfoca en abordar los desafíos en sistemas de comunicación inalámbrica, con el objetivo principal de diseñar redes de conformación de haz eficiente para un arreglo circular de antenas. Esta red debe reducir la dependencia de cambiadores de fase o dispositivos activos y cumplir con patrones de radiación específicos. Para lograr esto, se propone una solución que combina una red de excitación cofasal y una red CORPS cilíndrica. La red de alimentación cofasal, optimizada mediante algoritmos genéticos, demuestra la capacidad de generar un haz de radiación que puede ser escaneado en todo el plano azimutal. Esto se logra aprovechando las propiedades de rotación y simetría del arreglo circular. Además, se alcanza un rendimiento destacado en la supresión de lóbulos laterales, con una reducción significativa de -16 dB en comparación con el caso sin optimizar. Esta mejora en la calidad del haz de radiación es crucial para la transmisión confiable de señales en sistemas de comunicación. La red CORPS cilíndrica presentada en la investigación simplifica la red de alimentación en un 50%. Permite generar una cantidad distribuida de haces en todo el plano azimutal, y la dirección de escaneo de cada haz se ajusta según el número de puertos de entrada. Cada puerto de entrada controla un haz de radiación, lo que simplifica la complejidad del sistema y permite un mayor control sobre los lóbulos laterales. A medida que se aumenta el número de elementos y puertos de entrada en el arreglo, se mejora aún más el rendimiento en la supresión de lóbulos laterales. Esto ofrece la flexibilidad de ajustar el nivel de lóbulos laterales según los requisitos específicos de diseño. La investigación ha demostrado que la combinación de una red de alimentación cofasal optimizada y una red CORPS cilíndrica ofrecen una solución efectiva para la conformación de haz en arreglos circulares de antenas. Esta solución reduce significativamente la dependencia de dispositivos activos, mejora la calidad de la señal y simplifica la operación del sistema. Estos resultados abren oportunidades para futuras investigaciones y prometen mejoras en la industria de las comunicaciones inalámbricas.

This work is focused on the challenges in wireless communication systems, with the main objective of designing efficient beamforming networks for a circular antenna array. This network must reduce the reliance on phase shifters or active devices and meet specific radiation patterns. To achieve this, we propose two possible solutions: a cophasal excitation network and a cylindrical CORPS network. The cophasal feed network, optimized by genetic algorithms, generates a radiation beam that can be scanned in the whole azimuth plane. It is possible by taking advantage of the rotation and symmetry properties of the circular array. Furthermore, we achieve an outstanding performance in sidelobe suppression, with a significant reduction of -16 dB compared to the unoptimized case. This improvement in the quality of the radiation beam is crucial for the reliable transmission of signals in communication systems. The cylindrical CORPS network (presented in this research) simplifies the power network by 50%. It allows the entire azimuth plane to generate a distributed number of beams and adjust the scanning direction of each beam in according to the number of input ports. Each input port controls one radiation beam, simplifying the complexity of the system and allowing greater control over the side lobes. As the number of elements and input ports increases, sidelobe suppression performance is further improved. This proposal offers the flexibility to adjust the level of side lobes based on specific design requirements. Research has shown that the optimization of a cophasal feeder network and a cylindrical CORPS network offers an effective solution for beamforming in circular antenna arrays. This solution significantly reduces dependency on active devices, improves signal quality, and simplifies system operation. These results open up opportunities for future research and promise improvements in the wireless communications industry.

Arreglo circular de antenas, algoritmos genéticos, Red CORPS cilíndrica Circular array of antennas, Genetic algorithms, Cylindrical CORPS network INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES ANTENAS ANTENAS

“Mexico half way of making”: Carlos Chávez and the foundation of the National Institute of Fine Arts (INBA) (1945-1947)

Ana Garduño (2023, [Artículo, Artículo])

I am focusing on the interaction between a cultural agent, Carlos Chávez, and the government elite, related to the circumstances of the enunciation of a public and official organism, INBA (The National Institute of Fine Arts), because I assume that political relations are fundamental to understand a process that endorsed the official culture as an appendage of politics. In spite of its relevance, this subject has not been studied. Based on archival documentation (at the National Archive of Mexico and the archive of INBA) I am examining the cultural policies derived from the foundation of INBA. Due to the current pandemic situation, it was not possible to consult other documental sources. I am formulating that the concept of “high culture” was at the core of a wider conflict between governmental interests and those of representative social actors, and I conclude that this obstacle would have conferred a major political and symbolical importance to the Institute, and consequently, would restrict its budget.

Carlos Chávez INBA Agentes culturales Políticas institucionales Centralización artística HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA Foundation of the National Institute of Fine Arts in Mexico (INBA), Cultural agents Institutional policies Artistic centralization

Study, suspend and optimization a spread of epidemic infections. The dynamic Monte Carlo approach

Gennadiy Burlak (2020, [Artículo])

We study a dynamics of the epidemiological infection spreading at different values of the risk factor β (a control parameter) with the using of dynamic Monte Carlo approach (DMC). In our toy model, the infection transmits due to contacts of randomly moving individuals. We show that the behavior of recovered critically depends on theβ value. For sub-critical valuesβ<βc~0.6, the number of infected cases asymptotically converges to zero, such that for a moderate risk factor the infection may disappear with time. Our simulations shown that over time, the properties of such a system asymptotically become close to the critical transition in 2D percolation system. We also analyzed a next ended system, which includes two additional parameters: the limits of taking on/off quarantine state. It is found that the early quarantine off does result in the irregular (with positive Lyapunov exponent) oscillatory dynamics of infection. If the lower limit of the quarantine off is small enough, the recovery dynamics acquirers a characteristic non monotonic shape with several damped peaks. The dynamics of infection spreading in case of the individuals with immunity is studied too.

Estudiamos una dinámica de la propagación de la infección epidemiológica a diferentes valores del factor de riesgo β (un parámetro de control) con el uso del enfoque dinámico de Monte Carlo (DMC). En nuestro modelo de juguete, la infección se transmite debido a los contactos de individuos que se mueven al azar. Mostramos que el comportamiento de los individuos recuperados depende críticamente del valor de β. Para valores subcríticos β<βc~0,6, el número de casos infectados converge asintóticamente a cero, de modo que para un factor de riesgo moderado la infección puede desaparecer con el tiempo. Nuestras simulaciones mostraron que, con el tiempo, las propiedades de dicho sistema se acercan asintóticamente a la transición crítica en el sistema de percolación2D. También analizamos un sistema extendido, que incluye dos parámetros adicionales: los límites de activación/desactivación del estado de cuarentena. Se encuentra que la cuarentena temprana da como resultado la dinámica oscilatoria irregular (con exponente de Lyapunov positivo) de la infección. Si el límite inferior de la cuarentena es lo suficientemente pequeño, la dinámica de recuperación adquiere una forma característica no monótona con varios picos amortiguados. También se estudia la dinámica de la propagación de la infección en el caso de los individuos con inmunidad.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS optimization of a spread of epidemic infections; dynamic Monte Carlo, numeric simulations.

How a holobiome perspective could promote intensification, biosecurity and eco-efficiency in the shrimp aquaculture industry

Eric Daniel Gutiérrez Pérez RICARDO VAZQUEZ JUAREZ FRANCISCO JAVIER MAGALLON BARAJAS MIGUEL ANGEL MARTINEZ MERCADO GRISEL ALEJANDRA ESCOBAR ZEPEDA Paola Magallón Servín (2022, [Artículo])

"The aquaculture industry faces many challenges regarding the intensification of shrimp rearing systems. One of these challenges is the release of excessive amounts of nitrogen and phosphorus into coastal areas, causing disruption in nutrient cycling and microbial equilibrium, which are important for coastal productivity. Biosecurity within the shrimp rearing systems can also be compromised by disruption to the nutrient fluxes, and as consequence the microbiome of the system. In certain conditions, these changes could lead to the blooming of potentially pathogenic bacteria. These changes in the external microbiome of the system and the constant fluctuations of nutrients can affect the intestinal microbiome of shrimp, which is involved in the growth and development of the host, affecting nutrient absorption, regulating metabolic processes, synthesising vitamins, modulating the immune response and preventing growth of pathogenic bacteria. It has been suggested that specific changes in the intestinal microbiome of Litopenaeus vannamei may be an avenue through which to overcome some of the problems that this industry faces, in terms of health, growth and waste. Recent research, however, has focussed mainly on changes in the intestinal microbiome. Researchers have overlooked the relevance of other aspects of the system, such as the microbiome from the benthic biofilms; zooplankton, plankton and bacterioplankton; and other sources of microorganisms that can directly affect the microbial status of the intestinal and epiphytic communities, especially in rearing systems that are based on intensification and microbial maturation processes, such as a biofloc system. It is therefore necessary to place holobiome studies into context, including the ‘holobiome of the aquaculture system’ (microbiomes that make up the culture system and their interactions) and not only the intestinal microbiome. Thus, we describe factors that affect the shrimp microbiome, the methodology of study, from sampling to bioinformatic workflows, and introduce the concept of the ‘holobiome of the aquaculture system’ and how this enables us to promote the intensification, biosafety and eco-efficiency of shrimp farming. The holobiome perspective implies a greater investment of resources and time for research, but it will accelerate the development of technology that will benefit the development and sustainability of the aquaculture industry."

litopenaeus vannamei, microbiome, intensification, biofloc, holobiome of aquaculture systems CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PRODUCCIÓN ANIMAL NUTRICIÓN NUTRICIÓN