Valorización de poblaciones naturales del alga parda Leathesia marina de las costas patagónicas para emprendimientos de maricultura con fines biotecnológicos
Esta tesis representa el primer estudio integral de dos poblaciones de Leathesia marina, Phaeophyceae, en la Patagonia argentina. La misma involucra aspectos ecológicos de la especie tales como ciclo de vida, demografía poblacional, estudios fenológicos y de la comunidad de epífitos; así como sus...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | tesis doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2019
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Botánica Fenología Epífitos Leathesia marina Ciclo de vida Composición bioquímica Optimizacíón de cultivos Poza, Ailen Melisa Valorización de poblaciones naturales del alga parda Leathesia marina de las costas patagónicas para emprendimientos de maricultura con fines biotecnológicos |
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Parodi, Elisa R. |
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Parodi, Elisa R. Poza, Ailen Melisa |
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Esta tesis representa el primer estudio integral de dos poblaciones de Leathesia
marina, Phaeophyceae, en la Patagonia argentina. La misma involucra aspectos
ecológicos de la especie tales como ciclo de vida, demografía poblacional,
estudios fenológicos y de la comunidad de epífitos; así como sus formas de
manejo mediante la optimización de su cultivo: control de la fertilidad y
caracterización bioquímica del alga, para su posible utilización en la industria
farmacéutica o alimentaria.
El estudio del ciclo de vida en condiciones de cultivo in vitro, se basó en un
enfoque integrado, involucrando observaciones morfológicas, análisis de los
niveles de ploidía y estudios moleculares. L. marina presentó un ciclo de vida
heteromórfico, que comprende tres morfologías diferentes, dos morfotipos
haploides diferentes (gametófito y esporófito), a) un microtalo de morfología
globosa, y b) un microtalo postrado y c) un morfotipo diploide (macrotalo o
esporófito). Los cambios en el nivel de ploidía durante las diferentes fases del
ciclo de vida, se evidenciaron usando citometría de flujo y fluorescencia del DNA.
Los análisis filogenéticos basados en cox3 y el conjunto de datos concatenados
cox3 y rbcL confirmaron la identidad de los especímenes argentinos como L.
marina, que fueron conespecíficos con las poblaciones de L. marina de Nueva
Zelanda, Alemania y Japón.
A su vez, el estudio fenológico y dinámica poblacional de L. marina en la
naturaleza, permitió comprender que el ciclo de vida heteromórfico se encuentra
en completa interacción y en respuesta a las presiones selectivas del entorno
altamente cambiante de la Patagonia. El talo macroscópico estuvo presente
desde septiembre a abril, durante la temporada cálida, mientras que la fase
microscópica se observó en dos períodos, marzo-abril y septiembre-octubre,
presentando una superposición temporal entre ambas fases. La población del
esporofito macroscópico presentó una curva de supervivencia tipo III, las cuales
son frecuentes en algas pardas con fases microscópicas, capaces de crecer
rápidamente dejando un reclutamiento masivo, seguido de una alta mortalidad. A
su vez, la cobertura, la densidad y el tamaño de los macrotalos se relacionaron
con los meses más cálidos, pero la capacidad reproductiva fue mayor en los
meses más fríos, previo al final de la temporada de los mismos y
coincidentemente con la aparición de los microtalos en la naturaleza.
Además esta tesis comprende el primer estudio exhaustivo sobre la dinámica
temporal de las comunidades epífitas, no solo sobre L. marina, sino que también
sobre Colpomenia sinuosa, debido a la morfología análoga de ambas especies y
por presentar un papel ecológico similar en la zona intermareal. Esto permitió
evaluar el estado sanitario de L. marina y compararlo con otra especie que ocupa
el mismo nicho espacial. La comunidad de epífitos se estudió en términos de
riqueza, diversidad y abundancia; y su relación con los hospedadores y los
factores ambientales. Un total de 31 taxones de epífitas se registraron en ambas
especies, las cuales compartieron el 64,5% de las especies epífitas encontradas.
Las algas rojas fue el grupo de epifitos con la mayor abundancia en ambos
hospedadores y las diatomeas presentaron la mayor riqueza de especies. La
riqueza específica fue similar entre ambos hospedadores, pero L. marina presentó
menor diversidad y equitatividad y un claro dominio de las especies U.
penicilliformis y E. carnea.
A causa del interés reciente en la composición de las algas y el arte de cultivarlas
por sus beneficios nutricionales y de salud, en esta tesis se analizó la
composición bioquímica de L. marina: materia orgánica, alginatos, carbohidratos
totales, contenido de proteínas, pigmentos, polifenoles, actividad antioxidante y
composición elemental, así como las mejores condiciones de cultivo, evaluando
diferentes temperaturas del agua de mar y nutrientes en las fases esporofíticas y
gametofíticas. L. marina mostró un contenido relativamente bajo de carbohidratos
y proteínas, pero un alto contenido de polifenoles y actividad antioxidante. En los
experimentos de cultivo, las mejores condiciones para el cultivo de gametófitos y
esporófitos fueron a 8 °C y a 1 PES. El crecimiento de los esporófitos fue mayor
que el de los gametófitos. Los gametófitos se pudieron mantener en latencia en
condiciones controladas durante 18 meses.
El estudio integral realizado en esta tesis, que analiza el ciclo de vida, parámetros
demográficos (tasa de mortalidad, supervivencia, rendimiento reproductivo), así
como las características morfológicas, puede ayudar a explicar de qué forma las
especies como L. marina lograron adaptarse a un ambiente adverso, con grandes
cambios estacionales. A su vez el análisis de la composición bioquímica y la
optimización de sus cultivos, constituyen las bases fundamentales para realizar un
manejo adecuado y sustentable evitando la sobreexplotación de las poblaciones
naturales. |