INSTITUTO TECNOLOGICO DE SONORALABORATORIO DE ANÁLISIS DE SANIDAD ACUÍCOLA

DR. JOSE CUAUHTEMOC IBARRA GAMEZDR. JOSE CUAUHTEMOC IBARRA GAMEZ

CENTRO AMERICACENTRO AMERICA

MARZO - ABRIL DE 2009MARZO - ABRIL DE 2009

MANEJO DE LA CALIDAD DEL AGUAMANEJO DE LA CALIDAD DEL AGUA

BASES DEL DESARROLLO DE ENFERMEDADES

MEDIO AMBIENTE

(Calidad de agua)

ORGANISMOS DE CULTIVO

(Crustáceos)

PATÓGENO (Virus, bacterias,

protozoarios)

ENFERMEDADESENFERMEDADES

CADENA ALIMENTICIA EN UN ESTANQUE CAMARONICOLA (Alimentación natural o artificial)

LUZ SOLAR

NUTRIENTES

FITOPLANCTON

INSECTOS

CAMARÓN

DETRITUS

ZOOPLANCTON

BENTOS

Oxigeno disuelto

Es uno de los parámetros mas importantes en el cultivo de camarón.

El grado de solubilidad depende de la temperatura, salinidad y ph, así como de las densidades de cultivo.

Si los nutrientes están presentes en el estanque bien balanceados, la luz será el factor primario que regule la activad fotosintética a cargo de los organismos vegetales.

La atmósfera contiene el 20.95 % de oxigeno.

Los principales procesos que afectan el oxigeno disuelto en el estanque es la difusión, la fotosíntesis y la respiración.

Ecuación de la fotosíntesis

6CO2 + 6H2O ------------------- C6H12O6+602

Ecuación de la respiración

C6H12+6O2 -------------------- 6CO2+6H2O+calor

LUZ

Principales ganancias y perdidas de oxigeno disuelto en estanques de camaron (Fast, 1986)

Oxigeno atmosférico

Oxidación química

CO2 + H2O

PLANTAS

OxigenoOxigeno

disueltodisuelto

Bacterias, plantas, zooplancton y

camarón

Fotosíntesis

DifusiónAgua

Respiración

Sedimento

Fauna bentónica

bacteriasOxidación química

Respiración

(-) (-)

(+) (-)

(-)

(+-)

Ganancia y perdida de O2 en estanques camaronicolas

Caso Oxigeno disuelto (%)

Entrada

Fotosintesis 76.9%

Entrada de aguaAeraciónDifusión neta

1.7%1.85

19.65

Perdida

Salida de agua 0.6%

Respiración del fitoplanctonRespiración por organismos del sedimentoRespiración de camarón

57.5%19.4%22.5%

Las dos fases del proceso de la difusión de oxigeno en el agua es acelerada por la

turbulencia

OXIGENO ATMOSFERICO

La turbulencia del agua acelera el

transporte de O2

Difusión lenta a través de la columna de

agua

OXIGENO DISUELTO

Representación grafica para predecir la baja de oxigeno disuelto en un estanque

OxigenoOxigeno

DisueltoDisuelto

(ppm)(ppm)

01234

56

7

8

9

10

Hora del día

8:00 pm 1 a.m 6 a.m0

5.2

7.5Valores medios

Valores proyectados

Influencia del tiempo nublado sobre la concentración de oxigeno disuelto en estanques

6 a.m 6 a.m

6 a.m

6 a.mHora del día

0

5

10

15

Oxigeno Oxigeno

disueltodisuelto

Cielo

claro

Cielo

nublado

Cielo

nublado

Temperatura

Los organismos se pueden clasificar según su tolerancia a la temperatura en:

Euritermos: Amplio intervalo de temperatura.

Estenotermos:Estrecho intervalo de temperatura, son organismos, poquilotermos, puesto que no regulan su temperatura corporal.

El incremento de la temperatura aumenta el metabolismo y en consecuencia los requerimientos energéticos.

Temperatura: Afecta los niveles de toxicidad de los metabolitos por cada 10 °C de aumento de la temperatura, las reacciones químicas y biológicas se duplican: los organismos acuáticos consumen el doble de O2 a 30°C que a 20 °C.

La temperatura tiene relación directa con los procesos químicos y biológicos.

• Mayor temperatura menor solubilidad de 02

• Tratamientos químicos son afectados por la temperatura.

• La tasa de consumo de oxigeno por la descomposición de la materia orgánica.

• Los fertilizantes se disuelven mas rápidamente en aguas cálidas.

• La toxicidad de algunos compuestos es mayor

• Existe una estratificación termica,epilimnio, hipolimnio y termoclina.

Temperaturas altas

• Crecimiento de bacterias• Susceptibilidad a enfermedades• Mortalidad de camarón blanco y café• Productividad excesiva• Bajo oxigeno• Elevación de salinidad• Mayor demanda de oxigeno• Mudas• Crecimiento lento de camarón azul• Distribución irregular del camarón• Acalambramiento de camarón café

Temperaturas bajas

• Baja productividad• Crecimiento lento de camarón blanco• Acalambramiento• Mudas• Mortalidad en cosechas• Enterramiento• Presencia de pato canadiense

Salinidad

Salinidad: La concentración total de todos los iones disueltos por kilogramo de agua, se expresa en gr/Lt, o ppt.

Aniones: Sodio, potasio, calcio y magnesio.Cationes: Cloruros, sulfatos y carbonatos.

La presión osmótica aumenta cuando aumenta la salinidad.

En regiones áridas de evaporación excede la precipitación por lo tanto la salinidad aumenta.

Elemento Salinidad %

Lluvia 0.003 %

Aguas superficiales 0.03 %

Aguas subterráneas 0.3 %

Aguas y lagunares 3.0 %

Agua de mar 33.0 %

Salinidades altas

• Mortalidad• Exceso de mudas• Enfermedades por estrés• Lento crecimiento• Aumento del F.C.A.• Productividad baja• Mortalidad inicial

Salinidades bajas

• Mortalidad• Problemas con camarón azul• Caídas de productividad• Mudas• Menor crecimiento• Consumo nocturno• Materia orgánica en fondos• Taponamiento de mallas• Proceso de muda• Bajo nivel de agua

pH

El termino pH se refiere a la concentración de iones de hidrogeno en el agua.

Una muerte repentina de fitoplancton provoca un aumento en la concentración de CO2, debido a la descomposición bacteriana por lo tanto ocasiona un pH bajo y por consiguiente aumenta el grado de toxicidad de algunos compuestos como amonio, nitratos y acido sulfúrico H2S.

pH Efecto

4 Punto ácido

4-6 Lento crecimiento

6-9 Rango ideal de crecimiento

9-11 Lento crecimiento

11 Punto alcalino

Metabolitos

La descomposición bacteriana de la materia orgánica puede resultar en formación de niveles altos de amoniaco o sulfuro de hidrogeno.

Amoniaco.

Se forma principalmente a raíz del desdoblamiento de proteína en materia orgánica. El amoniaco puede ser absorbido directamente por el fitoplancton o convertido a nitratos. En el agua, el amoniaco forma el ión amonio:

NH3 + H2O = NH4+ + OH-

El amoniaco sin ionizar es la entidad química dañina del amoniaco total. Boyd (1989) da los valores de toxicidad en periodos de exposición a corto plazo (24 a 72 hr) fluctuando entre 0.4 a 2 mg/L de amoniaco sin ionizar.

Las altas concentraciones de amoniaco pueden ser disminuidas mediante el lavado del agua del estanque.

Sulfuro de hidrogeno

El sulfuro de hidrogeno se forma en condiciones anaerobias, por la actividad de las bacterias heterotróficas, a raíz de la formación de sulfuros a partir de sulfatos (Boyd 1990). Los estanques de camarón pueden estar mas propensos a la formación de sulfuro de hidrogeno que los estanques dulce acuícolas, debido a que el agua salobre típicamente contiene cerca de 1000mg/L de sulfato, comparada con los de 16 mg/L en el agua dulce.

El sulfuro de hidrógeno es toxico y su proporción relativa en el agua, es regulada por el pH.

Al disminuir el pH (el agua se acidifica), el sulfuro de hidrogeno aumenta.

Cualquier cantidad detectable es probablemente mucha. La nariz humana puede detectar el olor de “huevo podrido” a niveles muy bajos. La concentraciones de sulfuro de hidrogeno detectadas pueden ser reducidas mediante recambios de agua continuos.

Parámetro Óptimo 1 Óptimo 2 Óptimo 3

Temperatura 28-30 28-32 26-30

Oxigeno disuelto 6.0-10.0 fondo MAYOR 5

Salinidad 15-25 5-25 15-30

Ph 8.1-9.0 7-8 7.8-8.3

Alcalinidad 100-140

Disco Secchi,cm 35-45 MAYOR 30

Amonio total mg/L 0.1-1.0

Amonio no ionizado mg/L MENOR 0.1 MENOR 0.1 0.09-0.11

Sulfuro de hidrogeno total mg/L MENOR 0.1

Sulfuro de hidrogeno no ionizado mg/L

MENOR 0.005

Nitrito mg/L MENOR 1.0 2-3 MENOR 0.2-0.25

Nitrato mg/L 0.4-0.8

Características de la calidad de agua en la que se puede cultivar L.vannamei

Parámetro Óptimo 1 Óptimo 2 Óptimo 3

Nitrógeno inorgánico total mg/L 0.5-2.0

Nitrógeno total mg/L

Silicato mg/L 2.0-4.0

Fósforo reactivo mg/L 0.1-0.3 1.5-2.5

Clorofila 50-75

Sólidos suspendidos totales mg/L 50-150

Sólidos disueltos totales mg/L

Potencial redox (agua) mV 500-700

Potencial redox (fondo) mV 400-500

Fósforo total mg/L

Fuente: Clifford 1994, Hirono 1992, Lee and Wickings 1994

Herramientas para la toma de decisiones en granjas.Análisis histopatológicos y moleculares

Organo Observación Causa posible Analisisconfirmativo

Tratamiento

Hemolinfa coagulación hasta 1 min.

(normal)

Vibriosis Bacteriología, PCR

Antibiograma/antibioticos

Confirmativo a vibriosis

Hepatopancreas

Baja concentración

de vacuolas lipidicas

Mala alimentación,

estrés, vibriosis

Análisis en fresco

Mejorar alimentación, ejorar manejo, antibiogramas y antibioticos

Hepatopancreas

Necrosis en túbulos

Bacterias,Rickettsias

Histopatológia, Bacteriología

PCR

Antibiogramas/ antibioticos

Hepatopancreas

Túbulos deformes

Vibriosis y/o Rickettsias

Análisis en fresco

Bacteriología PCR

Antibiograma/Antibioticos

Oxitetraciclinas, Auromicin u

otros

Exoesqueleto Rostrum desviadoAntenas cortas

IHHN HistopatológiaPCR

No reportado

Exoesqueleto Necrosis Bcaterias quintinolit.Efectos mecanicos

Observación en frescoMicrobiología, PCR

Antibiograma/ AntibioticosCarbonato de calcio, se elimina con muda

Telson y abdomen

Cola roja RicketsiasVibriosis/bajo O2

Histopatológia, PCR

Antibiograma/con antibióticos

Branquias Coloración negruzca

Protozoarios,B.F, algas, Fe, Detritus

Análisis en fresco

Recambio de agua de fondo

Intestino Gragarinas Pobre crecimiento

Análisis en fresco

Hidróxido de calcio en alimento

Herramientas para la toma oportuna de decisiones en granjas camaroneras

Problema detectado

Posible causa Acciones que podrían tomarse

Irritación de branquias

Nitritos elevados, Fe elevados, Hongos

Análisis físico-químicos del agua, nieles de 1-10 ppm de nitritos

causa mortalidad

Fuerte olor del suelo

Probable presencia de SH2 Realizar análisis físico-químicos del suelo, adicionar carbonato de

calcio (100-150 Kgs/HA)

Problemas de muda

Stress, bajos niveles de oxigeno Revisar niveles de fito planton y DBO.

apéndices rojizos

Probable infección bacterial Realizar análisis microbiológicos e histopatológicos

Mortalidad inicial

Mala calidad de larva, Ricketsias, Vibrio, IHHN, WSSV

(Analizar larva por PCR antes de la siembra)

Nado errático Probable vibriosis, IHHN, taura, wssv

Confirmación por histopatológica, PCR

Cambio de coloración de agua

Blum de algas Observación microscópica, en granja revisar estándares, aumento de recambio de agua.

Protuberancia3° Seg. abdominal

Probable Vibriosis Confirmación por histopatológica , tratamientos con antibióticos

Mortalidad Asociado con IHHN, Ricketsias, Síndrome de Taura, Septicemia

Confirmación por histopatológicaIniciar tratamiento

Rostrum desviados

asociado con IHHNV Confirmación por histopatológica y PCR

Muestreo y tamaño de la muestra

a) Muestras aleatorias: cuando las muestras son aleatorias, el numero de organismos se basa en la prevalencia del patógeno.

b) Muestras no aleatorias: o dirigidas es el mas común en patología de camarón.

Grado de severidad

Se basa en el grado de severidad de las lesiones o infecciones en el camarón para lo cual existe un método Semi-cuantitativo de observaciones del organismo.

Grado 0 Sin signos de infecciones ni lesiones

Grado 1 Patógeno o parasito presente pero en números pequeños

Grado 2 Bajo o moderado numero de patógenos. Lesiones pocas.

Grado 3 Presenta lesiones y patógenos existe mortalidad y lesiones bien características de la enfermedad.

Grado 4 Alto numero de patógenos, parásitos y epicomensales, lesiones severas y pronostico letal.

Grado Lesiones

Características y eficacia en el uso de desinfectantes(Murray 1999)

Germicida Dilución Grado de desinfección

Bacterias Virus liposolubles

Hongos Virus hidrosolubles

Formaldehídos 2-3.2% Alto + + + +

Peroxido de hidrogeno

3-25% Alto + + + +

Cloro 100-1000 ppm Cl

Alto + + + +

Alcohol 60-95% Intermedio + + + V

Glucoprotamin 4% Intermedio + + + +

Fenol 0.4-5% intermedio + + + V

Ioduros 30-50 ppm Intermedio + + + +

Cuaternarios de amonio

0.4-1.5% Bajo v + V -

Nota: + = si, - = no, v = resultados variables

Corrosivo Residual Inactivo con materia

orgánica

Irrita la piel Irrita los ojos

Irritante respiratorio

Toxico

- + - + + + +

V - V + + - +

+ + + + + + +

V - V V + - +

- - - + + - -

- + - + + - +

V + + V + - +

- + + + + - +

La eficacia de los desinfectantes se basan en un tiempo de exposición de 30 minutos a temperatura ambiente.

Utilidad diagnostica de muestras para identificación de patógenos

Parásitos externos

Parásitos internos

Aislamiento bacteriano

Aislamiento viral

Histología

Vivo Excelente para examen

Excelente para examen

Excelente para examen

Excelente para examen

Excelente para examen

Muerto Pobre Bueno Pobre Moderado Pobre

Hielo Moderado/Bueno Excelente para examen

Bueno Bueno Moderado

Congelado Moderado Bueno Bueno Bueno Pobre

Fijado Moderado/Bueno Moderado/Bueno

Pobre Pobre Excelente para examen

Modificada por Noga 1996