Evaluación de la tasa de aclaración de la almeja
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1. Can J Zool 69 405 409 InfoStat 2008 InfoStat version 2008 Manual del Usuario Grupo InfoStat FCA Universidad Nacional de Cordoba Primera Edicion Editorial Brujas Argentina Jacomini A E Avelar W E P Martinez A S y Bonato P S 2006 Bioaccumulation of atrazine in freshwater bivalves Anodontites trapesialis Lamarck 1819 and Corbicula fluminea M ller 1774 Arch Environ Contam Toxicol 51 387 391 J rnegren J y Altin D 2006 Filtration and respiration of the deep living bivalve Acesta excavata J C Fabricius 1779 Bivalvia Limidae J Exp Mar Biol Ecol 334 122 129 J rgensen C B 1996 Bivalve filter feeding revisited Mar Ecol Prog Ser 142 287 302 Kryger J y Riisg rd H U 1988 Filtration rate capacities in 6 species of European freshwater bivalves Oecologia 77 34 EVALUACI N DE LA TASA DE ACLARACI N DE LA ALMEJA DULCEACU COLA ANODONTITES TORTOLIS 38 Lacma J Iannacone J y Vera G 2007 Toxicidad del cromo en sedimento usando Donax obesulus Reeve 1854 Pelecypoda Donacidae Ecol Apl 6 93 99 Lara G Contreras A y Encina F 2002 The freshwater mussel Diplodon chilensis Bivalvia Hyriidae potential biofilter to diminish coliform levels of water wells Laboratory experiment Gayana 6 113 118 Loayza Muro R y Elias Letts R 2007 Responses of the mussel Anodontites trapesialis Unionidae to environmental stressors Effect of p2. bivalvos la mayor eficiencia se presenta en las dos primeras horas con valores de remoci n hasta de 90 Govorin 2000 En especies como Venus verrucosa la tasa de aclaraci n es m s alta y puede remover 52 7 de la concentraci n inicial de E coli durante las cuatro primeras horas y 95 hasta las 20 horas Charles et al 1992 Para el mejill n mediterr neo Mytilus galloprovincialis la eficiencia de la remoci n 3000 gt 2500 en cuatro horas alcanza 96 6 Charles et al 1992 En Tl y T concentraci n de bacterias se mantuvo los tratamientos la hasta las cuatro horas En la almeja de agua dulce Diplodon chilensis aproximadamente total de bioacumula durante las primeras seis el las coliformes fecales se horas concentr ndose en la masa visceral Lara et al 2002 Algunos autores citados en Govorin 2000 encontraron que los bivalvos pueden capturar part culas entre 1 y 3 um y a n m s peque as que se ajustan a los tama os de E coli en el presente estudio se presentan diferencias significativas en la remoci n de las bacterias entre los tratamientos y el control P lt 0 0001 gl 2 estad stico H 22 9 y entre los tratamientos T1 y T2 P lt 0 0128 gl 1 estadistico H 6 19 E 2000 N NN oS an ON iL 1500 5 A 2 1000 4 FF ke uj a 500 O 0 2 4 Tiempo h CONTROL 48 TRATAMIENTO 1 a TRATAMIENTO 2 Figura 1 Efecto de la densidad de A
3. con la cantidad y la calidad de las particulas suspendidas 2 las condiciones de temperatura pueden ser mayores que la ptima para una completa aclimataci n y 3 los contaminantes en el agua y su acumulaci n en el cuerpo inducen e inhiben efectos sobre las tasas de filtraci n Jorgensen 1996 Widdows 2001 Tiempo h 4 TRATAMIENTO 1 0 TRATAMIENTO 2 Figura 2 Tasa de aclaraci n de A tortolis para la remoci n de E coli en un per odo de ocho horas Tratamiento 1 rombos seis almejas Tratamiento 2 cuadrados ocho almejas Las barras corresponden a la desviaci n est ndar 80 EVALUACI N DE LA TASA DE ACLARACI N DE LA ALMEJA DULCEACUICOLA ANODONTITES TORTOLIS Al final de las ocho horas la tasa de filtraci n contin a disminuyendo para ambos tratamientos removiendo 68 2 de las bacterias presentes en el agua Figura 2 Durante las ocho horas de experimentaci n los bivalvos mantuvieron las valvas abiertas y los bordes del manto fuera de la concha este comportamiento refleja que las condiciones ambientales del experimento no fueron adversas para ellos y que las filtraciones no cesaron Jorgensen 1996 Filgueira et al 2009 El tiempo de experimentaci n y la densidad de individuos ejercen un efecto significativo sobre el comportamiento de la tasa de aclaraci n Filgueira et al 2009 Gorovin 2000 Love et al 2010 Puente et al 2002 En varios estudios se demostr que la filtraci n
4. es un proceso regulado fisiol gicamente lo que implica una gran flexibilidad en la respuesta de la tasa de aclaraci n en los bivalvos para compensar los cambios cuantitativos y cualitativos del alimento disponible con el prop sito de maximizar la asimilaci n energ tica Filgueira et al 2009 Pascoe et al 2009 La exposici n a condiciones adversas como alimento de mala calidad concentraciones bajas de alimento o muy altas pueden inducir una respuesta extrema en los bivalvos especificamente el cese de la filtraci n debido a la reducci n de la apertura natural de las valvas y la retracci n de los bordes del manto Jorgensen 1996 Las bacterias en A tortolis se encuentran dentro de su dieta y les suministran energ a y un elevado contenido de proteina Castro Sarmiento 1982 El cultivo de esta especie de almeja como recurso alimenticio en el valle geogr fico del r o Cauca tiene un gran potencial ya que puede crecer en estanques junto con peces como tilapia y cachama Castro Rojas y Rodr guez Pulido 2003 Debido a su capacidad de filtraci n se considera que las almejas renuevan el agua de los estanques donde se cultivan y mejoran las condiciones para los peces Castro Rojas y Rodriguez Pulido 2003 Los resultados encontrados en el presente estudio sugieren que las almejas pueden ser utilizadas como biofiltro en aguas en tratamientos terciarios y que necesitan concentraciones de oxigeno por encima de los 5 mg
5. 1 se determin utilizando la formula de Coughlan 1969 TC Jin 09 donde TC es la tasa de aclaraci n ml h por individuo V es el volumen promedio de prueba n es el n mero de almejas por tratamiento t es el intervalo de tiempo C es la concentraci n inicial de bacterias y Ct es la concentraci n bacteriana en cada tiempo Para evaluar las diferencias en las concentraciones de la bacteria en los diferentes tiempos de control se utiliz la prueba de Wilcoxon Mann Whitney U InfoStat 2008 Resultados y discusi n Las variaciones en la concentraci n de bacterias E coli en el tratamiento control dentro de las primeras 2 h y en las restantes no fueron significativas P gt 0 3 seg n el estadistico W Wilcoxon 14 P gt 0 99 W 11 Estos microorganismos necesitan un sustrato en agua para sobrevivir y multiplicarse Lara et al 2002 la falta de diferencias importantes en las concentraciones posiblemente fue EVALUACI N DE LA TASA DE ACLARACI N DE LA ALMEJA DULCEACUICOLA ANODONTITES TORTOLIS debida a la ausencia de sustrato ya que se encontraban solo en agua En los tratamientos T1 y T2 la remoci n de bacterias vari entre 45 y 80 durante las dos horas iniciales se present una remoci n de 45 para el T1 y de 66 para el T2 siendo de 51 y 68 a las ocho horas respectivamente Figura 1 La capacidad de filtraci n de los bivalvos es alta y variable entre especies Gorovin 2000 En algunos
6. Evaluacion de la tasa de aclaracion de la almeja dulceacuicola Anodontites tortolis en un medio con coliformes Escherichia coli Clearance rate of faecal coliforms by netropical freshwater clam Juan Ren Mallama Leyton y Angela In s Guzm n Alvis Facultad de Ingenier a y Administraci n Universidad Nacional de Colombia AA 237 Palmira Valle del Cauca Colombia Autor para correspondencia jrmallamal palmira unal edu co iguzmana palmira unal edu co Recibido 09 02 2009 Aceptado 18 03 2011 Resumen En condiciones de laboratorio se evalu la eficiencia de la almeja de agua dulce Anodontites tortolis para disminuir la carga de coliformes fecales Escherichia coli determinada mediante filtraci n en membrana por 8 horas El experimento se dise con dos tratamientos densidades de seis T1 y ocho almejas T2 m s un control con tres replicaciones Se encontraron diferencias significativas P lt 0 05 en las tasas de aclaraci n entre tratamientos Los mayores niveles de remoci n de E coli se presentan en el tratamiento con mayor cantidad de individuos y la tasa de aclaraci n vari entre 0 47 y 3 80 1 h por individuo La almeja mostr tasas de aclaraci n dentro de los rangos registrados en la literatura lo que hace a este organismo importante como potencial recurso biol gico para el tratamiento de aguas terciarias con coliformes fecales Palabras clave Almeja Anodontites tortolis biofiltros bivalvos coliformes Escheri
7. H temperature and metals on filtration rate Environ Pollut 149 2 209 215 Love D C Lovelace G L y Sobsey M D 2010 Removal of Escherichia coli Enterococcus fecalis coliphage MS2 poliovirus and hepatitis A virus from oysters Crassostrea virginica and hard shell clams Mercinaria mercinaria by depuration Int J Food Microbiol 143 3 211 217 Marie V Gonzalez P Baudrimont M Bourdineaud J P y Boudou A 2006 cadmium and zinc exposures compared Metallothionein response to in two freshwater bivalves Dreissena polymorpha and Corbicula fluminea Biometals 19 399 407 Neuberger Cywiak L Achituv Y y Garcia E M 2007 Effects of sublethal Zn and Cd concentrations on filtration rate absorption efficiency and scope for growth in Donax trunculus Bivalvia Donacidae Bull Environ Contam Toxicol 79 6 622 627 Pascoe P L Parry H E y Hawkins A J S 2009 Observations on the measurement and interpretation of clearance rate variations in suspension feeding bivalve shellfish Aquat Biol 6 181 190 Puente A Juanes J A Revilla J A lvarez C G mez J y Garcia A 2002 Desarrollo de un criterio aplicable a la vigilancia de la calidad bacteriol gica de las aguas en las zonas de producci n de moluscos de la bah a de Santander Bol Inst Esp Oceanogr 18 1 4 67 73 Riisg rd H U 2001 On measurement of filtration rates in bivalves the stony roa
8. as y sus posibilidades como recurso alimenticio Trabajo de grado de Zootecnia Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira Palmira Valle Colombia 187 p Castro Rojas G V y Rodriguez Pulido J A 2003 Estudio bioecol gico de la almeja de agua dulce Anodontites sp Orinoquia 7 16 27 Charles F Gremare A Amouroux J M y Cachet G 1992 Filtration of the enteric bacteria Escherichia coli by two filter feeding bivalves Venus verrucosa and Mytilus galloprovincialis I Experimental study Mar Biol 113 1 117 124 Coughlan J 1969 The estimation of filtering rate from the clearance of suspensions Mar Biol 2 356 358 Filgueira R Labarta U y Fernandez Reiriz M J 2008 Effect of condition index on allometric relationships of clearance rate in Mytilus galloprovincialis Lamarck 1819 Rev Biol Mar Oceanogr 82 43 2 391 398 Filgueira R Fernandez Reiriz M J y Labarta U 2009 Clearance rate of the mussel Mytilus galloprovincialis 1 Response to extreme chlorophyll ranges Ciencias Marinas 35 4 405 417 Govorin I A 2000 Role of bivalves in the depuration of seawaters contaminated by bacteria Russ J Mar Biol 26 2 81 88 Grant W D yLong P E 1989 Microbiologia ambiental Acribia Zaragoza Espa a 222 p Hebert P T Wilson C Murdoch M H y Lazar R 1991 Demography and ecological impacts of the invading mollusk Dreissenia polymorpha
9. cci n de aguas residuales que presenta concentraciones de la bacteria entre 2000 y 3000 UFC por 100 ml Se utiliz un dise o experimental con tres tratamientos y tres repeticiones T1 seisindividuos poracuario T2 ocho individuos por acuario y T3 TC control sin almejas En cada acuario se agregaron 30 ml de un cultivo puro de E coli con una concentraci n de bacterias estimada 2300 UFC 100 ml cada 2 horas hasta 8 horas de observacion utilizando el m todo de filtraci n por membrana De cada repetici n se tomaron 100 ml que se filtraron en una membrana de 0 45 um x 47 mm luego fueron colocadas en una caja petri que conten a 3 ml de Colisstant Chromogenic Agar y se incubaron durante 24 ha 35 2 C Grant y Long 1989 El conteo de unidades formadoras de colonias UFC de E colise hizo 24 h despu s de cada muestreo utilizando un esteromicroscopio Los residuos de la concentraci n de 78 bacterias y la tasa de aclaraci n no sigui la distribuci n normal de acuerdo con la prueba Shapiro Wilks y sus varianzas no fueron homog neas seg n la prueba F por tanto la comparaci n de la concentraci n de bacterias en el agua entre tratamientos se hizo con un an lisis de varianza no param trico usando la prueba de Kruskal Wallis P lt 0 05 utilizando el programa InfoStat 2008 La tasa de aclaraci n que se define como el volumen de agua aclarado de part culas en suspensi n por unidad de tiempo Riisg rd 200
10. chia coli tasa de aclaraci n Abstract Under laboratory conditions the efficiency of the freshwater clam Anodontites tortolis to diminish the quantity of faecal coliforms determined by the membrane filtration method during eight hours was evaluated The experiment was design with two treatments two densities of six T1 and eight clams T2 and a control and three replications Statistical 76 EVALUACI N DE LA TASA DE ACLARACI N DE LA ALMEJA DULCEACUICOLA ANODONTITES TORTOLIS significant differences P lt 0 05 according to the Kruskal Wallis test for the clearance rates were found The highest levels of remotion of E coli belonged to the treatment in which there was the highest number of individuals The clearance rate of the clams varied between 0 47 and 3 80 1 h 1 ind 1 which is reported in the literature Removal levels showing A tortolis suggest that this clam can be used as a biological resource for the treatment of the tertiary waters contaminated with faecal coliform bacteria Key words Anodontites tortolis biofilter bivalves clams clearance rate coliforms Escherichia coli Introduccion Los bivalvos filtran el fitoplancton bacterias y materia org nica de la columna de agua Hebert et al 1991 Vaughn y Hakenkamp 2001 a la vez que bombean Kryger y Riisg rd 1988 y bioacumulan elementos met licos Lacma et al 2007 Neuberger Cywiak et al 2007 Marie et al 2006 son excelentes para la rea
11. d to reliable data review and interpretation Mar Ecol Prog Ser 211 275 291 Sifuentes E y Torres J 2002 Enlatado de Anodontites trapesialis Tumbacuchara Rev Amaz Inv Alim 2 1 69 77 Vaughn C C y Hakenkamp C C 2001 The functional role of burrowing bivalves in freshwater ecosystems Freshw Biol 46 11 1431 1446 Widdows J 2001 Bivalve clearance rates inaccurate measurements or inaccurate reviews and misrepresentation Mar Ecol Prog Ser 221 303 305 83
12. eto 475 de 1998 o para reducir las poblaciones a 200 microorganismos por 100 ml en aguas para fines recreativos mediante contacto primario Decreto 1594 de 1984 El objetivo de la presente investigaci n fue determinar la eficiencia en condiciones de laboratorio de la almeja A tortolis en la disminuci n de E coli en el agua como paso inicial en un programa de manejo integrado de calidad de los ambientes acu ticos adem s contribuir a valorar otra especie de la biodiversidad hidrol gica continental y al desarrollo de alternativas limpias y sostenibles en la b squeda de soluciones a problemas de contaminaci n ambiental econ micos y de mejoramiento de la calidad de vida 77 ACTA AGRONOMICA 60 1 2011 p 76 83 Materiales y m todos Se colectaron almejas entre 13 14 cm de estanques de piscicultura en el Centro Agropecuario del Sena situado en Buga 3954 08 N y 76 18710 O a 967 msnm y 23 C Valle del Cauca Colombia se dejaron durante 48 d as en un tanque de 2000 1 con temperaturas entre 20 22 C Se mantuvieron con aireaci n constante recambio semanal de agua y aplicaci n de 80 g de un fertilizante 15 15 15 dos veces durante todo el experimento para mantener el fitoplancton del tanque Despu s de ese tiempo y con el objeto de depurarlas se pasaron por 36 h a acuarios de 30 l aireados y sin presencia de cloro El inoculo puro de E coli se obtuvo del zanj n La Mar a el cual es un sistema de recole
13. l para vivir Estas almejas son un recurso disponible que ofrece una tecnolog a de bajo costo para contribuir a la disminuci n de coliformes fecales en los cuerpos de aguas l nticas y disminuir los problemas de salud p blica gracias a caracter sticas como buena capacidad de filtraci n abundancia ciclo de vida largo plasticidad para vivir en ambientes variados y f cil manipulaci n Conclusiones La almeja de agua dulce A tortolis puede ser utilizada como tratamiento biol gico de coliformes fecales y disminuir su concentraci n en aguas en tratamientos terciarios Las densidades tallas y tiempo de experimentaci n con A tortolis en este estudio fueron suficientes para remover 68 de las bacterias en el agua en un per odo de ocho horas Agradecimientos Al Departamento de Investigaci n de la Universidad Nacional de Colombia sede 81 Acta AGRONOMICA 60 1 2011 p 76 83 Palmira DIPAL por financiar el Trabajo de Grado de Juan Rene Mallama Al profesor Jair Marmolejo del Centro Agropecuario del Sena de Buga y al Profesor Jose Ader Penaranda de la Universidad Nacional de Colombia A Pablo Ivan Gallo del Laboratorio de Microbiologia A la Granja Mario Gonzalez Aranda de la Universidad Nacional de Colombia A los evaluadores por sus sugerencias las que ayudaron a mejorar este manuscrito Referencias Castro Sarmiento G 1982 morfom tricos y de habitat de dos Aspectos especies de bivalvos dulceacuicol
14. lizaci n de tratamientos biol gicos y para la remoci n de los contaminantes presentes en diferentes cuerpos de agua Jacomini et al 2006 J rnegren y Altin 2006 Su papel depurador en aguas marinas contaminadas con bacterias se conoce desde 1920 s lo ahora se ha comenzado a estudiar su efectividad en las regiones tropicales Loayza Muro y Elias Letts 2007 Anodonta piscianalis en aguas negras reduce los niveles de particulas org nicas y minerales Govorin 2000 Diplodon chilensis disminuiye la turbidez del agua y el n mero de coliformes fecales y totales en un periodo de 6 h adem s ambas especies son capaces de digerirlas Lara et al 2002 El g nero Anodontites se distribuye desde Argentina hasta M xico Sifuentes y Torres 2002 Estudios en Colombia sobre el crecimiento de Anodontites sp mostraron incrementos diarios en longitud de 0 008 cm en ancho de 0 007 cm en altura de 0 002 cm y en peso de 0 213 g Castro Rojas y Rodriguez Pulido 2003 su biolog a y ecolog a hacen de ella un recurso potencial para la alimentaci n Castro Sarmiento 1982 Anodontites tortolis identificada en 1982 en los sistemas l nticos del valle geogr fico del rio Cauca puede contribuir en un tiempo relativamente corto a retirar del agua part culas en suspensi n Castro Sarmiento 1982 es posible utilizarla como biofiltro para retirar coliformes fecales que no son permitidas en aguas para uso potable y dom stico Decr
15. tortolis en la disminuci n de la concentraci n de E coli en el agua durante ocho horas Tratamiento 1 cuadrados seis almejas tratamiento 2 tri ngulos ocho almejas tratamiento control rombos sin almejas Las barras corresponden a la desviaci n est ndar 79 ACTA AGRONOMICA 60 1 2011 p 76 83 Las tasas de aclaraci n encontradas para T1 variaron entre 0 47 y 1 91 1 h por individuoy para el tratamiento T2 entre 0 57 3 80 1 h por individuo Figura 2 Las tasas de aclaraci n encontradas en la literatura y las registradas en este estudio muestran una gran variabilidad debido entre otros factores a las relaciones alom tricas de la tasa de aclaraci n con la talla y el peso Filgueira et al 2008 por ejemplo las tallas utilizadas en este trabajo fueron de 13 14 cm mientras que las registradas en la literatura en Argentina Chile Paraguay y Brasil no pasan de 10 cm de longitud as en A trapesialis individuos con tallas de 9 10 cm presentaron una tasa entre 0 7 y 1 0 1 h por individuo Estudios realizados con Tasa de filtraci n 1 h ind 2 4 M galloprovincialis mostraron que tama os ligeramente mayores pueden aumentar la eficiencia de la remoci n de las bacterias de 50 a 60 Charles et al 1992 Adem s se debe tener en cuenta que los bivalvos no se alimentan a tasas m ximas Widdows 2001 y entre las razones para que no lo hagan se citan 1 ocurren respuestas regulatorias que cambian
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