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Floraciones de algas nocivas en el Mar Argentino
José Carreto y Nora Montoya
Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo Pesquero, Mar del Plata, Argentina
Tipos de florecimientos nocivos
1-Florecimientos excepcionales de especies no tóxicas
2-Florecimientos de especies productoras de toxinas2.1.Toxinas causales de mortandad de organismos2.2.Toxinas causales de intoxicaciones humanas
3-Florecimientos excepcionales de especies productoras de toxinas
Noctiluca scintillans, Mar del Plata
Irritación de vías respiratorias poraerosoles conteniendo toxinas. Oloresnauseabundos.
Formación de espumas quese acumulan en playas.
Mortalidad de peces y otros organismos por toxinas
Intoxicaciones humanas por ingestiónde moluscos bivalvos concentradores detoxinas.
Discoloración y mortardad deorganismos por hipoxia.Mortandad por daño físico.
Efectos nocivos de los florecimientos de algas
Acumulación de espuma originada durante un florecimiento de un alga planctónica (Phaeocystis) en la zona costera del Mar del Norte
Especies no toxígenas causales de discoloraciones
DiatomeasAsterionellopsis glacialis (Castracane) F.E. RoundSkeletonema costatum (Greville) CleveChaetoceros spp.Thalassiothrix heteromorpha var. mediterranea (Pavillard) HallegraeffThalassiothrix sp.
DinoflageladosNoctiluca scintillans (Macartney) Kofoid et SwezyGymnodinium sanguineum HirasakaGyrodinium spp.Polykrikos kofoidii ChattonPolykrikos schwartzii BütschliProrocentrum scutellum SchröderScrippsiella trochoidea (Stein) Loeblich IIIProtoperidinium sp.
CianobacteriasTrichodesmium erythraeum Ehrenberg
CiliadosMyrionecta rubra (Lohmann) Jankowski
Especies potencialmente tóxicas
Dinoflagelados Prorocentrum minimum (Pavillard) Schiller Amphidinium operculatum Claparède et Lachmann Pfiesteria spp.
Silicoflagelados Dictyocha spp
Haptofitas Phaeocystis spp.
Cianobacterias Nodularia spumigena Mertens
Pfiesteria piscicida
NH
NH
N
H
OH
HH
NH2
H2N
OH
ONH2
O
NH
+
+
N COOH
H
COOH
CH3
CH3H
HOOC
Toxinas Paralizantes de Moluscos Toxinas Amnésicas de Moluscos
Toxinas Diarreicas de Moluscos
Grupos de toxinas de mayor relevancia en la región
Toxinas de cianobacterias (Microcistinas)
Toxinas Paralizantes de Moluscos
Especies productoras de Toxinas Paralizantes de Moluscos
N
H
NH
N
H
O H
HH
N H 2
H 2N
O H
ONH 2
O
NH
+
+
70 68 66 64 62 60 58 56 54 52
LONGITUD
-56
-54
-52
-50
-48
-46
-44
-42
-40
-38
-36
-34
-32
LA
TIT
UD
Alexandrium tamarense
Gymnodinium catenatum
Alexandrium catenella
Primera detección de un florecimiento de A. tamarense en el Mar Argentino
50mgSTX eq./100g
Phaeocystis pouchetii
Alexandrium tamarense
Prorocentrum micans
Dinoflagelados heterótrofos
Dinoflagelados fotosintetizadores
Diatomeas +dinoflagelados
Diatomeas
1980
Transporte de agua
Transporte de sedimentos
Quistes bentónicos
Resuspensión
A.tamarense
Mejillones tóxicos
Diatomeas
(Carreto et al., 1980, 1986)
Expansión y colonización de nuevas áreas
70 68 66 64 62 60 58 56 54 52
LONGITUD
-56
-54
-52
-50
-48
-46
-44
-42
-40
-38
-36
-34
-32
LA
TIT
UD
1992
1983
1981
1981
1980
1981
1990
1991
70 68 66 64 62 60 58 56 54 52
LONGITUD
-56
-54
-52
-50
-48
-46
-44
-42
-40
-38
-36
-34
-32
LATI
TU
D
Toxicidad A. tamarense (Cél. vegetativas)
0-10 10-100
>100
Células/ ml.
70 68 66 64 62 60 58 56 54 52LONGITUD
-56
-54
-52
-50
-48
-46
-44
-42
-40
-38
-36
-34
-32
LATITU
D
A. tamarense (Quistes)
0-10001000-4000
>4000
Quistes / ml
(Carreto et al., 1980, 1985, 1993, 1998; Orozco y Carreto, 1989; Akselman, 1999; Méndez et al.,1996)
Variaciones estacionales del promedio interanual del nivel de toxicidad
(Carreto et al, 1998)
79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00
0
5000
25000
30000
To
xic
ida
d (µ
g S
TXe
q/1
00 g
)
Tiempo (años)
Variaciones interanuales en los niveles de toxicidad
Plataforma bonaerense
Costa uruguaya
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar0
1000
2000
3000
4000
To
xic
idad
( u
gS
TX
eq
/10
0 g
)
AS
N
Promedios
mensuales
( Carreto et al., 1998; Méndez y Ferrari, 2002)
Plataforma bonaerense
Factores ambientales y regulación del crecimiento de A. tamarense en la región bonaerense
-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.20
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Período 1980-1990
Máx
imo
de
toxi
cid
ad υ
gS
TXeq
/100
g
Anomalía del cociente R/V [(R/Vi)-(R/Vm)]
(Carreto et al., 1993 )
Anomalías en el ciclo anual de las floraciones de A. tamarense en la región bonaerense
(Carreto et al., 2002; Montoya et al., 2003)
URUGUAY
Río de La Platariver
EPEA
ARGENTINA
Mar del Plata
ARGENTINA
URUGUAY
EPEA
Mar del Plata
0
100
200
300
400
500
FJN DOSAJJA MMFJ
Tox
icit
y (
µg S
TX
eq./1
00 g
)
Mouse bioassay
0
20
40
60
80
100
Tox
in c
onte
nt
(nm
ol/
g)
HPLC
Año 2000
Modelo conceptual de la regulación del desarrollo de los florecimientos de A. tamarense en el área bonaerense
Transporte ?
Importancia del transporte en las floraciones costeras de A. tamarense en el Uruguay1- Posición más septentrional de las aguas subantárticas de plataforma
2- Mínima descarga del Río de la Plata
3- Período de cambios en la frecuencia e intensidad de los vientos
(Méndez et al., 1996)
Crecimiento
Transporte
Mar del Plata
Punta del Este
Agosto/Septiembre
Distribución de Gymnodinium catenatum
(Carreto y Akselman, 1996; Akselman et al., 1998; Méndez y Ferrari, 2002; Carreto et al., 2002)
Punta del Diablo
Balech, 1964
19801992
Mar del Plata
1984
<11-10
10-100
> 100
Cél./ ml
Toxicidad
Intoxicaciones
Floraciones de G. catenatum en la costa argentina
Ciclo anual observado en el año 2000
G. catenatum (cél. /ml)
Nitratos (uM)
Salinidad (ups)
Mayo 1981
Marzo 2000
(Carreto y Akselman, 1996)
(Mianzan et al., 2001) Carreto et al., 2002
Marzo 2003
Como en la mayoría de las especies de G. catenatum analizadas, en la población estudiada predominaron las N-sulfocarbamoil toxinas, estando en menores cantidades las gonyaulatoxinas. (Montoya et al, 2004)
A pesar de su proximidad geográfica este perfil de toxinas es muy diferente al señalado para cepas de Uruguay (Negri et al,2001), especialmente por la ausencia de GC1 y GC2.
Importancia del transporte en las floraciones costeras de G. catenatum en Argentina
Crecimiento
Transporte
Mar del Plata
Punta del Este
Abril / Mayo
Febrero / Abril
CrecimientoInoculación
?
Transferencia de toxinas paralizantes de moluscos en la trama trófica
( Montoya et al. , 1996, 1998 )
101 µg STXeq/100g vísceras
2800 µg STXeq/100g contenido estomacal
Transferencia y transformaciones entre toxinas
(Carreto et al., 1996, 2001; Montoya et al., 2003)
0
10
20
30
40
50
60
70
dcGTXsneoSTXSTXGTX2,3GTX4,1C2,1
To
xin
co
mp
osi
tio
n (
mo
le %
)
A. tamarense AM1 A. tamarense MDQ1096 M. edulis, autumn bloom M. edulis, spring bloom
H
OH
OSO 3H
NH 2
H 2N
OH
ON
O
H
O 3S
NH
NH
NH
N
H
OH
HO 3SO
NH 2
H 2N
OH
ON
O
H
O 3S
NH
NH
N
H
OH
HH
NH 2
H 2N
OH
ONH 2
O
NOH
NH
NH
N
H 2
Co
mp
osi
ció
n p
orc
entu
al(M
ole
s %
)
0
20
40
60
80
100
STXdSTXnSTXdGTX3dGTX2GTX3 GTX4GTX2GTX1C2C1
Toxinas
A. tamarense M .edulis Z. dufresnei
gonyautoxin 2
NH
NH
N
H
OH
HH
NH 2
H 2N
OH
ONH2
O
NH
NH
NH
N
H
OH
OSO 3H
NH 2
H 2N
OH
ONH2
O
NH
NH
NH
N
H
OH
HO 3SO
NH 2
H 2N
OH
ONH2
O
NH
NH
NH
NH
N
H
OH
OSO 3H
NH 2
H 2N
OH
ONH2
O
NOH
NH
NH
N
H
OH
HO 3SO
NH 2
H 2N
OH
ONH 2
O
NOH
NH
NH
N
H
OH
OSO 3H
NH 2
H 2N
OH
ONH2
O
NH
NH
NH
N
H
OH
HO 3SO
N
H 2N
OH
ONH2
O
NH
+
+
STXsaxitoxin
+
+
-
+
+
-
GTX3 gonyautoxin 3
+
+
-
-
+
+
-
-
C1N-sulfocarbamoyl toxin 1
+
++ +
-
+
-
GTX1gonyautoxin 1neoSTX
neosaxitoxinGTX4gonyautoxin 4
+
N-sulfotransferasa N-sulfotransferasa
oxidase
-
GTX2 gonyautoxin 2
C2 N-sulfocarbamoyl toxin 2
epimerización
+
+
-
+
+
-
epimerización
hidrólisis hidrólisis
reducción
epimerización
epimerization
reducción reducción
Probables Mecanismos de transformacion delas toxinas BIOSINTESIS DEGRADACION
gonyautoxin 3 GTX3 GTX2
Distribución de especies potencialmente productoras de Toxina Amnésica
Mar del Plata
Punta del Este
P. australisP. pungensP. pseudodelicatissima
P. multiseriesP.turgidulaP. fraudulenta
(Hasle, 1965; Ferrario y Galván, 1989; Negri e Inza, 1998; Negri et al., 2002)
N COOH
H
COOH
CH3
CH3H
HOOC
Especies de Pseudo-nitzschia
Detección y transferencia de ácido domoico en la trama trófica
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16-10
0
10
20
30
40
50
60
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
20
30
40
50
60
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
20
30
40
50
60
P. australis Anchoíta Mejillón
76.6 ug/g
7.3 ug/g
(Cont. Estomacal )(Muestra de red) ( Entero )
Contenido estomacal de anchoíta
(Montoya et al., 2001; Negri et al., 2002)
N COOH
H
COOH
CH3
CH3H
HOOC
Toxinas Diarreicas de Moluscos
Especies potencialmente productoras de Toxinas Diarreicas de Moluscos
Dinophysis acuminata Claparède et LachmannDinophysis fortii PavillardDinophysis rotundata Claparède et LachmannDinophysis mitra (Schütt) AbéDinophysis caudata Saville KentDinophysis tripos GourretDinophysis acuta EhrenbergDinophysis hastata Stein
( D )
( F )
(Méndez y Ferrari, 2002)
Planctonicas
Episodios nocivosDinophysis acuminata Claparède et Lachmann y Dinophysis caudata SavilleKent Uruguay, verano 1992, 1994 y 1995, bivalvos Mesodesma mactroides
, Donax
hanleyanus , Mytilus edulis
Recientemente se detectó el primer episodio de Intoxicación Diarreica de Moluscos por consumo de cholgas colectadas en Golfo Nuevo y Golfo San José (Gayoso y Ciocco, 2001). En este incidente se detectaron alrededor de cuarenta individuos con sintomatología típica de esta intoxicación. El organismo causal identificado como el dinoflagelado Prorocentrum lima, fue observado tanto en el plancton como en forma epífita sobre macroalgas así como en el contenido estomacal de la cholga Aulacomya atra (Gayoso y Ciocco, 2001, Ciocco y Gayoso, 2002). Los análisis realizados por HPLC/MS/MS, confirmaron la presencia de la toxina dinophysis-3 (DTX-3) (Gayoso et al, 2002).
Floraciones de cianobacterias tóxicas
(Méndez y Ferrari, 2002)
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