UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ESCUELA PROFESIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS TRABAJO APLICATIVO: Propuesta para la crianza de Daphnia magna “pulguilla de agua” como fuente de alimentación de peces. AUTORES: Díaz González, Ada Azucena Fernández Inga, Mercy Jhoany DOCENTES: Ramírez Cruz, Aureliano Florencio Mg. Tirado Sarmiento, Juan Guillermo Mg. Valderrama Alfaro, Shirley Mg. Llanos Román, María Noemí Trujillo-Perú 2021 Propuesta para la crianza de Daphnia magna “pulguilla de agua” como fuente de alimentación de peces. I. PRESENTACIÓN En el Perú la acuicultura se ha desarrollado de manera constante. En esta industria aún se tiene desconocimiento de innumerables variables tecnológicas que afectan negativamente su consolidación. La problemática de la nutrición y la alimentación en la industria acuícola en Perú requiere planes de investigación en nutrición y alimentación a corto y mediano plazo, y de aplicación rápida en granjas comerciales, estaciones de fomento y laboratorio de investigación. La demanda de alimento vivo en los estadios larvarios y post- larvario (el tamaño adecuado, la cantidad, la calidad y el suministro a tiempo) no siempre cubre los requerimientos especie/específico y los resultados productivos son inferiores a los ideales. Dentro de estas especies, se encuentran los cladóceros, los cuales ofrecen un alto contenido nutricional y facilidad de producción en cultivos (Ocampo, 2010). Son apetecidos por diferentes especies de peces, tales como: cachama (Piaractus brachypomus), tilapia (Oreochromis sp), barbudo (Ramdia quelen), bocachico (Prochilodus reticulatus), yamu (Brycon amazonicus) y sabaleta (Brycon henni) (Ocampo, 2010). Las preferencias por el alimento se deben principalmente a factores como la disponibilidad de la prensa, su movilidad y su distribución en la columna de agua tal como sucede con Daphnia magna, que presenta un espectro de ruido con una densidad adecuada, que unido a la señal, permite inclusive predecir un patrón de ataque específico, lo que representa un estímulo importante para la captura de alimento (Ocampo, 2010). Con la relación a su aporte nutricional, tenemos para Daphnia magna Tirosina (4.27%), Triptofano (3.62%), arginina (10.92%), histidina (2.69%), cistina (1.17%), metionina (3.45%) (Ocampo, 2010). El objetivo de este trabajo es proponer un plan de crianza de Daphnia magna como fuente de alimentación para peces. II. MARCO LEGAL Nuestra especie Daphnia magna es un crustáceo que vive en los ríos y la entidad que se encarga de su protección es IMARPE junto al ministerio del ambiente, debido a esto hay una ley con diferentes artículos que protegen a nuestra especie y a otras que viven en el mismo medio, debido a que es una especie investigada, para que no se cree un desequilibrio de este crustáceo con su medio, se han creado la ley para que se pueda estudiar a esta especie sin alterar su medio, la cual es: Ley de Aguas “Art. 2.- Las aguas de ríos, lagos, lagunas, manantiales que nacen y mueren en una misma heredad, nevados, caídas naturales y otras fuentes, y las subterráneas, afloradas o no, son bienes nacionales de uso público, están fuera del comercio y su dominio es inalienable e imprescriptible; no son susceptibles de posesión, accesión o cualquier otro modo de apropiación” (Garces, 2013). “Art. 4.- Son también bienes nacionales de uso público, el lecho y subsuelo del mar interior y territorial, de los ríos, lagos o lagunas, quebradas, esteros y otros cursos o embalses permanentes de agua”. “Art. 21.- El usuario de un derecho de aprovechamiento, utilizará las aguas con la mayor eficiencia y economía, debiendo contribuir a la conservación y mantenimiento de las obras e instalaciones de que dispone para su ejercicio” (Garces, 2013). III. JUSTIFICACIÓN La investigación propuesta busca elaborar un plan de crianza que pudiera en un futuro ser implementado para la producción masiva de esta especie y utilizarla como alimento de peces, debido a que Daphnia magna aporta un valor nutricional muy rico en probióticos, esto hace que los peces que consumen a Daphnia magna incrementan su resistencia a las enfermedades y mejoren su sistema inmunológico. De este modo, se aprovechará las características mencionadas para poder utilizarlas de modo comercial, esto ayudará a mejorar el proceso de crianza en la piscicultura. Con estos antecedentes, se planteará un plan de crianza ex situ, dando énfasis a las condiciones de crianza para mejorar la producción, esto se logrará proponiendo una dieta que sea económicamente más rentable y eficiente. Si nuestro plan de crianza se llegara a implementar podría permitir que se produzca exitosamente esta especie y con ello dar una fuente de alimentación a la piscicultura. IV. ASPECTOS BIOLÓGICOS Y ECOLÓGICOS 4.1 Taxonomía TABLA N°1 Taxonomía de Daphnia magna según (Naturalista, 2019) Dominio Eukaryota Reino Filo Subfilo Clase Orden Familia Género Especie Animalia Arthropoda Crustacea Branchiopoda Cladocera Daphniidae Daphnia magna TABLA N° 2 Especies del Subgénero de Daphnia según (Naturalista, 2019) D. ambigua D. arenata D. middendorffiana D. catawba D. cheraphila D. minnehaha D. latispina D. melanica D. neo-obtusa D. obtusa D. oregonensis D. parvula D. pileata D. prolata D. pulex D. pulicaria D. retrocurva D. tanakai D. tenebrosa D. villosa 4.2 Descripción Las Daphnias son crustáceos planctónicos que incluyen más de 100 especies. La pulga de agua, más conocida como Daphnia magna, debe su nombre al gran parecido externo que tiene con la pulga verdadera, aunque la pulga de agua o Daphnia magna no es un insecto como la pulga terrestre. Se alimentan de partículas en suspensión en el agua, son llamados filtros alimentadores. Los machos se distinguen de las hembras por su pequeño tamaño mide 2 mm en el caso del macho y 6 mm en la hembra, y grandes anténulas, las antenas son las principales formas de locomoción, el alimento preferido son las algas, consumen partículas de 1 μm a 50 μm. Tienen un cuerpo consistente de cabeza y tronco, este último se encuentra encerrado en un esqueleto externo o caparazón compuesta de quitina y polisacáridos, con una doble pared entre la cual se encuentra la hemolinfa (Ocampo, 2010). La pulga de agua Daphnia magna es la especie de Daphnia más frecuente. Estos animalillos tienen una vida corta, puesto que la longevidad de la pulga de agua es de apenas 1 semana de vida, aunque esto varía bastante según la especie (Ocampo, 2010). La división del cuerpo en segmentos es casi invisible. La cabeza está fundida, y doblada generalmente hacia abajo, hacia el cuerpo, con una muesca visible que separa los dos. En la mayoría de las especies el resto del cuerpo está cubierto por un caparazón con un boquete ventral de donde asoman los cinco pares de patas (recordemos que son decápodos) (Navarro, 2020). Poseen un único ojo compuesto y un par de antenas. En muchas especies, el caparazón es translúcido o casi, con lo cual son organismos excelentes para ser observados al microscopio: aparato digestivo, aparato locomotor, ojo, antenas, maduración de la cría en la bolsa, corazón. El corazón está justo detrás de la cabeza y su ritmo cardíaco medio es aproximadamente 180 ppm bajo condiciones normales. (Navarro, 2020). El batido de las patas produce una corriente constante a través del caparazón que arrastra una corriente de agua hacia la zona digestiva. Las partículas atrapadas del alimento forman una especie de bolo alimenticio que baja por su sistema digestivo siendo digerido. Los materiales inservibles son eliminados a través del ano situado en la superficie ventral del accesorio terminal (Navarro, 2020). El primer y segundo par de patas se utilizan en el filtrado de los organismos de que se alimenta, asegurando que aquellas partículas grandes que no puedan ser absorbidas se queden fuera. Los otros pares de patas crean la corriente del agua que acomete el organismo (Navarro, 2020). El nadar, por otra parte, es accionado por las antenas, el cual es el responsable del característico movimiento saltatorio de la pulga de agua (Navarro, 2020). Ciertos estudios científicos han probado que aun cuando podría parecer que este organismo tendría cabida en el reino Protoctistas, en realidad tiene características claras que lo incluyen en el reino Animalia (Navarro, 2020). 4.3 Distribución Esta especie vive de forma salvaje en Europa, África, Asia y América del Norte, se dice que es una especie cosmopolita (ECURED, 2019) .Según (HOOPER, 2008) también habita más específico en Inglaterra (Yorkshire) y Gales.En américa del sur esta se distribuye en ecuador, Colombia y Perú (Ocampo, 2010). FIGURA N° 1: Incidencias de Daphnia en el mundo FIGURA N° 2: Incidencia de Daphnia en América del sur. 4.4 Hábitat En medios acuáticos desde charcos a ríos y se alimentan esencialmente de fitoplancton, pudiendo también ingerir varias clases de detritus orgánicos como protistas y bacterias, así como materia orgánica particulada o disuelta (ECURED, 2019). Son abundantes en ambientes con alta concentración de materia orgánica en donde proliferan bacterias, levaduras y microalgas (FAO, 2020). Esto hace que Daphnia magna sea una especie de fácil obtención en ríos, debido que en estos hay muchas microalgas, lo que hace que sea un lugar rico en su alimentación y pueda reproducirse. FIGURA N° 3: Daphnia magna en su hábitat acuícola. 4.5 Alimentación Daphnia magna se alimenta de bacterias, minúsculos desechos orgánicos y algas microscópicas. Es indispensable procurarse un medio nutritivo rico en fitoplancton, zooplancton y desechos orgánicos (Iranzo, 2009). Las pulgas de agua pueden en ocasiones ingerir pequeños crustáceos y rotíferos, pero normalmente se alimentan por filtración, ingiriendo algas unicelulares y varios tipos de detritos orgánicos, incluyendo protistas y bacterias. Pueden obtener su alimento no sólo de la columna de agua, sino también del fondo de los lagos, especialmente en invierno (Adamowicz, 2004). Según Vélez (2016) se registraron cinco especies de cianobacterias y 89 especies de microalgas distribuidas en cuatro divisiones, donde Bacillariophyta fue la más abundante con 72% del total de especies. El 31.2% de las especies identificadas correspondió a los géneros Navicula, Fragilaria, Nitzschia y Synedra. 4.6 Reproducción El ciclo biológico de Daphnia magna es complejo. Tanto machos como hembras son diploides, pero su sexo depende de las condiciones ambientales. En condiciones normales, solo existen poblaciones formadas por hembras. Estas se reproducen por partenogénesis (Iranzo, 2009). Partenogénesis: Cuando las condiciones son favorables para Daphnia magna la cual se reproducen por partenogénesis, es decir, huevos que no han sido fecundados por los machos. Y de esos huevos nacen nuevas hembras idénticas a sus madres. Esto permite a estos crustáceos incrementar rápidamente sus poblaciones (Duro R. 2015). Reproducción sexual: Cuando las condiciones de vida se modifican sensiblemente se produce la reproducción sexual. La hembra incuba uno o dos huevos oscuros o huevos de invierno que no eclosionan inmediatamente (efipias). Se independizan envueltos en una parte de la bolsa incubadora, que se vuelve quitinosa (Iranzo, 2009). El ciclo de vida de las pulgas de agua no excede el año y es altamente dependiente de la temperatura. Por ejemplo, individuos pueden vivir 108 días a 3 °C, mientras que otros organismos pueden vivir solamente 29 días a 28 °C. Una clara excepción a esto es el invierno, durante el cual las hembras pueden llegar a vivir 6 meses. Estas hembras tienen generalmente una menor tasa de crecimiento, pero son de mayor tamaño que las normales (Adamowicz, 2004). Las pulgas de agua se reproducen partenogenéticamente, usualmente desde la primavera hasta el final del verano. La temperatura ambiental (al igual que la disponibilidad de alimento) influye profundamente en su reproducción, teniendo un rango ideal entre los 25 y los 30 °C. En condiciones de abundancia uno o más juveniles son criados en una bolsa de crianza que se encuentra al interior del exoesqueleto. Cuando Daphnia magna son recién nacidas deben pasar por diferentes etapas de desarrollo antes de convertirse en adultos; el total de las mudas toma un tiempo aproximado de 2 semanas. Los jóvenes son copias de los adultos en miniatura; no son ninfas verdaderas o estados intermedios. Las hembras jóvenes son capaces de comenzar la reproducción a los 10 días de llegadas a la etapa adulta en condiciones ideales, y aquella es mantenida mientras el ecosistema sea capaz de soportar el crecimiento poblacional. Durante el invierno, en caso de sequía o cuando el ecosistema se vuelve nocivo para las pulgas de agua, la producción de generaciones de hembras cesa y comienza una creación de Daphnia magna machos por partenogénesis. Sin embargo, incluso bajo condiciones poco favorables, la cantidad de machos jamás superará la mitad de la población; incluso en algunas especies los machos son completamente desconocidos. Los machos son mucho menores que las hembras y normalmente poseen un apéndice abdominal especializado que es usado en el apareamiento, durante el cual toman a las hembras por detrás, abren con dicho apéndice su exoesqueleto, insertan la espermateca y fertilizan los huevos (Adamowicz, 2004). La producción de estos huevos se destina para asegurar la supervivencia de la población en periodos en los que predominen condiciones poco favorables. Los huevos se caracterizan por estar cubiertos de una capa extra, rica en queratina, llamada «efipio», misma que se origina a partir de una cámara incubadora en la que las hembras almacenan los huevos. Esta capa extra preserva y protege al huevo de la luz UV (ultravioleta), la desecación, los parásitos y la ingestión por organismos mayores hasta que el ambiente sea favorable nuevamente. A esta estrategia de supervivencia se le denomina “criptobiosis”. A los huevos latentes con efipio se les suele llamar “huevos enquistados” (Adamowicz, 2004). Adicionalmente a la estrategia de producción de huevos capaces de sobrepasar condiciones desfavorables, el mecanismo de reproducción sexual también existe como forma de incrementar variabilidad genética entre una generación asexual y la siguiente generación sexual de la próxima primavera, lo que puede incrementar las posibilidades de adaptación a condiciones nuevas. Este modelo de reproducción sexual y asexual alternada se denomina de “lotería” (Adamowicz, 2004). 4.7 Población Existen distintas especies de pulga de agua, algunas extremadamente pequeñas con una longitud inferior al milímetro (Navarro, 2020). Las Daphnias son crustáceos planctónicos que incluyen más de 100 especies. La temperatura ideal para la población es de aproximadamente unos 20ºC (Ocampo, 2010). 4.8 Impacto Antrópico Hoy en día los cambios ambientales han ido avanzando muy rápidamente debido a la intervención de la mano del hombre en los hábitats de esta especie, por lo tanto, los organismos se tienen que adaptar con mucha rapidez (Wolinski, 2018). En su ambiente natural, el zooplancton se ve afectado por múltiples factores ya que los ambientes presentan distintas condiciones de profundidad, viento, depredación, temperatura, incidencia de la RUV, calidad y cantidad de alimento, entre otros (Wolinski, 2018). Existen actividades humanas que pueden repercutir negativamente sobre las características ecológicas de los ríos y su entorno, como son: aprovechamientos ganaderos, tala de sotos fluviales, vertidos incontrolados, canalizaciones y encauzamientos, dragado de los cauces, modificación de los cursos fluviales, presas y azudes, refrigeración de centrales térmicas, piscifactorías, extracción de áridos (cidta, 2010). Entre los efectos negativos que estas actividades pueden ocasionar destacamos: invasión de biotopos naturales, ocupación de suelo ribereño, modificación del paisaje natural, desplazamiento de especies animales y vegetales, contaminación de las aguas y de los suelos, acumulación de desperdicios y basuras, antropización general de los ríos, etc (cidta, 2010). Uno de los efectos más negativos ha sido la utilización de arroyos y ríos como depósitos de nuestros residuos industriales y domésticos, con la idea de que estos materiales deberían ir diluyéndose aguas abajo. El tipo y cantidad de contaminantes determina la magnitud de los cambios ecológicos producidos. La contaminación industrial es la más grave (cidta, 2010) 4.9 Depredadores Las especies de Daphnia han desarrollado un comportamiento migratorio para evitar a sus depredadores. Durante las horas de luz pasan el tiempo en las capas de agua más profundas y oscuras. Mientras que por la noche se dirigen a las capas superiores para alimentarse. En algunos casos pueden recorrer hasta 60 metros todos los días (Ebert., 2019). Esta estrategia no es infalible y puede ocurrir que haya peces merodeando Para ello, Daphnia magna tiene un as en la manga: huele a los peces. En concreto detecta la molécula conocida como 5-α-ciprinol sulfato, un tipo de sal biliar que producen los peces. Cuando las pulgas detectan esta sustancia, huyen a las profundidades del agua. El 5-α-ciprinol sulfato es lo que se conoce en biología como una kairomona. Estas sustancias actúan como un sistema de espionaje en el que una especie detecta a otra gracias a moléculas que producen por diversos motivos. Por ejemplo, un depredador puede localizar a una presa cuando huele su orina. En el caso de los peces, las sales biliares son necesarias para su metabolismo, por lo que no pueden evitar emitirla al agua (Ebert., 2019). Son apetecidos por diferentes especies de peces, tales como: cachama (Piaractus brachypomus), tilapia (Oreochromis sp), barbudo (Rhamdia quelen), bocachico (Prochilodus reticulatus), yamu (Brycon amazonicus) y sabaleta (Brycon henni) (Ocampo, 2010). TABLA N° 2: Lista de principales parasitoides de Daphnia magna según (Ebert, 2005) BACTERIA HONGO NEMATOD O MICROSPORIDIA Pasteuria ramosa Metschnikowi a bicuspidata Echinuria uncinata Glugoides intestinalis (formerly Pleistophora i.) Spiro Bacillus cienkowskii V. Ordospora collegata OBJETIVOS 5.1 Objetivo general Elaborar un plan de crianza de Daphnia magna “pulguilla de agua” como fuente de alimentación para peces. 5.2 Objetivo Específicos ● Conocer la biología de Daphnia magna. ● Determinar los requerimientos y condiciones de crianza de Daphnia magna. ● Proponer una nueva alternativa de dieta alimenticia. ● Proponer la crianza y producción de Daphnia magna. VI. SITUACIÓN ACTUAL: MANEJO, GESTIÓN Y PLANIFICACIÓN 6.1 Situación actual La pulga de agua es un alimento ideal para peces de agua dulce. De hecho, las pulgas de agua o Daphnia constituyen la parte más importante del zooplancton de agua dulce, por lo que son la base de la cadena alimentaria de muchos peces de agua dulce (Navarro, 2020). Por otro lado, las pulgas de agua dulce tienen un contenido en ácidos grasos Omega 3 nada despreciable. Los ácidos grasos Omega 3 son importantes para el desarrollo de los peces, sobre todo del sistema nervioso, durante las fases de crecimiento (Navarro, 2020). Sin embargo, el gran contenido en agua de estos pequeños crustáceos hace que no sean muy ricos en proteínas (Navarro, 2020). 6.2 Manejo El pequeño tamaño de la pulga de agua es una característica que la hace muy adecuada para la alimentación de las crías de peces o alevines junto con otro tipo de alimento vivo como los nauplios de artemia (Navarro, 2020). Otra utilidad de las Daphnia, que se aparta del mundo de la acuariofilia, es la utilización de estos crustáceos por parte del ser humano como indicador natural de la contaminación del medio ambiente (bioindicador). La pulga de agua de la especie Daphnia magna se utiliza en el desarrollo de tests para determinar la contaminación de las aguas. La particularidad de las pulgas de poder vivir solamente bajo unas condiciones ambientales muy determinadas (son animales estenoicos) es la que les hace útiles a las Daphnias como indicadores de las condiciones en las que se encuentran los medios donde viven (Navarro, 2020). 6.3 Gestión Gestión Legal • ISO 6341-1996 Esta Norma Internacional describe un método para la determinación de la toxicidad aguda frente a Daphnia magna (Cladocera, Crustacea) de: a) Sustancias químicas solubles en las condiciones del ensayo, o que pueden mantenerse en suspensión o en dispersión estable en las condiciones de ensayo; b) Efluentes industriales o urbanos, tratados o no, después de decantación, filtración o centrifugación, si es necesario; c) Aguas superficiales o aguas subterráneas (Navarro, 2020). Gestión ambiental Bio indicadores Daphnia magna permite conocer que el agua en donde habita no presenta toxicidad, y por lo tanto este conocimiento puedes ser adaptado a nivel de laboratorio para determinar una concentración adecuada de metales que puedan matar a Daphnia, con esto se establece una concentración permitida de estos contaminantes sin que afecten a la vida, por lo tanto este estudio se aplica un paradigma positivista, ya que se basa en leyes que permiten predecir, controlar y explicar fenómenos naturales, y que pueden ser descritas con métodos y técnicas por parte del investigador, y además puede ser estandarizado para ser usado en cualquier lugar del mundo, para su análisis se puede usar el paradigma cualitativo, pues se recoge datos y se analiza experimentalmente mediante técnicas estadísticas, con el fin de verificar la investigación realizada (Navarro, 2020) Investigaciones en ecotoxicología Aquatic según (IMARPE, 2017) Reproducción y crecimiento de carachi amarillo Orestias luteus en condiciones de laboratorio utilizando alimento vivo Según (IMARPE, 2021) 6.4 Panificación El objetivo es proponer un plan de crianza de Daphnia magna como fuente de alimentación para peces, ya que este especie es una fuente rica en omega 3 para los peces, para el plan de crianza de Daphnia magna se utilizará un laboratorio de 16 m por 10 m, el cual estará ubicado en Simbal a la altura del mirador aproximadamente, y la recolección de especies adultas se hará en el río moche, utilizando un taper plástico de tamaño mediano con una tapa fabricada de malla o tela fina, que permita el ingreso de oxígeno el cual se llevará al área de identificación del laboratorio, Luego de ser identificada nuestra especie, será llevado al área de cuarentena, en el cual se va a identificar cuales están sanas o enfermas. Esto se hará por tres días, terminado el proceso de cuarentena será llevado al área de crianza, en el cual se le va suministrar alimento (será la dieta que vamos a proponer), esto se hará peceras de 5 litros, se tendrá a Daphnia magna en la luz para su crecimiento y su reproducción. También se hará su mantenimiento de la pecera a la semana, el cual consiste en verter una mezcla de agua, micro alga, levadura y jugo de espinaca. cuando las Daphnias se encuentren en su etapa adulta listas para la venta se pasará al área de control de calidad para de esa manera verificar que cumplan con los parámetros de calidad, y que se encuentren sanas y serán dirigidas al área de ventas donde en esta área se colocará a Daphnia magna en pequeños frascos de plástico el cual será llenado a tercera parte del frasco dejando un cuarto del frasco para tener oxígeno. VII. METODOLOGÍA 7.1 Protocolo de crianza Recolecta de las cepas: las cepas serán recolectadas del río Moche, para eso le llevará un equipo de recolección, el cual consta de un taper plástico largo con tapa, guantes quirúrgicos y goteros para recolecta de la muestra. Identificación de Daphnia magna: En el laboratorio se colocará la muestra recolectada y se identificará con un estereoscopio nuestra especie. Cuarentena: En esta área se va a separar de la muestra sana y enferma o dañada, esto será por tres días. Alimentación: En esta área se va preparar el alimento o dieta para nuestra especie, el cual consta de una mezcla de agua, microalgas y fertilizante (es componente que vamos a proponer) Cultivo de la cepa: se va colocar las cepas sanas en el área de crianza que consta de cinco peceras para nuestra especie y se va a dar las condiciones adecuadas para su crecimiento y reproducción, el cual estas peceras van a estar en el campo ya que necesitan la luz, debido a que nuestra especie depende de este factor ambiental. Mantenimiento: Esto se hará todos los sábados, el cual se va verter agua con microalgas. Evaluación de crecimiento: Esto se hará para probar que nuestra dieta está siendo eficiente, el cual se hará todos los viernes en la mañana, el cual consta de coger al azar de la pecera nuestra especie y colocarlo al estereoscopio para ver su crecimiento. Venta: al tener a nuestra especie adulta se colocara en frascos de plástico para su venta, el cual primero pasará por un control de calidad, en el cual se va encargar de ver que nuestra especie está en buen estado. La venta se hará por peso. 7.1.1 Características de ambiente/Lugar/instalaciones de la crianza El lugar en donde se va desarrollar nuestra crianza es en Simbal, por el mirador, hemos elegido este lugar por el clima que nos favorece para nuestra crianza. Imagen N° 04: diseño de laboratorio para la crianza de Daphnia magna. Nuestro lugar de trabajo consta de: Laboratorio: Es un pequeño laboratorio de 10 m por 16 m, en el cual va tener el área de recepción donde nuestros clientes o personas interesadas en nuestro producto podrán esperar, área de identificación en esta área identificaremos las especies recolectadas en nuestro muestreo de tal manera se seleccionarán las especies de interés y las otras de no interés serán descartadas, área de cuarentena en esta área verificaremos si nuestros especímenes ya seleccionados presentan alguna infestación por patógenos y así de esa manera descartar los que se encuentren infestados, área de limpieza en esta área guardaremos los materiales utilizados para hacer limpieza el laboratorio y nuestras peceras,área de alimentos en esta área prepararemos previamente el alimento para nuestra especie, área de materiales e instrumentos en esta área se almacenará los envases usados, para preparar nuestro alimento para Daphnia magna como también los envases en los cuales será distribuido , área de control de calidad en esta área verificaremos si nuestra especie de Daphnia magna cumple con los parámetros requeridos y por último el área de venta en esta área servirá para la venta y distribución de nuestra especie ya envasada. Área de crianza: Consta de un área de 6.83 m por 5.63 m, ahí van estar colocadas nuestras 6 peceras, en el cual alimentaremos a nuestra especie y esperar hasta su crecimiento, también cada 7 días se les hará limpieza. Esta área debe contar con bastante luz ya que nuestra especie requiere de 16 horas de luz y 8 de sombra para su crecimiento y reproducción adecuada. 7.1.2. CONDICIONES AMBIENTALES En consideraciones la especie de Daphnia magna es un crustáceo cuyo hábitat es acuático (agua dulce) como los cuales tenemos ríos, lagos y lagunas lo cual tiene una buena capacidad de adaptabilidad alta, mientras estos presentan disponibilidad de microalgas y materia orgánica. Daphnia se adapta a cambios ambientales y puede adaptarse a ambientes nuevos en tres - siete días, reproduciéndose partenogenéticamente. Las colectas de estos organismos de los medios naturales para su cultivo, deben hacerse en primavera y verano. La abundancia y distribución de estas especies depende de la variación estacional pues el número y tamaño de huevos de resistencia partenogenética y la madurez sexual dependen de las variaciones de T°, pH y luz, entre otros. (Oliveira D, Campos M, Santos C, et al 2010). Con respecto a la temperatura de Daphnia no son muy exigentes. Según Ocampo, L. Botero, M. Restrepo, L. et al. (2010) menciona que puede ser criada bajo condiciones controladas de temperatura ambiente (21 - 25 °C), temperatura del agua (22 - 23 °C) (Oliveira D, Campos M, Santos C, et al 2010). La incidencia de luz en los huevos de Daphnia requieren de presencia de luz ya que contienen carotenoides. Daphnia magna requiere de un fotoperiodo de 16 horas luz y 8 horas de oscuridad, además, la calidad de luz debe ser luz blanco - frío (fluorescente). Es importante mencionar que la madurez sexual también está influenciada por la presencia de luz. Un exceso de luz solar reduce considerablemente la población. (Sánchez M. 2006). Esta especie de Daphnia magna no es delicada en cuanto a la proporción de oxígeno disuelto en agua, pudiendo vivir con pocas cantidades de este, debido a su capacidad de sintetizar la hemoglobina. Estos organismos habitan en medios donde la concentración de O2 es variable, ya que pueden crecer tanto en completa saturación de O2 hasta concentraciones muy bajas. Estas concentraciones están en relación a temperatura, concentración de materia orgánica, concentración de microalgas, etc. (Sánchez M. 2006). La supervivencia en medios pobres de oxígeno depende de la capacidad de sintetizar hemoglobina. Este fenómeno está en relación directa del oxígeno ambiental. Un incremento en hemoglobina está en razón directa de alta temperatura y excesiva densidad de población. Incluso la hemoglobina está presente también en los huevos y la síntesis de hemoglobina también está relacionada con la concentración de CO2 ambiental. (Sánchez M. 2006). De todos modos, si tenemos un recipiente con una alta concentración de Daphnias podemos poner una aireación suave sin difusor, ya que las burbujas pequeñas de aire pueden hacer que mueran las daphnias al quedarse atrapadas con alguna de las burbujas. El nivel de nitrógeno tampoco nos debe preocupar pues aguantan niveles de hasta 20 mg/l. (Prieto MJ. 2006). Los requerimientos en pH para esta especie son entre un pH de 7 a 8, aunque los autores mencionan que lo más recomendable es un punto medio. La salinidad del agua tampoco es determinante para la proliferación de las Daphnias, pudiendo reproducirse en aguas casi salobres. Son muy sensibles a las variaciones en la composición iónica del agua (sales de potasio, magnesio o calcio) también Son muy sensibles a los iones de metales como el cobre y el cinc, los pesticidas, los detergentes y otras toxinas disueltas por lo que pueden morir si se realizan cambios bruscos. (Ocampo, L. Botero, M. Restrepo, L. et al. 2010). 7.1.3 ALIMENTACIÓN Daphnia magna es una especie de crustáceo planctónico que se alimenta de fitoplancton y zooplancton filtrando el agua, se alimenta de bacterias, pequeños desechos orgánicos y algas microscópicas, no son muy selectivos (Iranzo, 2009). Para la alimentación de la pulguilla de agua, se puede emplear la especie de alga de chlorella vulgaris disuelta en agua ya que esta alga es muy nutritiva. Además, se incorporará jugo de espinaca, levadura de pan y agua (Díaz B, 2004). Chlorella incluye Proteínas en un 50 – 60%. Además, es una fuente completa de proteínas, lo que significa que contiene los nueve aminoácidos esenciales, vitaminas A, B12, C, E y K, presenta también hierro y minerales, incluso proporciona pequeñas cantidades de magnesio, zinc, cobre, potasio, calcio, ácido fólico, omega-3, y puede ser una buena fuente de fibra (Díaz B, 2004). La espinaca por otro lado contiene proteína hasta en 30%, diversos minerales, vitaminas y ácidos grasos poliinsaturados. Boersma (2000) reporta aumentos en la tasa de crecimiento de Daphnia magna cuando las emulsiones de PUFA (Poly-Unsaturated Fatty Acids) se agregan a medios de cultivos mineralizados y argumenta que los PUFA sirven como una fuente de energía y no de ácidos grasos esenciales (Huaman T, 2017). Saccharomyces cerevisiae presenta un tamaño de partícula de 5-7µm. Teniendo en cuenta estos hechos se puede decir que Daphnia magna también puede filtrar adecuadamente la levadura. Además, la levadura es estudiada para el uso en la acuacultura, debido a su contenido nutricional y son usados como dieta para microcrustáceos como Daphnia magna; éstos carecen de ciertas vitaminas por lo que es necesaria la adición de otros suplementos alimenticios para mantener la estabilidad del cultivo y disminuir los efectos de los producto de la degradación de la levadura (Huaman T, 2017). Por ello propondremos una dieta para juveniles y adultos, equivalente para 100 individuos con los que se iniciaría el proceso de crianza, y será cambiada cada 7 días, sin embargo al aumentar la producción de pulga de agua la alimentación será cada 3 días para ello la mezcla del alimento debe ser balanceado y será realizado de forma manual en un recipiente hondo de 10 litros y además que esté limpio, nuestra mezcla tendrá los siguientes insumos: Tabla 3: Composición de insumos en el alimento para “pulguilla de agua”. - INSUMOS CANTIDADES agua 18 L microalga 60 gr levadura de pan 30 gr jugo de espinaca 300 ml Agua El agua representa más del 90 % de la dieta propuesta , esta agua tiene que ser clorada. ya que nuestra especie es una especie de hábitat acuícola.Si el suministro de agua es insuficiente, la pulga de agua puede morirse (Díaz B, 2004). - Monitoreo de Agua: Se establecerá un cronograma de monitoreo una vez al mes de la calidad del agua. Se realizará el cambio de agua verde con la dieta propuesta primeramente a los 20 especímenes por pecera cada 7 días, luego que los primero ejemplares se vayan reproduciendo se tendrá que hacer suministro de la dieta de acuerdo a la cantidad de especímenes que se encuentren en las peceras, al llegar al límite máximo por pecera entonces el suministro de la dieta propuesta será cada 3 días. - Limpieza y mantenimiento del cultivo de Daphnia magna Para el mantenimiento del cultivo se sugiere aplicar un ciclo de renovación. El ciclo permite mantener un cultivo de organismos en etapas óptimas de reproducción. Con periodicidad se deberá efectuar la limpieza y el suministro de alimentos. Para la limpieza se emplea un sifón con el cual se remueven las exuvias y los restos de alimento depositados en el fondo de los recipientes. Se mantendrá el proceso de desinfección de aguas en las peceras cada 7 días primeramente con los especímenes recolectados mientras haya reproducción luego será cada 3 días junto con el cambio de alimento que se dará a Daphnia magna (Díaz B, 2004). 7.1.4 REPRODUCCIÓN Las pulgas de agua han desarrollado una doble estrategia reproductiva: una reproducción asexual mediante partenogénesis y una reproducción sexual. Durante la mayor parte del año las hembras ponen huevos partenogenéticos, es decir, huevos que no han sido fecundados por los machos. Y de esos huevos nacen nuevas hembras idénticas a sus madres. Esto permite a estos crustáceos incrementar rápidamente sus poblaciones (Huaman T, 2017). Una vez realizada la identificación de la especie Daphnia magna, se aislarán 100 organismos del mismo tamaño 50 hembras y 50 machos en peceras de 5 L de capacidad llenadas con agua declorada y con el alimento propuesto, Las Daphnias recién nacidas deben pasar por diferentes etapas de desarrollo antes de convertirse en adultos; el total de las mudas toma un tiempo aproximado de 2 semanas. Los jóvenes son copias de los adultos en miniatura; no son ninfas verdaderas o estados intermedios. Las hembras jóvenes son capaces de comenzar la reproducción a los 10 días de llegadas a la etapa adulta en condiciones ideales, y aquella es mantenida mientras el ecosistema sea capaz de soportar el crecimiento poblacional. a los 12 y 30 días se incorporará nuevos especímenes adultos para obtener variabilidad genética.El cultivo se mantendrá a una temperatura ambiente, aireación suave constante y exposición indirecta a la luz, al término del sexto día la mayoría de los organismos presentarán huevos, poniendo durante todo su ciclo de vida más de 100 huevos, a los 8 días algunos huevos eclosionarán los cuales serán eliminados después de 10 habrá una mayor cantidad de Daphnias, donde serán aclimatados y alimentados ya con nuestra dieta propuesta (Huaman T, 2017). Durante el invierno, en caso de sequía o cuando el ecosistema se vuelve nocivo para las pulgas de agua, la producción de generaciones de hembras cesa y comienza una creación de Daphnias machos por partenogénesis (Huaman T, 2017). Los huevos se caracterizan por estar cubiertos de una capa extra, rica en queratina, llamada “efipio”, misma que se origina a partir de una cámara incubadora en la que las hembras almacenan los huevos. Esta capa extra preserva y protege al huevo de la luz UV (ultravioleta), la desecación, los parásitos y la ingestión por organismos mayores hasta que el ambiente sea favorable nuevamente. A esta estrategia de supervivencia se le denomina “criptobiosis”. A los huevos latentes con efipio se les suele llamar “huevos enquistados” (Huaman T, 2017). Adicionalmente a la estrategia de producción de huevos capaces de sobrepasar condiciones desfavorables, el mecanismo de reproducción sexual también existe como forma de incrementar variabilidad genética entre una generación asexual y la siguiente generación sexual de la próxima primavera, lo que puede incrementar las posibilidades de adaptación a condiciones nuevas. Este modelo de reproducción sexual y asexual alternada se denomina de “lotería” (Huaman T, 2017). 7.2 FLUJOGRAMA Imagen N° 05: Diagrama de flujo de la crianza de Daphnia magna. 7.3. CONTROL DE CALIDAD D. magna Para el control de calidad de los cultivos de D. magna es necesario establecer las características reproductivas de la población, haciendo un seguimiento de su ciclo de vida. Estado general del animal simultáneamente, se debe establecer la sensibilidad de los organismos de prueba a través de la carta control con el compuesto tóxico de referencia de esta manera desempeñándose como bioindicador. Hay consideraciones importantes para definir su calidad, como: La acidez es generalmente causada por la presencia de ácidos minerales, las sales de ácidos fuertes, o el bióxido de carbono libre. Si bien los ácidos orgánicos de origen natural rara vez causan problemas, la contaminación de los ácidos minerales es perjudicial para el fósforo. Los cultivos deben mantener un fotoperíodo aproximado de 16 horas luz : 8 horas de oscuridad y una intensidad lumínica de alrededor de 800 luxes. Los suplementos alimenticios sólo se adicionan en caso de un crecimiento deficiente del cultivo. valor nutricional El contenido nutricional de Daphnia varía con la edad y depende también del alimento que el crustáceo esté consumiendo. El contenido de proteína es normalmente el 50 % de su peso seco, los adultos normalmente tienen un contenido en grasas (20-27%) más elevado que los jóvenes (4-6 %). Los individuos vivos contienen alrededor de un 95% de agua, 4% proteína, 0 '54% grasa, 0' 67% carbohidratos, y 0 '15 % cenizas. La composición de ácidos grasos de la comida es importante para la supervivencia y el crecimiento de los alevines de peces. Los ácidos grasos saturados Omega-3 son esenciales para muchas especies de peces. Oxígeno Daphnia es generalmente tolerante a agua de baja calidad y con contenidos de oxígeno que varían desde casi cero partes por millón hasta la supersaturación, Daphnia puede sobrevivir en ambientes pobres en oxígeno gracias a su capacidad para sintetizar hemoglobina, que responde a incrementos de la temperatura del agua y de la densidad de población, no tolera las burbujas finas de aire. Se requiere por tanto una aireación baja, ya que una gran columna de burbujas acabará con la población. pH El pH controla las cantidades en que se disuelven muchas sustancias. El rango óptimo de pH para una variedad especial de pez depende de la temperatura, oxígeno disuelto, aclimatación previa y la presencia de varios aniones y cationes. En la mayoría de los casos un rango de pH entre 6,5 y 8,2 es apropiado. Temperatura Las temperaturas altas pueden ser perjudiciales para los peces por una serie de motivos. No sólo porque existe un límite máximo de temperatura a que un pez no puede sobrevivir, sino que la solubilidad del oxígeno en el agua y su disponibilidad para los peces disminuye al aumentar la temperatura. Es más, la necesidad de oxígeno de D. magna crece a medida que sube la temperatura. Los cambios súbitos de temperatura, ya sea hacia más frío o más calor, son usualmente perjudiciales. Turbidez Esta representación común de la calidad del agua puede relacionarse con el rendimiento del sistema de filtrado. Mortalidad La detección de mortalidad en períodos más cortos, hará necesaria la revisión de las condiciones de mantenimiento del cultivo o incluso el manejo de suplementos en el agua dura. VIII. RECOMENDACIONES ● Se recomienda que para la crianza de Daphnia magna el lugar donde se crie debe tener incidencia de luz solar o eléctrica, por 16 horas, ya que esto ayuda a su mejor reproducción. ● Con respecto a la alimentación se recomienda ver la fecha de vencimiento de la microalga utilizada y usar la cantidad recomendada. ● Con respecto a la espinaca se recomienda que sea licuada muy finamente y con mínima cantidad de agua y que la espinaca sea fresca. ● Se recomienda siempre tener las peceras en buen estado y limpias verificando que no haya especímenes muertos. ● para una mejor limpieza de las peceras es recomendable utilizar un un sifón con el cual se remueven las exuvias y los restos de alimento depositados en el fondo de las peceras. ● Se debe hacer monitoreo del agua al menos una vez al mes para ver la calidad y así de esa manera ver si cumple con el control de calidad del agua. ● Se recomienda que antes de utilizar el agua se determine la concentración de oxígeno, la cual debe estar por encima de 6 mg/L, y la dureza, que debe encontrarse dentro del intervalo preestablecido de 160 a 180 mg CaCO3 /L. ● Para establecer los cambios en la sensibilidad del cultivo se recomienda realizar mensualmente un bioensayo utilizando el compuesto tóxico de referencia. Para determinar posibles alteraciones del crecimiento del cultivo de daphnias es necesario hacer un seguimiento del ciclo de vida y establecer si hay cambios en el tiempo requerido para alcanzar la madurez sexual, en la tasa reproductiva y en la longevidad de los individuos. IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ● Damowicz, S. (2004). “Species diversity and endemism in the Daphnia of Argentina: a genetic investigation. Zoological Journal of the Linnean Society, 171–205. ● Díaz B. (2004) Ensayo de toxicidad aguda con el cladócero Daphnia magna. Canadá. 202 pp ● Duro, R. (2015) “Serie Biodiversidad escondida Las pulgas de agua “. BioMEDIA ASSOCIATES LLC. obtenido de: https://dcmp.org/guides/TID8048_2.pdf ● cidta. (5 de junio de 2010). Obtenido de https://cidta.usal.es/cursos/agua/modulos/Conceptos/uni_03/u4c3s5.htm#Anc hor1 ● Ebert, D. (2005). Ecology, Epidemiology, and Evolution of Parasitism in Daphnia. ISBN-10: 1-932811-06-0, 1-10. ● Ebert., D. (9 de mayo de 2019). ÁNGEL LEÓN PANAL. 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