Revista Latinoamericana de Recursos Naturales by Instituto Tecnológico de Sonora

Blanco-Flores et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 1-14, 2011

Obtención y caracterización de carbones microporosos por activación física a partir de semillas de palma Veitchia Merriillii A. Blanco-Flores 1, G. Autie-Castro 2, R. López-Cordero 3 H. Yee-Madeira 4*, J.L. Contreras5 y M. Autie-Pérez1,2,4* 1

Departamento de Fundamentos Químicos y Biológicos (FQB). Facultad de Ingeniería Química. Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría. MES. La Habana. Cuba. 2 Instituto de Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad de la Habana. La Habana. Cuba. 3 Centro de Investigaciones del Petróleo (CEINPET). MINBAS. La Habana. Cuba. 4 Escuela Superior de Física y Matemática. Instituto Politécnico Nacional. México. DF. 5 Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Azcapozalco. México. DF.

Obtention and characterization of physically activated carbons from Veitchia merriillii palm seeds Abstract Physically activated carbons at 673K, 873K and 1073K were obtained from Veitchia Merriillii palm seeds with short activation time of 30 minutes, and CO 2 as activating gas. CO2, NH3, C3H6 and C3H8 adsorption at 273K was used to characterize the narrow microporosity and the possible molecular sieve effects of these carbons, and mercury porosimetry was used to determine the macropore and mesopore volumen. NH 3 and CO2experimental isotherms were fitted with Dubinin model and C3H6 and C3H8 isotherms were fitted with Langmuir model. The experimental results showed that the microporous volume values were increased by the increase of activation temperatures and meso and macroporosity were almost not affected by the changes of these temperatures. The CO2 and NH3 adsorptions showed that in the obtained carbons ultramicroporosity and microporosity were present and molecular sieve effects were observed in the C 3H6 and C3H8 adsorption in activated carbons obtained at 873 and 1073K. The preferential adsorption of C 3H6 molecule showed that the activated carbons obtained at 873K and 1073K could be used to separate this component of the C 3H6-C3H8 mixture by equilibrium adsorption procedure. Key words: activated carbons, palm seeds, microporous, mesoporous, macroporous, C 3H6-C3H8 separation. Resumen Se obtuvieron carbones de semilla de palma Veitchia Merriillii activados físicamente con CO2 a 673, 873 y 1073K con tiempos cortos de activación de 30 minutos. Las adsorciones de CO2, NH3, C3H6 y C3H8 a 273K fueron utilizadas para caracterizar la microporosidad estrecha y los posibles efectos de tamiz molecular de los carbones obtenidos. Mediante la porosimetría de mercurio se determinaron los volúmenes de mesoporos y macroporos de los carbones obtenidos. Las isotermas de CO 2 y NH3 se ajustaron por el modelo de Dubinin y las de C3H6 y C3H8 por el modelo de Langmuir. Las adsorciones de CO2 y NH3 a 273K indicaron la existencia de ultramicroporos y microporos en los carbones y a través de las adsorciones de C3H6 y C3H8 se notaron efectos de tamiz molecular en los carbones obtenidos con temperaturas de activación de 873 y 1073K. Los resultados experimentales mostraron que los valores de los volúmenes de microporos aumentaron al aumentar las temperaturas de activación mientras que los volúmenes de los meso y macroporos casi no son afectados por los cambios de temperaturas. Los resultados de las adsorciones de C 3H6 y C3H8 evidenciaron que los carbones activados a 873 y 1073K fueron capaces de adsorber selectivamente al C 3H6 y por eso presentaron buenas perspectivas para su uso en la separación por equilibrio de la mezcla C 3H8- C3H6.

*Autores de correspondencia Email: hernaniyee@hotmail.com y autie@ imre.oc.uh.cu

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Palabras clave: carbones activados, semilla de palma, microporos, mesoporos, macroporos, separación de C3H6-C3H8. partir de los residuos de la planta Moringa Oleifera en una sola etapa de activación física con vapor de agua combinada con tratamiento ácido. Todos los carbones obtenidos fueron microporosos. Con los carbones activados a 750°C por 120 min, a 800°C por 30 min y 800°C por 60 min se obtuvieron los mayores valores de superficie específica con 730, 713 y 774 m2.g-1 respectivamente. Posteriormente con un simple tratamiento ácido y 30 minutos a 800°C lograron aumentar la superficie específica hasta 932 m2.g-1 (Warhurst et al., 1997). Pastor y Durán obtuvieron carbones activados a partir de cergazo (Cistus ladaniferus L.) después de sometida a una extracción previa con éter de petróleo. Realizaron un estudio comparativo, utilizando un conjunto de técnicas analíticas, de la influencia de la temperatura de activación sobre la estructura porosa de los carbones activados granulares preparados. La pirólisis se efectuó con nitrógeno y posteriormente activaron con CO2 y vapor de agua. Encontraron que el material activado con vapor de agua a 700°C tuvo un volumen de poros total mayor que el obtenido por activación con CO2. (Pastor y Durán, 2002). Kadirvelu y colaboradores (Kadirvelu et al., 2000) estudiaron la eliminación de diferentes contaminantes de aguas residuales industriales con un carbón obtenido a partir de aserrín de cocotero calentado en mufla a 700°C durante 30 min. Los resultados mostraron que el adsorbente obtenido de forma sencilla se puede emplear para el tratamiento de aguas contaminadas con colorantes, metales pesados e incluso pesticidas. En Cuba se han obtenido y caracterizado carbones activados por vía física a partir de diferentes materias primas como el aserrín de pino para la adsorción de benceno (C6H6), (Márquez et al., 1997) y el cascarón de coco para la adsorción de NH3, CO2 (Autie et al., 2001) y separación de etano y etileno (Autie et al., 2004). Un grupo de trabajos que ilustran la obtención de carbones activados por vía química a partir de diferentes materias primas con diferentes aplicaciones se adicionan como información complementaria (IC) de esta introducción (Tan, Ahmad y Hameed, 2007; Sathishkumar et al. 2008; Urabe, Ishikura y Kaneko, 2008; Derylo-Marczewska et al., 2010; Zhang, Yan y Yang, 2010; Anirudhan, Sreekumari

Introducción Aunque el desarrollo de las tecnologías de procesamiento de las telas o fibras y de los monolitos así como la aparición de los nanotubos, han establecido nuevas formas de obtención de carbón, sobre todo para usos específicos, las formas tradicionales de obtención y usos del carbón activado como polvos o granulados siguen siendo de actualidad científico-técnica. Es de suponer que esa actualidad se mantenga, sobre todo a medida que aumenten las exigencias relativas a la conservación del medioambiente, pues implican grandes volúmenes de adsorbentes, lo que llevará al aumento de la producción masiva de ese adsorbente. Los usos de estas dos formas de carbones van desde su uso medicinal, en la antigüedad, hasta la eliminación de metales pesados y contaminantes orgánicos, en la actualidad (Marsh y RodríguezReinoso, 2006). Lo antes expuesto ha llevado, a que en cada año, aparezcan decenas de trabajos relacionados con la obtención, caracterización y usos de carbones activados obtenidos a partir de diversas materias primas, sobre todo a partir de desechos agrícolas y forestales. Estos desechos constituyen recursos naturales renovables para los diferentes países (sobre todo para las naciones subdesarrolladas) que se convierten en valiosos medios para la conservación del medio ambiente. Entre los precursores más estudiados para la producción de carbones activados están la semilla de aceituna, la semilla de melocotón, el cascarón de coco, diferentes tipos de maderas, etc. Los dos procesos utilizados para la obtención de carbones activados son la activación física (CAF) y la activación química (CAQ). La activación física generalmente consta de dos etapas (aunque se pueden realizar las dos en una): una primera de carbonización y otra posterior de activación que suele realizarse con vapor de agua o dióxido de carbono (CO2), a diferentes temperaturas (Rodríguez-Reinoso et al., 1995). La activación química se efectúa en una sola etapa, frecuentemente a temperaturas más bajas y con un rendimiento superior que en el caso de la activación física (Caturla et al., 1991). Así, Warhurst et al., 1997 prepararon una serie de carbones activados a

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y Bringle, 2009; Guo y Lua, 1999; Kannan y Sundaran, 2001; Mak et al., 2009). Entre los adsorbentes de mayor interés se encuentran los llamados tamices moleculares de carbón, por la calidad que presentan en la separación de componentes de las mezclas de gases ligeros. En este caso no es muy necesario un gran volumen de microporos, pues lo más importante es la homogeneidad de las dimensiones de los diámetros de esos microporos; que permitan la entrada y difusión de unas moléculas dentro de los microporos mientras otras moléculas por efectos estéricos se difunden sin penetrar en los microporos. Aunque para caracterizar los carbones activados como adsorbentes se utilizan diferentes técnicas, la adsorción física de gases y vapores es posiblemente la más utilizada por la información que ofrece, con la ayuda de diferentes modelos de las isotermas de adsorción, sobre las características superficiales y porosas de esos materiales. Los objetivos del presente trabajo fueron la obtención y caracterización de carbones microporosos (que pudieran utilizarse como tamices moleculares o servir de material de partida para la obtención de estos últimos), con temperaturas de activación relativamente bajas y tiempos de activación cortos, a partir de la semilla de Veitchia Merriillii, una palma ornamental que se ha difundido mucho en Cuba.

de palma, SP) se molieron para seleccionar la fracción 2-4 mm para la obtención de los carbones activados de SP por activación física directa (CAFSP). Para cada activación se tomaron 10g de materia prima después de tamizada sin otra modificación y se pusieron en un porta muestras de malla de acero inoxidable que se introdujo en un tubo de cuarzo, colocado de tal forma que la masa de muestra quedó en la zona isotérmica, en un horno tubular horizontal con control de temperatura, (Figura 1). La activación física directa en un solo paso se llevó a cabo con un flujo de 50ml/min de CO2 que fue el gas de activación utilizado, aumentando la temperatura en intervalos de 100°C con el calentamiento propio del horno hasta llegar a la temperatura final de activación (673, 873 y 1073K), donde permaneció por espacio de 30 min. Después de ese tiempo se dejó enfriar la muestra manteniendo el flujo del gas de activación hasta temperatura ambiente. Luego de alcanzada esa temperatura, la muestra se pesó nuevamente y se calcularon los rendimientos con el promedio de cinco experimentos a cada temperatura, mediante la expresión: R = (WCA /W MP)  100

(1)

donde WCA es el peso del carbón activado de semilla de palma (CSP) obtenido al final del proceso y WMP el peso de la materia prima al inicio del proceso. Los carbones activados obtenidos se denominaron C673, C873 y C1073, donde la numeración

Material y Métodos Las semillas de palma Veitchia Merriillii (semillas

Figura 1. Sistema para carbonización y activación.

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correspondió a las temperaturas de activación en Kelvin (K). Debido a las conocidas dificultades que se presentan durante la adsorción de nitrógeno a 77K en los materiales microporosos, la determinación y estudio de las porosidades estrechas se realizaron mediante la adsorción física de CO2 y NH3 a 273K. Las isotermas de CO2, NH3, propileno (C3H6) y propano (C3H8) se obtuvieron en un sistema volumétrico convencional de adsorción acoplado a un equipo Edward de alto vacío que permitió alcanzar presiones de hasta 5·10-5 mmHg (6,7·10-3 Pa). Las mediciones se realizaron después de evacuar las muestras toda la noche a 673 K. Las isotermas de adsorción experimentales para el CO2 y el NH3 se ajustaron con el modelo de Dubinin o Teoría del Llenado Volumétrico de Microporos (TLlVM). Los fundamentos de esta teoría están difundidos en la literatura científica y un resumen de ella se adiciona como IC en este trabajo (Dubinin, Zaverina y Radushkievich, 1947; Dubinin y Zaverina, 1947; Dubinin, 1965; Bering, Dubinin y Serpinsky 1966; Dubinin y Stoeckli, 1980). La ecuación del modelo utilizada en este trabajo fue: Na = Nm exp [-( A / Ec)n]

temperatura del experimento y AB es el número de Avogadro. Los diámetros de los microporos se calcularon a partir de la relación de Dubinin-Stoeckli: X = K/E0

Donde X es el ancho del poro, que se asume en forma de rendija, y K es una constante con valor de 12,0 kJ·nm mol-1, si el ancho medio de la rendija se da en nanómetros (nm). Aunque según Dubinin X no es una medida directa del ancho del poro, está relacionada con el radio de inercia de este último, y constituye un parámetro útil para comparar el diámetro de los poros a través de E0 (Dubinin y Stoeckli, 1980, Dubinin, 1985, Dubinin y Kadlets, 1987). En el caso del NH3, para investigar los posibles efectos que pudieran tener sobre la adsorción de este vapor por la interacción ácido-base, la presencia de sitios ácidos superficiales, se obtuvo una primera isoterma después de desgasificar la muestra a 673K (Isot 1) toda la noche, posteriormente se evacuó la muestra de igual forma, pero a temperatura ambiente (300K), y se repitió la isoterma a 273K nuevamente (Isot 2). Por la facilidad con que permite evaluar las separaciones de mezclas binarias de gases las isotermas de adsorción de C3H6 y C3H8 se ajustaron por el modelo de Langmuir cuya ecuación fundamental tiene la forma (Guerasimov et al., 1980):

(2)

donde Na es la cantidad adsorbida para cada punto de equilibrio y Nm es la adsorción máxima. A partir del valor de la adsorción máxima se determinó el volumen de microporos mediante la ecuación: Vm = Nm v*

A = Am K P / 1 + K P

(4)

(7)

donde A es la cantidad adsorbida a la presión de equilibrio P y K es la constante de Langmuir que está ligada a la variación del potencial isocórico, o calor de adsorción del proceso y Am es la capacidad de la monocapa (Guo y Lua, 1999). A partir de las Am y K del C3H6 y el C3H8 se determinó la selectividad:

Donde v* es el volumen molar del adsorbato, este último en estado adsorbido, frecuentemente considerado como el volumen molar del líquido a la temperatura del experimento. Las superficies equivalentes Se de los microporos se calcularon a partir de las adsorciones máximas de estos últimos mediante la expresión. Se = Nm · ω· AB

(6)

C3H6/C3H8 = AmC3H6 KC3H6 / AmC3H8 KC3H8

(5)

Donde Se representa el área que ocuparían las moléculas de adsorbato que llenan los microporos si se extendieran de manera uniforme sobre una superficie plana, Nm es la adsorción máxima obtenida de la ecuación (2), ω es el área que ocuparía una molécula de adsorbato a la

(8)

cuya aplicación supone que el coeficiente de separación no depende de la presión y composición de la mezcla gaseosa (Breck, 1974). Para su aplicación (7) se llevó a la forma: P / A = 1 / Am··K + (1 /Am)· P

(9)

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que al graficarla como P /A = f (P)

la reacción del carbón con el CO2, transcurre según la ecuación: (10) C + CO2 ⇄2CO

debe dar una recta si el modelo es aplicable. De la pendiente y de la ordenada en el origen de la recta se pudieron calcular Am y K respectivamente. Con esos valores se determinaron las selectividades respectivas mediante la ecuación (8). Las mediciones del volumen de poros de mayor diámetro se realizaron con un porosímetro de mercurio Carlo Erba modelo 1800 que permitió determinar gráficamente los volúmenes de poros de la región mesoporosa con diámetros entre 18,450nm y de la zona macroporosa entre 50-15000nm. Los volúmenes correspondientes a los meso y macroporos se calcularon por la expresión: Vt = Vmes + Vmac

ΔH = + 159Kj/mol

(12)

y aunque es muy lenta por debajo de los 1000K en ausencia de catalizador, es endotérmica y por ello favorecida por el aumento de la temperatura. Ese incremento también favoreció la difusión del CO2, y su llegada y reacción con el carbón, a lugares no accesibles a temperaturas más bajas (RodríguezReinoso, 1991, Rodríguez-Reinoso, 2002). El rendimiento del CSP fue algo mayor que el C-673 debido a la presencia del CO2 en este último, mientras que a 673K el nitrógeno es prácticamente inerte. Tabla 2. Temperaturas de activación en K (Tac), y Rendimientos del carbonizado con nitrógeno CSP y de los CAFSP en % (R), obtenidos por activación directa con CO2. Tac R CSP 45,6 C673 40,2 C873 30,9 C1073 21,0

(11)

donde Vt es el volumen total de mercurio introducido en los poros, Vmes es el volumen de los poros con diámetros entre 18,4-50nm y Vmac es el volumen de mercurio introducido en los poros con diámetros entre 50-15000nm. Para evaluar el efecto del CO2 como gas de activación se obtuvo un carbonizado con nitrógeno como gas de arrastre (CSP) en las mismas condiciones que el carbón activado obtenido a 673 K (C673). Los efectos del CO2 se determinaron mediante la comparación de las microporosidades obtenidas de la adsorción de CO2 a 273K en el CSP y el C673. En la Tabla 1 se muestran algunas características de los adsorbatos utilizados en el presente trabajo.

El rendimiento del CSP con nitrógeno fue del 45,6%, menor que el del carbonizado obtenido a 723K por Rodríguez-Mirasol publicado en la Tabla 2 (Rodríguez-Mirasol et al., 1993a), pero ese carbonizado, según el autor, se obtuvo por tratamiento con N2 a temperaturas entre 723-1173K con velocidad de calentamiento de 10K min-1 y dos horas de permanencia a la temperatura final, de otro carbonizado procedente de Lignina Kraft de eucalipto a 423K obtenido en las mismas condiciones (Rodríguez-Mirasol et al., 1993a). En cambio el rendimiento del CSP respecto al carbonizado procedente directamente de Lignina Kraft fueron superiores (Rodríguez-Mirasol et al., 1993b). Los valores de rendimientos de carbonizados de aserrín de madera de eucalipto obtenidos con N2, con velocidad de calentamiento de 10K min-1, a 673, 873 y 1073K con tiempos de dos horas, publicados por Tancredi y colaboradores (31, 25, 23% respectivamente), fueron inferiores al obtenido para el CSP a 673K (45,6%, Tabla 1), posiblemente debido a que este último estuvo menos tiempo a 673K, que es inferior a 873K y 1073K, temperaturas a las que se obtuvieron los otros dos carbonizados de aserrín (Tancredi et al., 1996). Según Rodríguez-Reinoso y colaboradores

Tabla1. Algunas características de los vapores utilizados en el presente trabajo. Diámetro cinético en nanómetros (Dc), ** Breck, 1974; Presión de vapor en kPa (Pv), Volumen molar en cm3/mmol (v*) a 273K y presiones de vapor de los vapores utilizados (Handbook of Chem. and Phys., 1974), área ocupada por la molécula del CO2 y C3H8 (Martín-Martínez, 1990) y del NH3 (Young y Crowell, 1962) a 273 K en nm2 (ω). Molec Dc** v* ω Pv CO2 0,33 0,048 0,187 3587 NH3 0,26 0,027 0,136 444 C3H6 0,38 ------0,366 -------C3H8 0,43 ------0,415 -------

Resultados y discusión Los resultados de los rendimientos obtenidos resultaron lógicos (Tabla 2), pues es conocido que

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(López-González et al., 1980; Rodríguez-Reinoso et al. 1982) los rendimientos de los carbonizados de cáscara de almendra con flujo de N2, obtenidos con diferentes velocidades de calentamiento, diferentes temperaturas finales (entre 1023 y 1173K) y tiempo de exposición de dos horas a las mismas, prácticamente no son afectados por las dos primeras variables y sus valores fueron menores que el del CSP (22-23% y 36% respectivamente). Los carbones de cáscara de almendra activados a 1098K con tiempos de activación inferiores a 12 horas, e independientemente de su velocidad de calentamiento, dan rendimientos superiores que los activados de CAFSP. En cambio los rendimientos de los CAFSP, son comparables con los rendimientos de los de cáscara de almendra con tiempos de activación mayores de 12 horas. Si se consideran las diferencias de temperaturas y tiempos de residencia para los carbonizados y carbones activados obtenidos, se tiene que los resultados de los rendimientos de los CSP y CAFSP son comparables con los publicados para precarbonizados y carbones activados obtenidos con otras materias primas de origen vegetal. Las isotermas de adsorción de CO2 para las cuatro muestras en el intervalo de presiones de equilibrio estudiado, fueron cóncavas hacia el eje de la presiones, por lo que se pudieron clasificar como del Tipo I de la clasificación de BDDT (MartínMartínez, 1990) (Figura 2) típica de sólidos microporosos. Las gráficas de las isotermas

experimentales mostraron que en el intervalo de presiones experimentales se cumplió que: NaC1073 > NaC873 > NaC673 > NaCSP

Ese orden de las cantidades adsorbidas reflejó claramente el efecto del aumento de las temperaturas de activación sobre ese parámetro, ya que el agente y los tiempos de activación no cambiaron excepto en el CSP en que el gas utilizado fue el N2. Al representar las isotermas experimentales en coordenadas de Dubinin todas se ajustaron a líneas rectas con R>0,995 (Figura 3) lo que ratificó el carácter microporoso de los carbones analizados. De las ordenadas en el origen y pendientes de las rectas obtenidas se pudieron determinar los parámetros del modelo de la TLlVM en cada caso (Tabla 3). Cuando se compararon las porosidades del CSP (N 2 a 673K) y el C673 (CO2 a 673K) se encontró que el cambio del N2 por el CO2 solo varió ligeramente el valor de Vm (menos del 5%), y la influencia sobre Dm fue solo ligeramente mayor (alrededor del 7%). En los C673-C1073 con el aumento de las temperaturas de activación aumentaron en mayor magnitud las adsorciones máximas, las superficies equivalentes y los volúmenes de microporos correspondientes, y siguieron el mismo orden que en (8). A 673K parte de la porosidad debió estar obstruida debido a los residuos no eliminados a esa baja temperatura y al corto tiempo de activación. A

Na(mmol/g) 2,8

2,4

2,0

1,6

1,2

C673 C873 C1073 CSP

0,8

0,4

Pe(kPa) 0,0 0

(13)

100

Figura 2. Isotermas de adsorción experimentales de CO2 a 273K en CASP y CSP.

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ln Na 1,0

C673 C873 C1073 CSP

0,5

0,0

-0,5

-1,0

-1,5

-2,0

(ln PV/Pe)

-2,5 10

Figura 3. Isotermas de adsorción experimentales de CO2 a 273K en CASP y CSP en coordenadas de Dubinin.

Tabla 3. Temperatura de activación (Tac) en K, Superficie equivalente (Se) en m2/g, Adsorción máxima (Nm) en mmol/g, Volumen de microporos (Vp) en cm3/g), Energía característica (Ec) en J/mol, Diámetro de los microporos (Dm) en nm, Variaciones de los volúmenes de microporos (ΔVm) en cm3/g y variaciones de las energías características (ΔEc ) del CSP y los CAFSP obtenidos de las isotermas de CO2 a 273K en muestras desgasificadas a 673 K. Tac Se Vm Ec Dm ΔVm(%) ΔEc Nm CSP 2,99 337 0,144 10162 1,18 --------C-673 3,12 351 0.150 10933 1,10 4,2% 7,6% C-873 4,11 463 0.197 10798 1,11 31,3% -1,2% C-1073 5,14 579 0.247 10815 1,11 64,7% 1,1%

873K el aumento del volumen de microporo se debió a uno de los siguientes mecanismos, o a la conjunción de varios de ellos: a) eliminación de parte de los residuos depositados en los microporos más anchos, b) y aparición o apertura de microporos con Dm cercanos a los existentes en el C673, que o no existían, o permanecían bloqueados a 673K, y c) aumento de la profundidad de los poros existentes. Los valores cercanos de las Ec y de los Dm de los C873 y C1073 indicaron que ocurrió lo mismo que en el caso del C673 y C873 antes descrito (Tabla 3). Para la explicación del comportamiento de los C673-C1073 obtenidos se debe tener en cuenta que en general, las características de los CAF dependen de una serie de factores como: materia prima de partida, temperaturas de activación, tiempos de activación, agente empleado en la activación, etc. En el caso de los C673-C1073 la única diferencia fue la temperatura de activación, por lo que esta debió ser la de mayor influencia en las

características del material obtenido. La influencia del CO2 como agente de activación viene dada por la reacción (12) y como se indicó antes, si bien transcurre lentamente, es favorecida por el aumento de la temperatura. Todo parece indicar que el tiempo de activación, aunque corto, fue suficiente para que al incrementar la temperatura se aumentara la reactividad del CO2 lo que originó los cambios en las porosidades descritos anteriormente. En el caso de la adsorción de CO2 se pudo observar, al tomar como referencia el C673, que las variaciones porcentuales de los V m fueron muy superiores a las de Ec, más del 30 y 60% para Vm con apenas el 1% de las Ec respectivas (Tabla 3), lo que ratificó que los aumentos de V m, se debieron a la aparición de nuevos poros con diámetros cercanos a los existentes en el C673, capaces de interaccionar con suficiente fuerza con el CO2 como para aumentar la adsorción a 273K. Cuando se compararon las porosidades del CSP (N2 a 673K) y

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el C673 (CO2 a 673K) se encontró que el cambio del N2 por el CO2 originó una variación porcentual mayor de Ec que de Vm, aunque relativamente pequeño, (7,6 y 4,2% respectivamente Tabla I) lo que sugirió que el pequeño aumento de Vm se debió principalmente a la creación de poros estrechos (con mayor Ec) debido al pequeño efecto originado por la reacción (12) dada la presencia del CO2. Inicialmente las isotermas de NH3 a 273K, después de desgasificar a 673K en los tres carbones, de forma parecida a las de CO2, mostraron una subida brusca inicial hasta un valor de presión de equilibrio aproximado a 30 kP (Pr≈0,067) y posteriormente las pendientes cambiaron poco en comparación con la etapa inicial (Figura 4), por lo que también fueron del Tipo I de la clasificación de BDDT (MartínMartínez., 1990). Las representaciones gráficas de las isotermas experimentales mostraron que al aumentar la temperatura de activación, para iguales 8

presiones de equilibrio, las cantidades adsorbidas se presentaron en el orden: NaC673 < NaC873 < NaC1073 Lo que indicó que al incrementarse la temperatura de activación, al igual que en la adsorción de CO2, aumentaron las capacidades de adsorción correspondientes (Figura 4). Al representar las isotermas experimentales de NH3 en coordenadas de Dubinin se obtuvieron líneas rectas (Figura 1, IC) que permitieron determinar los valores respectivos de Nm y Ec (Tabla 4). Cuando se compararon las variaciones porcentuales de los volúmenes y diámetros de microporos correspondientes se encontró que el comportamiento fue parecido al del CO2 debido a las causas antes mencionadas. Las isotermas de NH3 obtenidas después de

Na(mmol/g)

7 6 5 4 3

C673 C873 C1073

2 1

Pe(kPa)

0 0

100

Figura 4. Isotermas de adsorción experimentales de NH3 en CASP evacuados a 673 a K.

Tabla 4. Adsorciones máximas en mmol/g (Nm), Superficies equivalentes en m2/g (Se), volúmenes de micoporos en cm3/g (Vm), energías características en j/mol (Ec), diámetros de microporos en nm (Dm) y variaciones de los volúmenes de microporos (ΔVm) y de los diámetros de los microporos en %, obtenidos de las isotermas de NH 3 a 273K. Carbón Nm Se Vm Ec Dm ΔVm(%) ΔDm CA673 5,67 464 0,153 10895 1,101 --------CA873 6,66 542 0,180 10976 1,093 17,5 0,73 CA1073 8,01 656 0,216 11053 1,086 41,3 1,36 C-673(R) 4,94 404 0,133 10816 1,109 ----------C-873(R) 6,25 512 0,169 10631 1,129 27,1 1,80 C-1073(R) 7,68 629 0,207 10198 1,176 55,6 6,04

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desgasificar a 300K (Isot. 2a, Figura 5) se comportaron de manera semejante a las primeras (Isot. 1a, Figura 5), pero en el intervalo de presiones experimentales de equilibrio sus Na fueron inferiores a las primeras isotermas lo que indicó que al desgasificar a 300K quedaron sitios ocupados por la adsorción anterior (Figura 4, y Figura 2 IC). Cuando se representaron las isotermas en coordenadas de Dubinin de nuevo se obtuvieron líneas rectas (Figura 3 IC) y los resultados mostraron que en todos los casos las adsorciones máximas de las primeras isotermas fueron mayores que las segundas correspondientes, lo que ratificó que en las tres muestras existían centros ácidos que contribuyeron a la adsorción en las primeras isotermas. Las diferencias porcentuales respectivas siguieron el orden:

moléculas de las primeras isotermas se adsorbieron físicamente. Por último, al comparar entre si los ΔV m y los ΔDm de las segundas isotermas (Isot. 2a) se encontró un comportamiento semejante a los de las primeras isotermas, pero a diferencia de estas últimas la tendencia a la disminución de las energías características y el consiguiente aumento de los diámetros de los poros sugirieron que las moléculas de las primeras isotermas, que permanecieron adsorbidas después de la evacuación a 300K, posiblemente se anclaron en sitios ácidos a la entrada de poros estrechos y bloquearon el acceso de otras moléculas al interior de los mismos, lo que diminuyó el aporte a la energía característica, durante la adsorción en la muestra desgasificada a 300K. Por ese motivo se puso de manifiesto el aumento de la contribución de los poros más anchos a los volúmenes de microporos (Tabla 4). Cuando se compararon las isotermas de CO 2 y NH3 se notó que estas últimas mostraron un codo más cerrado que las de CO2 en el intervalo de presiones experimentales (Figura 2 y 4). Cuando se graficaron las isotermas en coordenadas Vm=F(Pr) se encontró que para ambos vapores el comienzo de los codos correspondió a una Pr≈0,025 que fue precisamente

ΔNmC673 > ΔNmC873 >ΔNmC1073 (alrededor del 13, 6 y 4% respectivamente Tabla 4), eso mostró que al aumentar la temperatura de activación, simultáneamente con el aumento de las adsorciones máximas, disminuyeron las poblaciones de sitios ácidos (0,77; 0,41 y 0,33 mmol g-1 respectivamente) y que el 87,94 y 96% de las

Na(mmol/g)

7 6 5 4 3

1 DA 2

2 1 0

Pe(kPa) 0

100

Figura 5. Isotermas de adsorción de NH3 en CASP evacuado a 673 K (1ra Isot) y a 300 K (2da Isot).

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el valor final experimental de la isoterma de CO2 (Figura 6). Como es conocido, los poros más estrechos con diámetros menores que dos dimensiones moleculares se llenan precisamente a las presiones más bajas (Rodríguez-Reinoso, 1991), por lo que se pudo deducir a partir de los valores de la isoterma de NH3 que en los carbones estudiados existían poros con diámetros menores que 0,52nm , el doble del diámetro cinético de la molécula de NH3. Por lo tanto, en el caso del C1073, aproximadamente el 54% de los poros cayeron en la categoría de los ultramicroporos según la clasificación de la IUPAC (IUPAC, 1985, Marsh, 1994). Si el llenado continúa hasta los poros con aproximadamente 5 diámetros moleculares (Rodríguez-Reinoso, 1991) entonces en el caso de los microporos con diámetros hasta 1,3nm continúa hasta la presión final del experimento (Figura 4). El mismo análisis realizado a la isoterma de CO2 llevó a que con este vapor se llenaron los poros con hasta 0,66nm (también aproximadamente el 54% del total) y que el resto correspondió a poros con diámetros de aproximadamente 1,65 nm, ambos en la categoría de los microporos. De lo anterior se pudo concluir que se obtuvieron CASP con diámetros de poros entre 0,26 nm y 1,65 nm (diámetro cinético del NH3 y cinco veces el diámetro cinético del CO2 respectivamente). Aunque los volúmenes de microporos obtenidos,

0,20

tanto por adsorción de NH3 y CO2 no son muy grandes, al igual que sus energías características, son del orden de los obtenidos por Dubinin y Stoeckli para los carbones tipo tamiz molecular de la firma Takeda MSC4A y MSC5A (Dubinin y Stoeckli, 1980 y Dubinin et al, 1974). Las isotermas de C3H6 y C3H8 a 273K mostraron las mismas características que las de CO2 y NH3 (Figuras 7, 2 y 4 respectivamente; y Figura 4 IC). Al ajustarlas por el modelo de Langmuir dieron líneas rectas cuyas ordenadas en el origen y pendientes permitieron la obtención de los parámetros correspondientes (Figuras 5 y 6 IC). Los tres carbones mostraron mayor afinidad por el C3H6 pues los valores de las Na de este último fueron mayores que las del C3H8 correspondiente en el rango de presiones experimentales utilizadas (Figura 8; y Figuras 7 y 8 IC). Los valores de las capacidades de las monocapas confirmaron ese comportamiento, pues en todos los casos los ajustes del modelo mostraron que las Am del C3H6 fueron superiores (Tabla 5). Los valores de Am indicaron claramente el efecto tamiz de los carbones. Mientras que en el C673, al igual que los otros dos, se adsorbió más C3H6 que C3H8 la adsorción del primero fue alrededor de 73% mayor, en cambio en el C873 y el C1073 esa diferencia fue de más del 100% en cada caso (Tabla 4). Esto indicó que en el C673 hay más sitios de

Vm(cm /g)

0,18 0,16 0,14 0,12 0,10

NH3 CO2

0,08 0,06 0,04 0,02

0,00 0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

Figura 6. Volumen de microporos en función de la presión relativa [Vm=F(Pr) ] de CO2 y NH3 en C1073 evacuado a 673 K.

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adsorción inaccesibles a ambas moléculas, por las mismas causas que ya se explicaron antes en el caso del CO2. En cambio en los otros dos carbones, con porosidades más abiertas, el C3H6 de menor diámetro cinético que el C3H8 (0,38 y 0,43 nm respectivamente) tiene acceso a mayor cantidad de sitios que este último cuyas Am fueron mucho

menores (Tabla 5). Todo lo anterior, más la presencia de una mayor población de poros con diámetros cercanos al diámetro cinético del C3H6 explicaron los valores de αC3H6-C3H8 > 1 que indicaron la posibilidad de la separación de la mezcla propano propileno en condiciones de equilibrio.

Na(mmol/g) 1,2

1,0

C673 C873 C1073

0,8

0,6

0,4

0,2

Pe(kPa)

0,0 0

100

Figura 7. Isotermas de adsorción C3H8 a 273 K en CASP después de evacuado a 673 K.

Na(mmol/g) 2,4

2,0

C3H8 C3H6

1,6

1,2

0,8

0,4

Pe(kPa) -10

Figura 8. Isotermas de adsorción de C3H6 y C3H8 a 273K en C1073 después de evacuado a 673K.

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Tabla 5. Capacidades de las monocapas en m2/g (Am), constantes de Langmuir en (KL), uperficies específicas en m2/g (Se) y selectividades α propano propileno de los CASP. Carbón AmC3H6 KLC3H6 SeC3H6 AmC3H8 KLC3H8 SeC3H8 αC3H6-C3H8 C673 0,78 0,093 172 0,45 0,28 112 0,58 C873 1,89 0,42 416 0,74 0,098 185 10,95 C1073 2,63 0,26 579 1,19 0,48 297 1,20 C1073 0,43 0,40 0,03 93,0 7,0

Aquí es bueno recordar que uno de los procesos de gran interés industrial es la separación de parafinas y olefinas ligeras, sobre todo la separación propanopropileno, por la importancia que tiene este último para la producción de polímeros a la cual es dedicada la mayor parte de su producción. Para utilizar el C3H6 en la producción se requiere una pureza superior que 99,5%, llamado propileno grado polímero. En la industria, la separación se realiza por destilación en varias columnas donde en la última de ellas se separan el C3H6 y el C3H8, pero como sus volatilidades no se diferencian mucho el proceso resulta energéticamente muy costoso, pues se necesitan columnas con gran número de platos y caudales de reciclo grandes. Por ello se trabaja para tratar de sustituir el método criogénico, si no todo al menos en parte, por el método de Pressure Swing Adsorption (PSA según sus siglas en inglés). Este último método es un procedimiento alternativo más barato que se ha desarrollado para la separación y purificación mediante el proceso de vaivén de presión combinado con la adsorción física selectiva de gases. Una de las aplicaciones exitosa de este proceso fue la obtención de aire enriquecido en oxígeno o nitrógeno, que utiliza zeolitas o carbones activados como adsorbentes según el caso y que para producciones pequeñas y medias compite ventajosamente con el método criogénico que exige un alto consumo de energía y tiempo. El problema fundamental a resolver en el proceso PSA es la obtención del adsorbente adecuado para la separación, que además debe tener otras características como dureza y facilidad de regeneración. Los dos procesos utilizados en la separación son el de equilibrio en el cual un componente es retenido preferiblemente por el adsorbente mientras el otro continúa y sale con el grado de pureza necesario: la regeneración del adsorbente al nivel deseado se logra con una disminución brusca de la presión, con la salida del gas adsorbido por el lado opuesto de la columna. El otro método de separación ocurre cuando uno de los componentes difunde con mayor facilidad dentro

del adsorbente mientras que el otro o no puede entrar debido a sus mayores dimensiones o difunde con más lentitud y entonces se dice que ocurre la separación de los componentes por efectos cinéticos. En cualquiera de los dos procesos es de interés la utilización de los carbones activados microporosos (CAM) y los carbones microporosos tipo tamiz molecular (CTM). Precisamente cuando el parámetro o selectividad αC3H6-C3H8 > 1 se dice que el adsorbente tiene perspectivas de separar por equilibrio. Quedó, entonces, claro que tanto el C873 como el C1073 cuyas selectividades fueron mayores que uno tienen posibilidades de ser utilizados como CTM o CAM para la separación de la mezcla propano-propileno por equilibrio. Recientemente, mediante cromatografía gaseosa inversa (IGC) se mostraron las posibilidades de separar oxígeno y nitrógeno con cianometalatos porosos (Zamora et al, 2010) y de separar propano y propileno con exacianometalatos porosos (Autie-Castro et al, 2010). A diferencia de esos materiales sintéticos los CAFSP son mucho más baratos y por eso las posibilidades de esos carbones para separar la mezcla propano-propileno en condiciones de flujo se encuentran en estudio. Por último las curvas de intrusión de mercurio en función de la presión (Figura 9) mostraron que, a diferencia de lo que sucedió con la microporosidad (Tabla 3), los volúmenes de los poros con diámetros entre 15000-50 nm (macroporos) y entre 50-18,4 nm (mesoporos, dentro de los límites de detección del porosímetro) variaron relativamente poco (Tabla 6), lo que indicó que con los tiempos cortos de activación utilizados los aumentos de temperatura influyeron poco en esas porosidades. Esos valores, de acuerdo con los resultados experimentales obtenidos, fueron suficientes para facilitar el acceso de las moléculas de pequeños diámetros cinéticos hasta los microporos donde ocurrieron los procesos de adsorción física.

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0,5

Vtot(cm /g)

0,4

0,3

0,2

C1073 C873 C673

0,1

0,0

P(atm) 0

200

400

600

800

Figura 9. Curvas de intrusión de mercurio en CSP.

Tabla 6. Volumen total de poros (Vtot.), Volumen de los poros con diámetros mayores que 50 nm en (V mac) y volumen de los poros con diámetros menores que 50nm (V mes), todos en cm3/g. Muestra Vtot Vmac>50 Vmes<50 %>50 %<50 C673 0,33 0,30 0,03 90,9 9,1 C873 0,39 0,36 0,03 92,3 6,7 C1073 0,43 0,40 0,03 93,0 7,0

influyeron poco sobre el desarrollo de las macro y mesoporosidades de los carbones obtenidos. La adsorción selectiva de propileno mostró que los carbones C873 y C1073 mostraron efectos de tamiz molecular con buenas perspectivas para separar por equilibrio la mezcla propano-propileno.

Conclusiones Los resultados experimentales mostraron que la semilla de palma Veitchia Merriillii es una materia prima con buenas perspectivas para la obtención de carbones activados microporosos con bajos consumos de recursos y tiempo sin previa carbonización de la materia prima. Los rendimientos obtenidos fueron comparables con los de otros carbones obtenidos a partir de diferentes materias primas. Las adsorciones físicas de NH3 y CO2 mostraron la presencia de ultramicroporos y microporos en los carbones obtenidos. Por adsorción de NH3 se encontró que en los carbones obtenidos existían pequeñas poblaciones de sitios ácidos capaces de retener cierta cantidad de NH3 adsorbida a 300K. Con el aumento de las temperaturas de activación aumentaron los volúmenes y los diámetros de microporos de los carbones obtenidos. El aumento de las temperaturas de activación

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Arzola-González et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 15-20, 2011

Distribución de tallas de langostas Panulirus inflatus y Panulirus gracilis en la pesquería del sur de Sinaloa, México J.F. Arzola-González1* R. Pérez-González2, I. Muñoz-García2, Y. Gutiérrez-Rubio1, y L.M. Flores-Campaña1 1

Laboratorio de Invertebrados y Ecología del Bentos, Universidad Autónoma de Sinaloa. Apartado Postal 610, Mazatlán, Sinaloa, México. 2 Laboratorio Programa Langosta, Universidad Autónoma de Sinaloa. Apartado Postal 610, Mazatlán, Sinaloa, México.

Size distribution of lobsters Panulirus inflatus y Panulirus gracilis in the fishery in the southern Sinaloa, Mexico Abstract In order to provide information which might allow to update the fishing regulations for these two species, we analyzed the size and weight structure of the lobsters Panulirus inflatus and Panulirus gracilis caught with commercial gill nets along the southern Sinaloa coastal zone between 1995 and 1997. Sampling was every month and the total and cephalothorax length (LT and LC) in mm, and the total weight (PT) in g of the organisms were recorded. The maximum size registered was that of one P. inflatus male (LT: 452.8 mm; PT: 1680 g); in P. gracilis, the highest LT was for one female with 334 mm and one of each sex had the xighest PT (950 g). The modal values for P. inflatus LC were 70 mm and of P. gracilis was 75 mm. On average, P. gracilis was larger and had higher weights than P. inflatus and females had higher weights and lengths than males in both species. The modal values and the sizes of first sexual maturity recorded for both species were lower than the legal size for this area, of 82.5 mm LC. The analysis of size of lobsters P. inflatus and P. gracilis there is urgent and necessary, with the purpose of information contributing for a better utilization and managing of the fisheries in the region. Key words: spiny lobsters, sizes of recruitment, sexual dimorphism, Sinaloa. Resumen Con el fin de aportar información para actualizar la reglamentación pesquera para estas dos especies, se analizó la estructura de tallas de ambos sexos de las langostas Panulirus inflatus y Panulirus gracilis capturadas con redes de enmalle sobre la franja costera del sur de Sinaloa entre 1995 y 1997. Los muestreos se realizaron con frecuencia mensual, y se registraron la longitud total (LT) y cefalorácica (LC) en mm y el peso total (PT) en g. En el caso de P. inflatus, los máximos valores de LT y PT (452.8 mm y 1680 g) se registraron en un macho, mientras en P. gracilis la mayor LT se registró en una hembra (334 mm) y el máximo PT (950 g) coincidió para los dos sexos. Para LC, la moda en P. inflatus fue de 70 y en P. gracilis fue de 75 mm. En promedio, P. gracilis fue mayor en longitud y peso que P. inflatus, en ambas especies, las hembras presentaron mayores tallas y pesos que los machos. Sin embargo, los promedios, las modas y las tallas de primera madurez sexual registradas en las dos especies resultaron inferiores a la talla mínima de captura (82.5 mm de LC) permitida en esta zona. Por lo anterior, es necesario y urgente su análisis de tallas de las langostas P. inflatus y P. gracilis, con la finalidad de aportar información para un mejor manejo y aprovechamiento de su pesquería en la región. Palabras clave: langostas espinosas, talla de reclutamiento, dimorfismo sexual, Sinaloa.

*Autores de correspondencia Email: elarzola@hotmail.com

Arzola-González et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 15-20, 2011

(1962). Los sexos se diferenciaron por el dimorfismo sexual primario que presentan estos organismos, a través de pleópodos birrámeos en hembras y unirrámeos en machos. Se registró la talla de primera madurez sexual en hembras ovígeras más pequeñas. Se registraron las mediciones de la longitud total (LT), la cual consistió entre la región anterior de la espina rostral y la región posterior al telson, la longitud cefalotorácica (LC) correspondió a la distancia entre la región anterior de la espina rostral y la región posterior al cefalotórax, en mm y el peso total (PT) en g. Se realizaron histogramas de frecuencia por especie con un intervalo de clase de 5 mm de LC. Se determinaron las correlaciones biométricas (LCLT y PT-LC). A los datos por especie y sexo de LT, LC y PT, se les realizaron pruebas estadísticas (paquete Statistica, V 5.5) de normalidad (KolmogorovSmirnov), homoscedasticidad (Bartlet) y ANAVA de una vía (U de Mann-Whitney). Además, los datos de la correlación entre PT-LC fueron transformados a logaritmos naturales y posteriormente analizada la pendiente a través de la prueba de t de Student (Zar, 1996).

Introducción En México la talla mínima de primera captura en la pesquería de langosta en el golfo de California se determinó con base en los datos de Panulirus interruptus, la cual se captura en la costa occidental de la península de Baja California, y se aplica también a Panulirus inflatus y Panulirus gracilis. Sin embargo, estas dos últimas especies soportan principalmente la pesquería de langosta en el sur del estado de Sinaloa (Arzola, 2001), pero además son de menor talla que P. interruptus (Pérez et al., 1992) y la captura de P. inflatus y P. gracilis resultan inferiores que P. interruptus en Baja California. Esto posiblemente esté relacionado con la pesca furtiva tolerada por las autoridades encargadas de la vigilancia, por lo cual se capturan hembras grávidas y langostas de tallas inferiores a las permitidas. Además, las medidas de regulación no son las adecuadas, ya que se permite el uso de artes no selectivas, por lo cual es posible que el conjunto de estos factores esté ocasionando desequilibrio en la estructura poblacional de ambas especies. Por este motivo, es necesario el establecimiento de medidas de regulación específicas; congruentes con las características biológicas de P. inflatus y P. gracilis, así como con su distribución. Esto, permitirá analizar medidas reglamentarias y con ello discutir su aplicabilidad o la posibilidad de actualizar y ajustar los criterios que rigen en manejo del recurso langostero. El objetivo del presente trabajo es analizar la distribución de tallas de las langostas P. inflatus y P. gracilis entre 1995 y 1997 en el sur de Sinaloa, México, a fin de contribuir a que la pesquería de langosta sea aprovechada y manejada adecuadamente.

Resultados En total se analizaron 7,271 organismos, de los cuales 30.4 % correspondieron a P. inflatus y el restante 69.6 % a P. gracilis. Se observaron los máximos en LT y PT en P. inflatus, aunque en promedio para la población de langostas para esta zona en cuanto a sus tallas y peso, resultaron los mayores en P. gracilis, mientras los mínimos capturados en PT coincidieron en ambas especies (Tabla 1). Por sexos, los valores biométricos de las hembras capturadas en las dos especies, presentaron las tallas y peso más grandes que los machos (Tabla 2). Las ovígeras en P. inflatus más pequeñas en LT, LC y PT correspondieron a 120, 44.8 y 80 g, respectivamente. En P. gracilis la talla mínima se ubicó en LT y LC de 111 y 41.7 mm, con un PT de 80 g. Sin embrago, en promedio la LC en P. inflatus se observó en 69.9 mm y en P. gracilis en 71.7 mm. Como la LC es considerada la medida morfométrica reglamentada, se analizaron los datos por especie, los cuales no presentaron una distribución normal (Kolmogorov-Smirnov, d=0.045, p<0.001) y sus varianzas no fueron homogéneas (Bartlet, p<0.001).

Material y Métodos El estudio comprendió el período de 1995 a 1997, con una periodicidad de muestreo mensual y se realizó sobre la franja costera del sur de Sinaloa, México, entre los 23º10´05´´-23º29´01´´ Latitud Norte y los 106º24´09´´-106º40´05´´ Longitud Oeste. La captura de organismos se obtuvo con redes de enmalle comerciales, las cuales son de poliamida multifilamento torsionado (seda) con una longitud de 75 a 200 m, con caída de 1.60 y abertura de malla de 10 a 15 cm. La identificación de las especies fue de acuerdo a Holthuis y Villalobos

Arzola-González et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 15-20, 2011 Tabla 1. Número de organismos, máximo, mínimo, promedio y desviación estándar de longitud total (LT), cefalotorácica (LC) mm y peso total (PT) g de Panulirus inflatus y P. gracilis en el sur de Sinaloa, México. (LC, p de U de Mann Whitney, p<0.011). Letras distintas indican diferencias significativas. Panulirus inflatus Panulirus gracilis Variable LT LC PT LT LC PT Máximo 452.8 126 1680 334 106.2 950 Mínimo 46 26.2 10 27 20.1 10 Promedio 192.6 69.9a 332.8 195 71.7b 335 Desviación estándar 28.8 11.6 113.5 25.5 9.2 116.2 No. 2209 2209 2209 5062 5062 5062

Tabla 2. Número de organismos por sexo, máximo, mínimo, promedio y desviación estándar de longitud total (LT), cefalotorácica (LC) mm y peso total (PT) g de Panulirus inflatus (LC, p de U de Mann Whitney, p<0.011) y P. gracilis (LC, p de U de Mann Whitney, p>0.390) en el sur de Sinaloa, México. Letras distintas indican diferencias significativas. Panulirus inflatus Panulirus gracilis Variable Hembras Machos Hembras Machos LT LC PT LT LC PT LT LC PT LT LC PT Máximo 286 99.4 780 452.8 126 1680 334 102.4 950 293 106.2 950 Mínimo 66.5 33.2 10 46 26.2 20 74 41.7 60 27 20.1 10 Promedio 201.3 69.9a 338.3 187.9 69.9b 327.3 201.1 72.3a 358 188.8 71.2a 312 Desviación estándar 25.3 10.3 103.4 32.3 12.9 163.8 26.2 8.5 118.6 24.8 9.8 113.8 No. 919 919 919 1290 1290 1290 1533 1533 1533 3529 3529 3529

Al no cumplir con los supuestos de normalidad y homoscedasticidad, se aplicó una ANAVA de U de Mann-Whitney, resultando que existe una diferencia estadística entre las poblaciones de langostas de P. inflatus y P. gracilis (Z=2.529, gl=2209, p<0.011). Estos resultados son de suma importancia para su regulación pesquera, ya que en la actualidad la reglamentación de la talla mínima de captura corresponde a la misma LC para ambas especies. Entonces, aún y cuando comparten el área de pesca en el sur de Sinaloa, es importante considerar a cada especie como un recurso pesquero independiente por parte de las autoridades encargadas de su protección. Por sexos (LC) en P. inflatus resultaron significativas sus tallas entre machos y hembras (Z=2.529, gl=2209, p<0.011) y en P. gracilis no presentaron una diferencia los tratamientos (Z=0.858, gl=4062, p>0.390). La distribución de frecuencias modal (LC) se ubicaron en P. inflatus entre 30 y 125 mm, con una mayor incidencia a los 70 mm y en P. gracilis, la variación se encontró de 20 a 110 mm, mientras la mayor frecuencia correspondió a 75 mm (Fig. 1). Al correlacionar la LT-LC (Fig. 2), resultaron en los casos ecuaciones lineales y entre PT-LC de tipo potencial, los coeficientes de correlación se encontraron por encima de 0.7867 (p<0.01). Los valores de las pendientes (b) de la ecuación (y=axb), fueron transformados a logaritmos naturales, y bajo el supuesto hipotético que b=3, las langostas P.

inflatus y P. gracilis, incrementan su talla y peso en forma proporcional o isométrica. Discusión Por especie, en el presente estudio la talla mínima de captura en LC resultaron menores que los señalador por Pérez et al., (1992) en organismos de P. inflatus en 48 mm y en P. gracilis de 26.1 mm, asimismo, González (2002) en P. inflatus en 47 mm. La media obtenida en ambas especies, se observaron por debajo de Pérez (1986) en P. inflatus en 75.2 mm y en 72 mm por Borrego et al., (1992), aunque, Wiedfeldt (1997) quien durante la temporada de pesca en 1977, determinó en promedio langostas de 83.2 mm en P. inflatus y 82.8 mm en P. gracilis en el sur de Sinaloa. Esta reducción en las tallas comerciales en 20 años de pesca de langostas espinosas, probablemente esté relacionado para ambas especies con el impacto producido en las poblaciones de langosta por el efecto de la pesquería a través del tiempo, a la pesca furtiva, al arte de pesca ilegal a través de redes de enmalle que utilizan los pescadores en esta región, además, que no resultan selectivas al recurso pesquero (Juárez, 1995; Salazar, 2000) y en ocasiones capturan langostas de tallas pequeñas. La disminución del promedio en las tallas de las langostas capturadas en el sur de Sinaloa, requiere de una evaluación urgente sobre la estructura de

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600

n=2209

500 400 300

Fr e c u e n c i a

200 100

0 20

100 110 120 130

1200

n=5062 1000 800

600 400 200 0 20

100 110 120 130

Longitud cefalotorácica (mm)

Figura 1. Distribución de tallas de a) Panulirus inflatus y b) P. gracilis con intervalos de clase de 5 mm de longitud cefalotorácica (LC) en el sur de Sinaloa, México.

450

1800

LC = 2,5144LT + 13,465 r2 = 0,8343 n = 2209

400

1400 1200

300

1000 250

800

200

600

150

400

100

200

50 20 350

100

110

120

130

140

LC = 2,6018LT + 12,161 r2 = 0,7867 n = 5062

300

P e s o t o t a l (g)

L o n g i t u d c e f a l o t o r á c i c a (mm)

350

PT = 0,0019LC2,8271 r2 = 0,9300 n = 2209

1600

0 20

100

1000

PT = 0,002LC2,794 r2 = 0,9168 n = 5062

900 800 700

250

600 500

200

400

150

300 200

100

100 0

50 20

100

110

120

L o n g i t u d t o t a l (mm)

L o n g i t u d c e f a l o t o r á c i c a (mm)

Figura 2. Correlaciones biométricas de LT-LC y LC-PT en a) Panulirus inflatus y b) P. gracilis en el sur de Sinaloa, México.

110

100

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tallas que se están extrayendo, un mayor énfasis en el análisis del impacto de las redes de enmalle sobre las poblaciones de langosta, así como determinar el nivel de explotación a que se encuentra sometida las poblaciones de P. inflatus y P. gracilis en esta zona. Los valores de las medias y tallas modales (LC), fueron menores a la talla mínima legal de captura, donde en esta zona corresponde a los 82.5 mm de LC en P. inflatus y P. gracilis (DOF, 1993). Dicha medida es la misma que se aplica a P. interruptus en Baja California, siendo que ésta última especie alcanza tallas mayores a aquellas del sur de Sinaloa (Salazar, 2000; Arzola, 2001; González, 2002; Arzola et al., 2007). Algunos autores como Salazar (2000) indicaron que la talla mínima de captura resulta excesiva para P. inflatus y P. gracilis, proponiendo 75 mm de LC como recomendable, además, dicho autor señala que se aprovecharía mejor el recurso langostero y con ello se protegería al 50 % de las hembras grávidas. En contraste, en el presente estudio se observo que el 50 % de P. inflatus y el 75 % de P. gracilis se ubicaron por debajo de los 75 mm de LC, pudiendo entonces afectar la reducción de talla de mínima captura propuesta por Salazar (2000) para ambas especies de langosta. En este sentido, resulta relevante definir la pertinencia de sugerir una reducción en la talla cuando con frecuencia los pescadores obtienen organismos pequeños. Aunque, esta podría no ser la mejor estrategia para la administración del recurso, sobre todo ante la posible disminución de la talla promedio registrada en ambas especies debido quizás principalmente al aumento paulatino del esfuerzo pesquero, lo que ha ocasionado una mayor explotación del recurso. Además, se ha observado que debido a la disminución de las capturas los pescadores no respetan la reglamentación implementada para la protección del recurso, es decir, no regresan al mar los organismos por debajo de la talla mínima de captura (82.5 mm de LC), e incluso a las hembras grávidas con tallas superiores a las permitidas legalmente les eliminan la masa ovígera con la finalidad de poder comercializarlas (Arzola et al., 2007). Los resultados por especie indican aún más la necesidad de analizar por separado a ambas especies de langosta en el sur de Sinaloa, ya que al analizar la estructura de las tallas en los histogramas de frecuencia, la moda en P. inflatus registró 5 mm de LC menos que P. gracilis. Sin embargo, no existe

una argumentación precisa acerca del ancho de clase más recomendable para analizar la distribución de tallas en las poblaciones de langostas en las costas del Pacífico y Caribe mexicano. En su mayoría se utilizan de manera genérica y sin ningún tipo de premisa estadística y/o biológica, un intervalo de clase de 5 mm de LC, encontrándose la mayoría en una variación modal entre 70 y 80 mm en P. inflatus y P. gracilis (Pérez y Flores, 1996; Quintero, 1999; Flores et al., 1997; Arzola, 2001), con excepción de Robles (2000), quien señaló una moda de 73 mm con un intervalo de 2 mm. Es necesario establecer si las clases modales encontradas en la bibliografía fueron debido al ancho de clase utilizado y/o a diferencias en las características biológicas en la distribución de tallas de la población de langostas del sur de Sinaloa. Sin embargo, algunos autores (Sparre y Venema, 1995; Infante y Zárate, 2003; Wayne, 2004) recomiendan establecer alrededor de 20 intervalos de clase, es por eso, que el análisis de las distribuciones de tallas de langosta en intervalos de 5 mm es un convencionalismo más o menos internacional y su aplicación permite comparar más fácilmente muestras de langostas provenientes de diferentes áreas de captura y en distintos tiempos. Las poblaciones de langosta en el sur de Sinaloa muestran en los diagramas de dispersión entre PT y LC que la mayoría de los organismos de ambas especies se ubican muy por debajo de 82.5 mm de LC, donde dicha medición le corresponde un peso aproximado entre 450 y 500 g (Arzola, 2001), langostas con estos pesos se capturan en menor cantidad y de manera esporádica en esta área de pesca, y probablemente en promedio en P. interruptus si se capturen en Baja California. Conclusiones Es necesario analizar las tallas de mínima captura, ya que representan un especial interés con la estrategia reproductiva de la población, incluso, resulta de suma importancia el señalar estas tallas mínimas en las capturas debido a que su pesquería puede ser llevada a una sobreexplotación del recurso si no se analizan urgentemente. Además, que para el establecimiento de una regulación pesquera, es de fundamental interés considerar las características biológicas de cada recurso, tales como la estructura de tallas de las langostas espinosas, y con ello, disponer de elementos que

Arzola-González et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 15-20, 2011

Juárez J. 1995. Eficiencia y desarrollo tecnológico de las redes de enmalle para la pesca de langostas en el sur de Sinaloa, México. Tesis de Maestría. Instituto Tecnológico del Mar. Mazatlán, Sinaloa, México, 75p. Pérez R. y Flores, L.M. 1996. Estructura poblacional de Panulirus gracilis y P. inflatus y su regulación pesquera, en el sureste del Golfo de California, México. Resúmenes del Taller Internacional Evaluación de Pesquerías de Crustáceos Tropicales. Campeche, México. 29 al 31 de agosto de 1996. Pérez R., Flores, L.M., Nuñez, A., Valadez, L., Muñoz, I. y Borrego, M. 1992. Aspectos biológicos, técnicos y sociales de la pesquería de la langosta en Sinaloa. Rev. Ciencias del Mar, 12(1):41-45. Pérez R. 1986. Aspectos generales de la biología de las langostas Panulirus inflatus y P. gracilis en la bahía de Mazatlán, Sinaloa, México. Tesis de Licenciatura. Universidad Nacional Autónoma de México, D.F., México, 84p. Quintero R. 1999. Estructura de la población y crecimiento de las langostas Panulirus inflatus y P. gracilis en las costas de Sinaloa. Tesis Profesional de Licenciatura. Facultad de Ciencias del Mar. Universidad Autónoma de Sinaloa. Mazatlán, Sinaloa, México, 56p. Robles G. 2000. Estructura de la población de juveniles y su incidencia en la pesquería de las langostas Panulirus inflatus y P. gracilis en el sur de Sinaloa. Tesis de Licenciatura. Facultad de Ciencias del Mar. Universidad Autónoma de Sinaloa. Mazatlán, Sinaloa, México, 62p. Salazar I. 2000. Estructura poblacional y eficiencia de las redes de enmalle utilizadas para la captura de langosta Panulirus inflatus y P. gracilis en las costas del sur de Sinaloa, México. Tesis de Maestría. Facultad de Ciencias del Mar. Universidad Autónoma de Sinaloa. Mazatlán, Sinaloa, México, 71p. Sparre P y Venema, S. 1995. Introducción a la evaluación de recursos pesqueros tropicales. Parte I. Manual FAO Fisheries Technical Paper. Documento técnico de pesca. Valparaiso, Chile. 420 pp. Wayne W.D. 2004. Bioestadística base para el análisis de las ciencias de la salud. Ed Limusa. D.F., México, 755p. Wiedfeldt T. 1997. Características hidrológicas (temperatura, salinidad y turbidez) de la bahía de Mazatlán de mayo a septiembre de 1977 y estructura poblacional de Panulirus inflatus y P. gracilis durante marzo a octubre de 1977. Tesis de Licenciatura. Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas. Instituto Politécnico Nacional. La Paz, B.C.S., México, 64p. Zar J.H. 1996. Biostatistical analysis. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ. New Jersey, USA. 662p.

permitan entre otros factores, una mejor administración y manejo de la pesquería de P. inflatus y P. gracilis en el sur de Sinaloa. Agradecimientos Al apoyo financiero del proyecto CONACYT 09448-N9111. A Luis Miguel Valadez Manzano y a los pescadores de las Sociedades Cooperativas Punta Tiburón y José María Canizalez. Bibliografía Arzola J.F. 2001. Biometría y crecimiento de las langostas Panulirus inflatus y P. gracilis en el sur de Sinaloa. Tesis de Maestría. Facultad de Ciencias del Mar. Universidad Autónoma de Sinaloa. Mazatlán, Sinaloa, México, 72p. Arzola J.F., Flores, L.M., Ortiz, M.A. y Gutiérrez, Y. 2007. Captura y aspectos reproductivos de la pesquería de las langostas Panulirus inflatus y P. gracilis (Crustacea: Decapoda) en el sur de Sinaloa, México. Rev. Ciencia y Mar, 11(31):15-22. Borrego M.I., García G.R. y Trillo H.V. 1992. Algunos aspectos biológicos de la pesquería de las langostas P. inflatus y P. gracilis en Playa Sur, Mazatlán, Sinaloa. Tesis de Licenciatura. Facultad de Ciencias del Mar, Universidad Autónoma de Sinaloa. Mazatlán, Sinaloa, México. 72p. DOF. 1993. Norma oficial mexicana 006-PESC-1993, para regular el aprovechamiento de todas las especies de langosta en las aguas de Jurisdicción Federal del Golfo de México y mar Caribe, así como del Océano Pacífico incluyendo el Golfo de California. México. 5 de diciembre de 1993. Flores L.M., Pérez R. y Hendrickx M. 1997. Estrategias para la explotación y manejo de la langosta en el sur de Sinaloa. Informe de Investigación (CONACYT 09448-N9111). Facultad de Ciencias del Mar, Universidad Autónoma de Sinaloa. México. González B.R. 2002. Madurez sexual durante la actividad reproductiva de la langosta P. inflatus en las costas de Sinaloa, México. Tesis de Licenciatura. Facultad de Ciencias del Mar. Universidad Autónoma de Sinaloa. Mazatlán, Sinaloa, México, 57p. Holthuis L.B. y Villalobos, A. 1962. Panulirus inflatus (Bouvier) y Panulirus gracilis Streets dos especies de langosta (Crustacea: Decapoda) en la costa del Pacífico de América. An. Inst. Biol., UNAM, 32(1-2):251-276. Infante G.S. y Zárate de Lara, G.P. 2003. Métodos estadísticos un enfoque multidisciplinario. Editorial Trillas. D.F., México. 643p.

Herrera-Andrade et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 21-27, 2011

Extracción de la astaxantina y su estabilidad M. H. Herrera-Andrade 1* D. I. Sánchez-Machado 2, J. López-Cervantes 2, J. A. NúñezGastélum 2, y O.H. Moreno-Ramos 1 1

Instituto Tecnológico del Valle del Yaqui, Block 611, Valle del Yaqui, Bácum, Sonora, México. 2 Instituto Tecnológico de Sonora, 5 de Febrero 818 Sur, Cd. Obregón, Sonora, México.

Astaxanthin extraction and its stability Abstract Mexico takes about 50% of shrimp production; the rest is discarded as exoskeleton and cephalothorax. These wastes contain compounds with potential applications such as astaxanthin, a potent antioxidant. The aim of this study was to evaluate the effect of extraction conditions on the stability of astaxanthin from fermented shrimp waste. The extraction procedure involved purification, hydrolysis, pH adjustment, cleaning, extraction with hexane, dried and quantification of astaxanthin by spectrophotometry. The results indicated that the method reduced the concentration of astaxanthin in the sample. Key words: astaxanthin, shrimp waste, saponification, spectrophotometry. Resumen México aprovecha aproximadamente el 50 % de su producción de camarón; el resto lo desecha como exoesqueleto y cefalotórax. Estos desechos contienen compuestos con potencial aplicación y entre ellos destaca la astaxantina, un potente antioxidante. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de las condiciones de extracción en la estabilidad de astaxantina de los residuos fermentados de camarón. El procedimiento de extracción involucró purificación, saponificación, ajuste de pH, lavado, extracción con hexano, secado y cuantificación de astaxantina por espectrofotometría. Los resultados indicaron que el método utilizado disminuyó la concentración de astaxantina en la muestra. Palabras clave: astaxantina, residuos de camarón, saponificación, espectrofotometría..

encuentran pigmentos carotenoides como la astaxantina (Mathur y Narang, 1990). La astaxantina libre es una xantofila que químicamente se le conoce como 3,3´-dihidroxi-4,4´-diceto-β-βcaroteno (figura 1). La astaxantina puede existir bajo cuatro configuraciones, siendo la forma 3S-3´S la que se encuentra en mayor cantidad en el camarón. Los carotenoides se pueden descomponer, deshidratar, o isomerizar en presencia de ácidos. Algunos carotenoides como α-caroteno, β-caroteno, γ-caroteno y β-criptoxantina resisten la saponificación mientras la luteína, violaxantina, y otros dihidroxi, trihidroxi, y epoxi carotenoides se

Introducción En México, la explotación del camarón ocupa el cuarto lugar dentro de las industrias pesqueras. En el 2007 la producción de camarón de cultivo superó las 68,000 toneladas en el Estado de Sonora, por lo que la fracción no comestible (cefalotórax y exoesqueleto) representó 23,800 toneladas. Estos residuos contienen nutrientes como quitina, proteínas, lípidos y pigmentos carotenoides (Cañipa y Durán, 1995). En el cefalotórax, además de las sustancias responsables del aroma y sabor del camarón, se *Autores de correspondencia Email: hermelinda111@hotmail.com

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Figura 1. La molécula de astaxantina (Higuera-Ciapara et al., 2006).

modifican por lo que este proceso debe excluirse durante los procedimientos analíticos (RodríguezAmaya, 2001). Las principales fuentes de astaxantina son la microalga Haematococcus pluvialis; y la levadura Phaffia rhodozyma. Para la recuperación de astaxantina de H. pluvialis Nagao et al. (2003) utilizaron acetona y lipasas, Ramírez et al. (2003) dimetilsulfóxido, Sarada et al. (2006) acetona y centrifugación, y Passos et al. (2006) mezclas de acetona, diclorometano, metanol y dimetilsulfóxido. Estas metodologías han sido las referencias iniciales para la extracción de astaxantina de residuos de camarón, y han sido complementadas con procesos enzimáticos, fermentativos, solventes orgánicos, aceites vegetales y fluidos supercríticos (Handayani et al., 2008). Para la extracción de astaxantina del camarón Czeczuga y Czerpak (1968) utilizaron elución en columna con mezclas acetona:éter de petróleo, ácido acético:éter etílico y separaciones en capa fina con benceno, benceno:hexano y benceno:éter etílico:metanol. Adicionalmente, Stepnowski et al. (2004) usaron éter de petróleo y acetona mientras que Rødde et al. (2008) solamente aplicaron acetona. Por otro lado, Armenta et al. (2002) han aplicado tratamientos enzimáticos complementados con solventes, y Luna et al. (2003) han combinado métodos químicos con enzimáticos. Últimamente el CO2 se ha utilizado como fluido supercrítico para extracción de lípidos de salmón (Tanaka y Ohkubo, 2003), astaxantina y ficocianina de H. pluvialis (Valderrama et al., 2003) y astaxantina de P. rhodozyma (Passos et al., 2006). Los estudios que tienen el fin de extraer y purificar la astaxantina se justifican en el uso potencial de éste pigmento en la industria farmacéutica y alimenticia debido a sus propiedades antioxidantes.

También por la necesidad de producir insumos de fuentes naturales para la elaboración de alimentos y para aportar alternativas a los problemas de contaminación ocasionados por los residuos de camarón. Por lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de las condiciones de extracción en la estabilidad de astaxantina presente en residuos de camarón fermentado. Material y métodos Preparación de las muestras. Los residuos de camarón (cabeza y cefalotórax) se recolectaron de fábricas que lo procesan en el Sur de Sonora, México. Las muestras congeladas se almacenaron en bolsas de plástico a -20 °C hasta su caracterización. La fermentación de los residuos se realizó mezclándolos con sacarosa e inoculo comercial, incubando a 30 °C por 36 h. El fermentado se centrifugó para separar la fracción rica en quitina (sedimento), el hidrolizado líquido de proteína y la fracción lipídica (Bueno-Solano et al., 2009). Esta última fracción se utilizó para realizar los ensayos de concentración de la astaxantina. El material se almacenó a 25 °C protegido de la luz y herméticamente sellado. Purificación de la fracción lipídica. Se agregaron 4 ml de KOH 0.1 M por g de muestra, se agitó 10 min y se almacenó a 25 °C 18 h protegida de la luz. Se recuperó la fase oleosa y se le añadió 1 ml de CH3COOH 1% por cada ml recuperado. La mezcla se agitó 30 min a 40 °C, se reposó 30 min y se recolectó la fase oleosa, la cual se centrifugó 10 min a 2400 rpm recuperando el sobrenadante. Se cuantificó astaxantina por espectrofotometría ultravioleta visible. Saponificación. Al residuo purificado se añadió 22

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KOH disuelto en agua, se reposó 18 h a 25 °C protegido de la luz, se agitó 10 min y se ajustó el pH a 5.0. La mezcla se reposó 30 min, se lavó con agua hasta alcanzar pH 7.0 y obtener una fase lipídica insoluble en agua. Extracción. Se recuperó la fase lipídica después de la saponificación, se lavó con hexano, se agitó 5 min, se reposó 30 min a 25 °C protegida de la luz y se recobró el sobrenadante. El procedimiento se repitió 3 veces y los sobrenadantes se mezclaron. Secado. La mezcla de sobrenadantes se secó a 40 °C hasta peso constante en estufa de vacío y se cuantificó astaxantina por espectrofotometría ultravioleta visible Cuantificación de astaxantina. Se realizó por el método sugerido por López-Cervantes et al. (2006) y para ello se pesó la muestra, se le agregó metanol, se agitó 5 min, se centrifugó 15 min a 2500 rpm y se obtuvo la absorbancia en espectrofotómetro ultravioleta visible a una longitud de onda de 476 nm. Se cuantificó astaxantina utilizando una curva estándar cuya ecuación fue y = - 0.0066 + 0.1534 x y R2 = 0.9992.

apropiadas, se puede lograr que solo se hidrolicen los enlaces éster, y que la molécula de astaxantina se mantenga intacta para después de separar los residuos se obtenga el pigmento concentrado. Con base en lo anterior, se siguió la metodología propuesta por Montoya-Olvera et al. (2001), para obtener xantofilas de alta pureza. La metodología involucró purificación, saponificación, ajuste de pH, lavado, extracción y secado. Se cuantificó astaxantina después de cada una de las etapas por espectrofometría ultravioleta-visible. Contenido de astaxantina en la fracción lipídica Se determinó la absorbancia de la astaxantina en metanol, variando la longitud de onda desde 240 hasta 590 nm. La longitud de onda máxima en este trabajo fue de 476 nm (figura 2), similar a lo reportado por Rodríguez-Amaya (2001) quien indicó que la longitud óptima estaba en el rango de 468 a 480 nm. La longitud de onda máxima se utilizó como referencia en las cuantificaciones de astaxantina realizadas a las muestras. Se obtuvo la función de calibración, para lo cual se varió la concentración de astaxantina entre 2.1 y 21 mg por ml considerando 10 puntos de la recta y se leyó la absorbancia en un espectrofotómetro ultravioleta-visible. Los resultados indicaron un buen ajuste (R2 = 0.9992) a una función lineal, misma que se usó para calcular el contenido de astaxantina. Se cuantificó por triplicado la concentración de

Resultados y discusión

0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540

Absorbancia

Para purificar la astaxantina se puede optar por hidrolizar y separar los ácidos grasos esterificados en uno o ambos grupos hidroxilo de su estructura. Al respecto Higuera-Ciapara et al. (2006) afirma que si se saponifica una muestra en condiciones

Longitud de Onda (nm)

Figura 2. Espectro de absorción del patrón de astaxantina en metanol.

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astaxantina a la fracción lipídica, variando entre 1.611 y 1.869 mg g-1 (tabla 1) lo cual difiere sensiblemente a lo reportado por López-Cervantes et al. (2006), mostrando concentraciones en el rango 1.07 a 3.16 cuantificadas por HPLC. Tabla 1. Concentración de astaxantina original y purificada. Original Muestra No (mg/g) 1 1.869 2 1.807 3 1.611 Promedio 1.762

degradan la astaxantina. También López-Cervantes et al. (2006) afirman que la astaxantina es un carotenoide lábil a los álcalis. Para valorar la estabilidad del pigmento al tratamiento se obtuvieron los espectros de absorción del patrón de astaxantina, fracción lipídica original y purificada. Al comparar el espectro del patrón (figura 2) con el de la fracción lipídica original (figura 3) y con el de la fracción purificada (figura 4), se confirmó la presencia del pigmento en ambas muestras pues los espectros presentaron un máximo de absorción alrededor de los 470 nm.

en fracción lipídica Purificada (mg/g) 1.320 1.292 1.302 1.305

Saponificación y extracción de la fracción lipídica purificada En la figura 5 se observa que la concentración de astaxantina varió de 448 a 785 µg de astaxantina por g de muestra saponificada. Estos valores son en promedio 50.9 % menores que los valores promedio de la muestra sin saponificar. Por lo que, estos procedimientos pueden modificar a la molécula de astaxantina y provocar la disminución de su concentración. Al respecto Yuan y Chen (1999) afirman que la concentración de solución saponificante influye tanto en la hidrólisis de los ésteres de astaxantina como en la degradación de la misma y que el uso de altas concentraciones induce una degradación significativa del pigmento. Respecto al solvente a utilizar durante el proceso de

Purificación de la fracción lipídica La finalidad este proceso fue eliminar ácidos grasos libres, ceras, fosfátidos y compuestos volátiles. En la tabla 1 se presenta el contenido de astaxantina en la fracción lipídica original y purificada, observándose que el proceso de purificación disminuyó la concentración del pigmento en un 25.9%. Esto es congruente con lo que reportan Johnson y Gil-Hwan (1999) y Rodríguez-Amaya (2001), quienes recomiendan evitar el uso de sustancias alcalinas durante los pasos de extracción y purificación, porque éstos compuestos cambian irreversiblemente la astaxantina a astaceno. De igual manera, no aconsejan el uso de ácidos porque 1.2

Absorbancia

0.8

0.6

0.4

0.2

582

562

542

522

502

482

462

442

422

402

382

362

342

322

302

282

260

240

Longitud de Onda (nm)

Figura 3. Espectro de absorción de astaxantina en la fracción lipídica original, disuelta en metanol.

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0.25

Absorbancia

0.2 0.15 0.1 0.05

591

564

537

510

483

456

429

402

375

348

321

294

267

240

Longitud de Onda (nm)

Figura 4. Espectro de absorción de astaxantina en la fracción lipídica purificada, disuelta en metanol.

1600

Astaxantina (µg/g)

1400

1200 1000 800 600 400 200 0

0.2

0.9

1.8

2.7

3.6

4.5

5.4

Concentración Molar de KOH

Figura 5. La concentración de astaxantina (µg g-1) en función de la concentración de KOH (moles por litro).

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saponificación, no hay criterio unificado. Yuan y Chen (1999) emplearon diferentes concentraciones de NaOH en metanol; Boussiba et al. (1992) y Sarada et al. (2006) usaron KOH 0.9 M en metanol; Gimeno et al. (2007) KOH 0.09 M disuelto en agua pero Montoya-Olvera et al. (2001) recomiendan que se utilice agua como solvente del KOH. Se utilizó KOH 0.9 M recomendado por Sarada et al. (2006). Como se puede observar en la figura 6, la concentración de astaxantina varió de 809 a 1198 µg de astaxantina por g de muestra en relación a la cantidad de KOH utilizado. Estos valores son en promedio 25.85 % menores

que los valores promedio de la muestra sin saponificar lo que indica que los tratamientos no son apropiados para romper enlaces éster en la astaxantina y que también ocasionan su degradación (Yuan y Chen, 1999). El tratamiento en el cual se utilizaron 0.8 ml de KOH 0.9 M por ml de muestra fue el mejor con menor pérdida de astaxantina, lo cual concuerda con Rodríguez-Amaya (2001) que recomienda volúmenes equivalentes de muestra y KOH. Se estudió el efecto del ajuste de pH en el contenido de astaxantina. Como puede apreciarse en la figura 7, la concentración de astaxantina varía en relación

1600 1400

Astaxantina (µg/g)

1200 1000 800

600 400 200 0 0.4

0.6

0.8

Volumen(ml) de KOH 0.9 M

Figura 6. La concentración de astaxantina (µg g-1) en función del volumen de KOH 0.9 M.

1600

Astaxantina (µg/g)

1400 1200 1000 800 600

400 200 0 5

6.56

6.88

7.17

7.5

Figura 7. La concentración de astaxantina (µg g-1) en función del ajuste de pH posterior a la saponificación.

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al pH, alcanzando 1010 µg g-1 como el valor más alto a pH 5, resultado que apoya lo indicado por Sarada et al. (2006), quienes recomiendan acidificar hasta pH 4 después de la saponificación para promover la ruptura de enlaces éster en los pigmentos. Ningún tratamiento incrementó el contenido de astaxantina hasta los valores de la muestra sin saponificar.

López-Cervantes J., Sánchez-Machado D.I., Gutiérrez-Coronado M.A. y Ríos-Vázquez N.J. 2006. Quantification of astaxanthin in shrimp waste hydrolysate by HPLC. Biomedical Chromatography, 20(10):981-984. Luna R., Ramírez M. y Jiménez M. 2003. Obtención de pigmentos carotenoides provenientes del cefalotórax de camarón mediante su extracción con aceite comestible y su aplicación como complementos alimenticios. Tesis de licenciatura. Universidad Nacional Autónoma de México. Mathur L. y Narang, R. 1990. Shrimp composition. Aquaculture Digest, Enero. Montoya-Olvera R., Elizondo-Mireles J.R., Torres-Gomez C. y Torres-Quirogo, J.O. 2001. Process for obtaining highly pure xantophyll concentrates, WO/2001/028966, World Intellectual Property Organization. Nagao T., Fukami T., Horita Y., Komemushi S., Sugihara A. y Shimada Y. 2003. Enzymatic enrichment of astaxanthin from Haematococcus pluvialis cell extracts. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 80:975-981. Passos R., Beirão L., Palavra A., Mendes R., Nobre B. y Gouveia L., 2006. Astaxanthin form the yeast Phaffia rhodozyma. Supercritical carbon dioxide and organic solvents extraction. Journal of Food Technology, 4(1):59-63. Ramírez C.M., García G.R., Flores A.I., Gálvez M.A. y Durán B,C. 2003. Empleo de una enzima quitinolítica de Serratia marcescens para la obtención de caroproteínas a partir del cefalotórax de camarón. Tecnología, Ciencia y Educación, 18(1):32-39. Rødde R.H., Einbu A. y Vårum K.M. 2008. A seasonal study of the chemical composition and chitin quality of shrimp shells obtained from northern shrimp Pandalus borealis. Carbohydrate polymers, 71:388-393. Rodriguez-Amaya D.B. 2001. A guide to carotenoid analysis in foods. ILSI PRESS. United states of America. Sarada R., Vidhyavathi R., Usha D. y Ravishankar G.A. 2006. An efficient method for extraction of astaxanthin from green alga Haematococcus pluvialis. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54:7585-7588. Stepnowski P., Ólafsson G., Helgason H. y Jastorff B. 2004. Recovery of astaxanthin from seafood wastewater utilizing fish scales waste. Chemosphere, 54:413-417. Tanaka Y. y Ohkubo T. 2003. Extraction of lipids from salmon roe with supercritical carbon dioxide. Journal of Oleo Science, 52:295-301. Valderrama J.O., Perrut M. y Majewski W. 2003. Extraction of astaxanthin and phycocyanine from microalgae with supercritical carbon dioxide. Journal of Chemical and Engineering Data, 48:827-830. Yuan J.P. y Chen F. 1999. Hydrolysis kinetics of astaxanthin esters and stability of astaxanthin of Haematococcus pluvialis during saponification. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47 (1): 31-35.

Conclusiones El proceso de purificación de la fracción lipídica elimina olores desagradables sin afectar la molécula de astaxantina. Sin embargo, los tratamientos que involucran la utilización de agentes saponificantes y ajuste del pH afectan el contenido de astaxantina. Por ello, para estudios posteriores se recomienda adicionar antioxidantes, disminuir la concentración del agente saponificante y utilizar diferentes solventes para la extracción del pigmento. Bibliografía Armenta-López R., Guerrero L.I. y Huerta S. 2002. Astaxanthin extraction from shrimp waste by lactic fermentation and enzymatic hydrolysis of the caroprotein complex. Journal of Food Science, 67(3):1002-1006. Boussiba S., Fan L. y Vonshak A. 1992. Enhancement and determination of astaxanthin accumulation in green alga Haematococcus pluvialis. Methods Enzymology, 213:386391. Bueno-Solano C., Lopez-Cervantes J., Campas-Baypoli O.N., Lauterio-Garcia R., Adan-Bante N.P. y Sanchez-Machado, D.I. 2009. Chemical and biological characteristics of protein hydrolysates from fermented shrimp by-products. Food Chemistry, 112:671-675. Cañipa A. y Duran B. 1995. Reaprovechamiento del cefalotórax del camarón. Industria Alimentaria, 10-17. Czeczuga B. y Czerpak, R. 1968. Carotenoids in the carapace of the Orconectes zimosus (Raf.), crustacea: decapoda. European Journal Biochemistry, 5:429-432. Gimeno M., Ramírez-Hernández J.Y., Martínez-Ibarra C., Pacheco N., García-Arrazola R., Bárzana E. y Shirai K. 2007. One-solvent extraction of astaxanthin from lactic acid fermented shrimp wastes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55:10345-10350. Handayani A.D., Sutrisno Indraswati N. y Ismadji, S. 2008. Extraction of astaxanthin from giant tiger Penaeus monodon shrimp waste using palm oil: studies of extraction kinetics and thermodynamic. Bioresource Technology, 99:44144419. Higuera-Ciapara I., Félix-Valenzuela L. y Goycoolea F.M. 2006. Astaxanthin: A Review of its Chemistry and Applications. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46:185– 196. Johnson E.A. y Gil-Hwan, A. 1999. Astaxanthin from microbial sources. Critical Reviews in Biotechnology, 11(4):297-326.

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Construcción y aplicación de una herramienta para diagnosticar las condiciones de bioseguridad en la industria camaronícola de la región centro y sur de Sonora, México G.R Topete-Duarte 1,2* G. Chávez-Ontiveros 1, F. Lares-Villa 3*, J.C. Ibarra-Gámez 3, y R. Casillas-Hernández 3 1

Programa de Maestría en Ciencias en Recursos Naturales, Instituto Tecnológico de Sonora, México. 2 Comité de Sanidad Acuícola del Estado de Sonora. 3 Departamento de Ciencias Agronómicas y Veterinarias, Instituto Tecnológico de Sonora, México.

Construction and application of a tool for diagnosing biosafety conditions in the shrimp industry of central and southern region of Sonora, Mexico Abstract Shrimp farming in northwest Mexico has been affected in recent years by the presence of high-impact diseases. This situation has caused producers start to take biosecurity measures. Despite the progress the region remains vulnerable to attack by pathogens, reason why it was decided to make a diagnosis in shrimp farms of central and southern region of Sonora, in order to detect gaps in compliance biosecurity measures proposed by national and international agencies. The results indicated that the implementation of biosecurity in the region is poor, especially in the control of fauna harmful and supporting the immune system of shrimp. The only items that had scores close to 80% on average were the epidemiological surveillance and monitoring, and care of water quality. Also found that there is heterogeneity and polarization between systems of cultivation in terms of trained personnel, Infrastructure and conditions, which hampers the implementation of a comprehensive biosafety applicable the area. Private farms more are strict in implementing biosecurity measures, because they have access to quality inputs, better food, more control over the use of antibiotics, use of immunostimulants, among others. We conclude that the application of biosecurity measures requires training, teamwork, organization, discipline, perseverance economic resources and records of the measures implemented. Also, to be effective biosecurity, must not only be implemented by a group of producers but for everyone, backed by research institutions and authorities. Key words: diagnosis, shrimp, biosafety, aquaculture. Resumen El cultivo de camarón en el Noroeste de México se ha visto afectado en los últimos años por la presencia de enfermedades de alto impacto. Esta situación ha ocasionando que los productores empiecen a adoptar medidas de bioseguridad. A pesar de los avances logrados, la región continua siendo vulnerable al ataque de patógenos, por lo cual se consideró necesario realizar un diagnóstico en las granjas camaronícolas de la región centro y sur de Sonora, con el fin de detectar las deficiencias en el cumplimiento de medidas de bioseguridad, propuestas por organismos nacionales e internacionales. Los resultados indicaron que la implementación de medidas de bioseguridad en la región es deficiente, especialmente en el control de fauna nociva y el apoyo al sistema inmunológico del camarón. Los únicos rubros que presentaron puntuaciones cercanas al 80% en promedio fueron la vigilancia y monitoreo epidemiológico, y el cuidado de la calidad de agua. Asimismo, se encontró que existe una gran heterogeneidad y polarización entre los sistemas de cultivo en cuanto a personal capacitado, infraestructura y condiciones, lo que dificulta la implementación de un sistema integral de *Autores de correspondencia Email: grocio_topete@hotmail.com, flares@itson.mx

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bioseguridad aplicable en la zona. Las granjas del sector privado son más estrictas en el cumplimiento de medidas de bioseguridad, debido a que tienen acceso a insumos de calidad, mejores alimentos, mayor control en la aplicación de antibióticos, uso de inmunoestimulantes, etc. Finalmente, se concluye que la aplicación de medidas de bioseguridad requiere de capacitación, trabajo en equipo, organización, disciplina, constancia, recursos económicos y registro de las medidas aplicadas. Además, para que la bioseguridad sea efectiva, no puede ser implementada solo por un grupo de productores sino por todos, respaldados por instituciones de investigación y autoridades competentes. Palabras clave: diagnóstico, camarón, bioseguridad, acuacultura. Actualmente, a nivel internacional se han logrado avances importantes en materia de bioseguridad en el cultivo de camarón. Estos avances incluyen la formulación de programas y acuerdos internacionales para prevenir la importación no regulada de organismos (principalmente larvas y reproductores) sin certificación sanitaria; la evolución de los métodos de diagnostico (mayor sensibilidad, especificidad y rapidez); la elaboración de manuales y documentos técnicos por organismos como la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura (FAO), la Organización Internacional de Epizootias (OIE), dependencias de gobierno de los países productores, así como diferentes centros de investigación alrededor del mundo; la cooperación y coordinación entre centros de investigación, productores y gobierno en muchas zonas camaronícolas, entre otras (FAO, 2004). En México, los esfuerzos realizados para impulsar y fortalecer la implementación de medidas de bioseguridad en el sector camaronícola comprenden cursos de actualización y capacitación a diferentes niveles; extensionismo, desarrollo y aplicación de programas de vigilancia y monitoreo de enfermedades; programas de verificación y certificación de organismos; elaboración y actualización de normas; incremento en la capacidad de diagnostico, asesorías, entre otras (Chávez y Montoya, 2004). La camaronicultura sonorense se ha visto afectada en los últimos anos por la presencia de enfermedades de alto impacto, principalmente de tipo viral. Según registros del Comité de Sanidad Acuícola del Estado de Sonora (COSAES), en el año 2002 se dejo de producir una cantidad aproximada de 8,000 toneladas debido a la incidencia de enfermedades en granjas del sur de Sonora. El ciclo 2003 se caracterizo por ser un ciclo limpio en el cual no hubo presencia de patógenos de

Introducción Los sistemas de bioseguridad comprenden el conjunto de medidas destinadas a impedir la aparición o la propagación de enfermedades. Este tipo de sistemas, han sido aplicados ampliamente en la gestión de riesgos biológicos y ambientales asociados a la salud humana (inocuidad de los alimentos, prevención de enfermedades infecciosas) o bien, para asegurar el buen estado sanitario e incrementar el rendimiento de los animales y plantas de interés económico (Briggs et al., 2004). En la industria pecuaria, las medidas de bioseguridad implican el rastreo, prevención y control de enfermedades que pudieran implicar un riesgo, ya sea para el animal o para el consumidor. En este sentido, el control de patógenos como la fiebre aftosa, en granjas de rumiantes (Arriaga, 2002) y Salmonella enteritidis, en granjas de aves o cerdos (Davison et al., 1997), se ha llevado a cabo de manera exitosa, gracias a programas de bioseguridad bien planificados, implementados y evaluados constantemente, con su correspondiente aseguramiento de las condiciones necesarias para obtener los resultados esperados (López, 1990). En acuacultura, la implementación de medidas de bioseguridad se ha llevado a cabo principalmente en peces como el bagre (Bagre marinus), trucha (Salmo trutta) y salmón (Oncorhynchus kisutch). Sin embargo, en el cultivo del camarón y otros crustáceos es una práctica reciente (Lightner y Pantoja, 2002). La aparición de enfermedades virales (primero en Asia a principios de la década de los 90’s y posteriormente en América, alrededor de 1992-1995), que ocasionaron altas mortalidades y, consecuentemente, grandes pérdidas económicas fue el detonante para que los camaronicultores consideraran adoptar medidas de bioseguridad (Weirich et al., 2003).

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alto impacto en los cultivos, resultando con rendimientos muy superiores al ciclo anterior. Por otra parte, en el ciclo de cultivo 2004, se tuvo presencia viral en granjas camaronícolas ubicadas en las Juntas Locales de Sanidad Acuícola de Agiabampo, Santa Barbara, Riito y Aquiropo, en las cuales se manifestaron eventos de mortalidad masiva en los meses de mayo, junio y septiembre, estas últimas detonadas por las copiosas lluvias provocadas por los huracanes Howard y Javier. La incidencia de enfermedades de alto impacto y sus consecuentes efectos económicos, han dado pie a la adopción de prácticas sanitarias. En este sentido, la creación del COSAES, ha sido de gran ayuda ya que es el organismo encargado de promover y difundir la cultura de la bioseguridad en el sector camaronícola del Estado. Actualmente, el COSAES brinda apoyo técnico a los productores; realiza monitoreos periódicos a fin de detectar oportunamente brotes de enfermedad; participa y promueve la integración de una red de vigilancia epidemiológica formada por laboratorios de diagnostico de los estados de Nayarit, Sinaloa, Baja California Sur y Sonora y recientemente, elaboro y dio a conocer el protocolo de sanidad acuícola de Sonora 2005 (www.cosaes.com). A pesar de los avances logrados en materia de sanidad, la camaronicultura del Estado de Sonora continua siendo vulnerable al ataque de enfermedades tanto de origen viral como bacteriano. La región centro y sur del Estado han sido las más afectadas. En estas regiones, el virus de mancha blanca (WSSV) y el virus del síndrome de Taura (TSV) se consideran patógenos prioritarios debido a que la especie que se cultiva, el camarón blanco (Litopenaeus vannamei), es altamente susceptible a estos virus. Por otra parte, enfermedades de origen bacteriano como la hepatopancreatitis necrotizante (NHP) han presentado un comportamiento ascendente, afectando cada vez un mayor número de granjas. En el ciclo de producción 2003, NHP se detecto únicamente en 20 granjas ubicadas en su mayoría al sur del Estado. De acuerdo a cifras del COSAES, la presencia de NHP se incremento significativamente en todas las juntas locales, pasando de 53 granjas afectadas en el 2004 a un total de 73 granjas detectadas en el 2005. El cumplimiento y estricta observancia de buenas prácticas de manejo (BPM) y medidas de bioseguridad es fundamental para lograr erradicar

patógenos como TSV y WSSV. Sin embargo, la relativa inexperiencia en la implementación de estas medidas; la falta de concientización de los productores y trabajadores de las granjas; la heterogeneidad de los sistemas de producción y otros factores de tipo económico, pudieran influir para que la implementación de medidas de bioseguridad no se lleve a cabo de manera uniforme en todas las unidades de producción de camarón de la región. Debido a esto, se decidió realizar un diagnóstico sobre el estado actual de la bioseguridad en los distintos sistemas de producción de camarón de la región centro y sur de Sonora, mediante la aplicación de un instrumento de evaluación, a fin de detectar deficiencias en el cumplimiento de medidas de bioseguridad propuestas por organismos nacionales e internacionales Material y Métodos La presente investigación se llevo a cabo en tres fases. La primera fase fue de carácter teórico y culminó con la construcción de herramientas de diagnóstico para granjas camaronícolas. La segunda fase se llevó a cabo en campo, durante la misma, se realizó una caracterización de los sistemas de producción de camarón de la región centro-sur del estado de Sonora y se aplicaron las herramientas de diagnóstico. La última fase, consistió en el análisis cuantitativo de los datos recopilados en campo. Construcción de las herramientas de diagnóstico Para la construcción de las herramientas de diagnostico, se llevo a cabo una revisión bibliográfica, en la que se tomaron en cuenta distintas fuentes (Tabla 1). En todas ellas, además de proponer medidas de bioseguridad especificas, también se enfatiza el hecho de que las unidades de producción acuícola deben contar con ciertas condiciones consideradas como mínimamente indispensables para la correcta implementación y seguimiento de dichas medidas. Atendiendo a este aspecto, se procedió a elaborar dos cuestionarios, uno enfocado a identificar las condiciones con que las granjas camaronícolas cuentan para la implementación de medidas de bioseguridad y el segundo, enfocado a detectar cuales de estas medidas se llevan a cabo. Los rubros que se incluyen en cada uno de los cuestionarios, así como el número de reactivos dentro de cada rubro se determino con base en la síntesis de la información

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Tabla 1. Principales fuentes bibliográficas consultadas para el diseño de los instrumentos de evaluación. Requerimientos para establecer un sistema de Medidas de bioseguridad recomendadas bioseguridad Chávez y Montoya (2004), CIAD Capacitación, infraestructura, planeación, Larvas, agua y alimento libre de Mazatlán cooperación, cultura laboral, procedimientos patógenos; higiene de instalaciones, estandarizados y registros personal, mat. y equipo; control de efluentes, fauna nociva y organismos muertos; vigilancia y monitoreo sanitario; cooperación y transparencia; inmunoestimulación Lightner y Pantoja (2002). Capacitación, eficiencia en el manejo, Exclusión de patógenos; vigilancia Universidad de Arizona procesos estandarizados, infraestructura epidemiológica; control del ambiente y adecuada. la alimentación; inmunoestimulación. Jory, D. (2001) Planificación, utilización de documentos de Certificación y calidad de la postlarva; registro, estandarización de procedimientos, control del estrés; inmunoestimulación; capacitación control de productos químicos y fármacos; limpieza de estanques e instalaciones. FAO (2004). Documento Técnico Infraestructura adecuada, cultura y Calidad de las postlarvas; calidad del de Pesca No. 450 compromiso a todos los niveles, capacitación agua; vigilancia y monitoreo sanitario; y organización. control de efluentes; cooperación y transparencia. SENASICA (2003). Manual de Cultura laboral, responsabilidad, capacitación, Higiene de las instalaciones y el BPPA utilización de registros y documentación de personal; control de organismos muertos apoyo. y vectores potenciales; calidad del agua y alimento. COSAES (2005). Protocolo Organización, participación, elaboración de Calidad de la postlarva; calidad del agua Sanitario para granjas bitácoras y registros. y alimento; control de productos camaronícolas químicos; limpieza y preparación de estanques; vigilancia y monitoreo sanitario; control de vectores potenciales; manejo de contingencias. CESASIN – Univ. de Rhode Island– Eficiencia en el manejo, concientización, Limpieza de estanques; selección de las Univ. de Hawaii (2005). Manual de cultura laboral, capacitación e infraestructura postlarvas; calidad del alimento; uso de BPM para el cultivo de camarón productos químicos; calidad del agua y manejo de enfermedades. Fuente

sobre medidas de bioseguridad, buscando cubrir los aspectos más importantes o que fueran recalcados con mayor énfasis en la bibliografía consultada. El primer cuestionario (Anexo I), de condiciones mínimas para la bioseguridad, cubre los siguientes aspectos: a) Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo. Esta sección consta de 27 ítems en total. De estos, uno evalúa la ubicación de las unidades de producción; 11 corresponden a preguntas que evalúan la presencia o ausencia de instalaciones especificas para aspectos clave de bioseguridad; 5 reactivos evalúan el acondicionamiento de las instalaciones; 3 están relacionados con el equipo y material de trabajo, mientras que 7 evalúan la existencia de prácticas relacionadas con el mantenimiento de equipos e instalaciones. b) Capacitación. Esta sección se compone de 7 reactivos, que evalúan tres aspectos. Estos son: la

actualización del personal técnico, de supervisión y administrativo en materia de bioseguridad; el entrenamiento proporcionado en actividades clave para la bioseguridad y los mecanismos de distribución de información sanitaria dentro del sistema. c) Concientización y cultura laboral. En esta sección se evaluaron cuatro aspectos. El primero de ellos, mide si el personal técnico, los supervisores y administrativos reconocen la importancia de las medidas de bioseguridad. El segundo aspecto evaluado califico la participación de los operarios y trabajadores generales en el cumplimiento de medidas de bioseguridad. Un tercer aspecto fue el sentido de responsabilidad en el cumplimiento de medidas de bioseguridad. Finalmente, el último aspecto en esta sección pretende evaluar si el trabajador reconoce su importancia para el logro de la bioseguridad.

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d) Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros. En esta sección, se evaluó la existencia de programas de trabajo, procedimientos estándar, protocolos y registros, como base para el establecimiento de programas de bioseguridad. De acuerdo a la literatura consultada, en una unidad de producción deben existir manuales de buenas prácticas de manejo, protocolos escritos para actividades clave, registros o bitácoras de las operaciones diarias, así como programas y políticas documentados. e) Aspectos administrativos y de supervisión. En esta sección, compuesta de 11 ítems se midió el grado de conocimiento, participación y facilitación de los mandos medios y superiores para el mejor funcionamiento de medidas de bioseguridad. El segundo cuestionario, pretende medir el cumplimiento de medidas de bioseguridad en las unidades de producción seleccionadas para el estudio. La literatura sobre bioseguridad menciona la existencia de medidas preventivas y de exclusión de patógenos. Estas medidas pueden agruparse en 11 aspectos elementales que debe cubrir un programa de bioseguridad. En base a estos aspectos se diseño un cuestionario de 150 reactivos en total, distribuidos según se muestra en la tabla 2. Para la validación de los cuestionarios, se selecciono un comité de expertos conformado por 3 supervisores técnicos del COSAES, dos investigadores en acuacultura y un productor. La intención de reunir este comité era incluir los puntos de vista de los tres sectores involucrados en la lucha

contra las enfermedades que atacan a la industria acuícola. Por una parte, las autoridades representadas por personal del COSAES (organismo auxiliar de la SAGARPA en materia de sanidad acuícola); las instituciones de investigación y los productores. El comité de expertos, realizó observaciones con base en los siguientes criterios de validación: Los reactivos de los instrumentos recopilan información que corresponde con la variable a la cual pertenecen. Los reactivos son pertinentes para el tipo de evidencia que se obtiene con el instrumento de evaluación. Los reactivos son congruentes con la realidad de las organizaciones. Los reactivos están redactados en forma clara y concisa y siguen un orden lógico. Los instrumentos presentan suficiente evidencia. Una vez realizadas y aprobadas las modificaciones sugeridas por el comité de expertos, los instrumentos de diagnóstico se consideraron válidos y se procedió a su aplicación. Descripción del área bajo estudio De acuerdo a su ubicación geográfica y fuente de abastecimiento de agua, las granjas del Estado se encuentran agrupadas en 15 juntas locales de sanidad, cada una de las cuales comprende un determinado número de granjas. Dichas juntas, se agrupan a su vez en zonas (Figura 1), pudiendo distinguirse tres:

Tabla 2. Aspectos a evaluar en el diagnóstico sobre el cumplimiento de medidas de bioseguridad. Aspecto a evaluar

No. de reactivos

Manejo y calidad de la postlarva

Manejo y calidad del agua

Manejo, calidad y cantidad de alimento

Medidas generales de higiene

Control de fauna silvestre y organismos domésticos

Control de organismos muertos

Control de efluentes

Vigilancia y monitoreo de enfermedades

Cooperación y transparencia

Manejo de productos químicos y fármacos

Apoyo al sistema inmunológico

Total

150

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Figura 1. Ubicación de las 15 juntas locales de sanidad del Estado de Sonora. Fuente: www.cosaes.com

La zona norte, que abarca 4 juntas locales (Caborca, Bahía de Kino, El Cardonal y Tastiota). La zona centro, comprende 3 juntas locales (Guaymas, Cruz de Piedra y Lobos) y, La zona sur, con 8 juntas (Mélagos, Atanasia, Tóbari, Siari, Riito, Aquiropo, Santa Bárbara y Agiabampo). La población bajo estudio comprende granjas camaronícolas de las zonas centro y sur del Estado de Sonora. En estas zonas, se encuentran 103 granjas distribuidas en 11 juntas locales de sanidad según se muestra en la figura 1. De las 103 granjas ubicadas en esta zona, solamente se encuentran operando 90. El número de granjas en operación por junta local en estas zonas, se presenta en la tabla 3.

granjas camaronícolas que se encuentran operando en la región centro-sur del Estado de Sonora. El tamaño de la muestra se calculó a partir de la siguiente fórmula: n= n' / (1 + n'/N) Donde: n' = p(1-p) / se2 p = Es el nivel de confianza. se2 = Es el error estándar al cuadrado. Aplicando la fórmula mencionada anteriormente, se obtuvo un tamaño muestral de 25 unidades de producción, con un nivel de confianza del 95% y un margen de error del 4%. Dicha muestra se estratificó a fin de abarcar dentro de la misma un número de granjas representativo de cada zona. Para esto, se dividió la zona sur, debido a su amplitud en zona Sur-A (Mélagos, Atanasia, Tóbari y Siari) y Sur-B (Aquiropo, Riito, Santa Bárbara y

Aplicación de los instrumentos de diagnóstico. Determinación y selección de la muestra. Como universo bajo estudio se tomaron en cuenta las 90

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Agiabampo). Una vez definido el número de unidades de producción por estrato, se seleccionaron al azar aquellas que participaron en el estudio. La tabla 4 presenta el número de unidades de producción incluidas en la muestra y su estratificación. Recolección de la información. Para la aplicación de los instrumentos de diagnóstico, se elaboró un calendario de visitas a las unidades de producción, en coordinación con el COSAES, respetando las fechas previstas para las inspecciones de rutina de dicho organismo. Para la aplicación de los cuestionarios se empleó el método de la entrevista, con el fin de profundizar en las respuestas y así contar con más elementos para el diagnóstico. Además, de la aplicación de los cuestionarios, se realizó una caracterización de las unidades de producción en función a los siguientes aspectos: a) Tipo de propiedad (sector social o sector privado). b) Sistema de producción (Intensivo, semi-intensivo o extensivo). c) Rendimientos en los últimos tres años. d) Antecedentes sanitarios (incidencia de

enfermedades en anteriores ciclos de cultivo). e) Modo de operación (rentada u operada por sus propietarios). f) Tamaño de la granja (en superficie instalada y superficie sembrada). Análisis de la información y presentación de resultados. Para la valoración de la información obtenida en la aplicación de los cuestionarios, se determinó el porcentaje de respuestas acorde a los lineamientos de bioseguridad recomendados en literatura. Dichos porcentajes se calcularon para cada sección de los cuestionarios, así como para el total de las preguntas en cada uno de ellos. Una vez realizada la valoración de la información, se llevó a cabo un análisis de la misma, para lo cual se diseñó una base de datos en Excell, la cual fue transferida al paquete estadístico SPSS 12.0. La metodología de análisis consistió en obtener, como primer paso, estadísticas descriptivas (medidas de dispersión y de tendencia central) para cada variable, es decir, para cada uno de los aspectos evaluados en los cuestionarios, los

Tabla 3. Número de granjas operando en las juntas locales de sanidad de la región centro-sur del Estado de Sonora. Zona

JLSA Guaymas Centro Cruz de piedra Lobos Mélagos Atanasia Tobari Siari Sur Aquiropo Riíto Santa Bárbara Agiabampo TOTAL Fuente: www.cosaes.com

Total de granjas 1 6 5 20 21 12 5 7 8 2 3 90

Tabla 4. Estratificación de la muestra. Región Centro

Sur - A

Sur - B

Junta local de sanidad Guaymas Cruz de piedra Lobos Mélagos

Total de granjas en operación 1 6 5 20

Muestra seleccionada

21 12 5 7 8 2 3 90

Atanasia Tobari Siari Aquiropo Riíto Santa Bárbara Agiabampo TOTALES

6 25

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

puntajes totales de ambos cuestionarios, así como las variables consideradas en la caracterización de las unidades de producción. Posteriormente, se procedió a realizar correlaciones entre variables, las cuales cubrieron dos aspectos: 1. Posibles relaciones entre las características de la población y los resultados del diagnóstico. En este caso se utilizaron tanto pruebas paramétricas (coeficiente de correlación de Pearson) como no paramétricas (coeficientes de correlación de Kendall y de Spearman). 2. Contraste de los resultados de ambos cuestionarios, lo cual permitió realizar inferencias sobre el cumplimiento de medidas de bioseguridad. Para tal fin se utilizaron solamente pruebas paramétricas (coeficiente de Pearson).

proveniente de un universo de 90 unidades de producción operando en las zonas centro y sur del Estado. En la tabla 5 se detallan las características de las 25 unidades que constituyeron la muestra. En dicha tabla se observa que el 80% de las unidades de producción participantes en el estudio se encuentran ubicadas en la zona sur del Estado (24% Sur-B y 56% Sur-A), y el 20% se encuentra en la zona centro. Por otra parte, la distribución del tipo de propiedad fue relativamente homogénea, con un 48% y 52% para los sectores social y privado respectivamente. En cuanto a las prácticas de arrendamiento, el 8% de las granjas presenta esta característica y en lo que se refiere al tipo de cultivo, el semi-intensivo representa el 80% de las unidades de producción seleccionadas para el estudio. Los antecedentes sanitarios de las unidades seleccionadas, indican que, 16%, 56% y 8% se encuentran libres de WSSV, TSV y NHP respectivamente. El resto, ha presentado casos

Resultados y discusión Análisis de las características de la muestra Las herramientas de diagnóstico se aplicaron en un total de 25 granjas camaronícolas, muestra

Tabla 5. Análisis de las características de la muestra Variables

Frecuencia

Porcentaje (%)

5 14 6

20 56 24

12 13

48 52

2 23

8 92

5 20

20 80 28 28 28 0 8 36 8 52 32 16 56 8 Desv. Estándar

Hectareaje instalado

7 7 7 0 2 9 2 13 8 4 14 2 Media 226.35

Hectareaje sembrado

210.77

Ubicación Zona centro Zona Sur-A Zona Sur-B Tipo de propiedad Social Privada Trabaja rentada Si No Sistema de producción Intensivo Semi intensivo * Antecedentes sanitarios Presencia de WSSV en 3 ciclos Presencia de WSSV en 2/3 ciclos Presencia de WSSV en 1/3 ciclos Presencia de TSV en 3 ciclos Presencia de TSV en 2/3 ciclos Presencia de TSV en 1/3 ciclos Presencia de NHP en 3 ciclos Presencia de NHP en 2/3 ciclos Presencia de NHP en 1/3 ciclos Ausencia de WSSV Ausencia de TSV Ausencia de NHP

127.23

133.02 2.22 * Rendimientos promedio (ton/ha) 1.33 * Para las variables de rendimiento y antecedentes sanitarios, se tomó en cuenta información de los últimos tres ciclos de producción (2004 – 2006).

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positivos a estas enfermedades en al menos uno de los últimos tres ciclos en operación. Por otra parte, el tamaño promedio de las unidades de producción es de 226.35 has, con desviación estándar de 127.23 has, mientras que su rendimiento promedio es de 2.14 ton ha-1, con desviación estándar de 1.4; en estas dos últimas variables, los valores máximos y mínimos fueron de 463 y 13 has para la superficie instalada, así como 7 y 0.25 ton ha-1 para el rendimiento promedio.

capacitación del personal presentan en promedio una menor puntuación con respecto a los otros tres rubros del cuestionario (54.09% y 61.52% respectivamente). Ambos aspectos son frecuentemente señalados en literatura como indispensables para el establecimiento de sistemas de bioseguridad (Chávez y Montoya, 2004). La FAO (2004), en su documento técnico de pesca No. 450 indica que es recomendable que cada unidad de producción desarrolle su propio conjunto de procedimientos estándares de operación (conocidos como SOP’s), los cuales son la base para la implementación de Buenas Prácticas de Manejo, así como sistemas de reducción de riesgos (HACCP). Sin embargo, los bajos puntajes registrados en este rubro (37.21% como mínimo y 65.89% como máximo) hablan de la poca importancia que se le otorga a estas acciones. En la figura 2 se muestra el porcentaje de los encuestados que aseguró contar con documentación de apoyo a las actividades normales de operación. En la figura 2 se observa también que solamente 5 y 8 de las unidades de producción encuestadas (20% y 32%),

Resultados del diagnóstico de condiciones para el establecimiento de medidas de bioseguridad La tabla 6 muestra los resultados del análisis preliminar del cuestionario sobre condiciones mínimas necesarias para la implementación de sistemas de bioseguridad. Los resultados se expresan como medidas de tendencia central y medidas de dispersión y se agrupan en función de las categorías de ubicación de las unidades de producción seleccionadas. En esta tabla 6 se observa que, las secciones de existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros y

Tabla 6. Estadísticas univariadas para cada aspecto del cuestionario de condiciones para la implementación de medidas de bioseguridad. Rubro

Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo

Capacitación

Concientización y cultura laboral

Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros

Aspectos administrativos y de supervisión

Ubicación

Media

Mediana

Desv. Est.

Valor max.

Valor min.

Centro

66.67

16.61

85.71

47.62

Sur-A

68.88

69.05

5.87

80.95

54.76

Sur-B

73.81

69.05

13.36

88.10

61.90

Promedio

69.78

68.25

11.95

84.92

54.76

Centro

53.13

45.83

20.80

83.33

37.50

Sur-A

67.26

68.75

17.67

91.67

33.33

Sur-B

64.17

62.50

14.00

87.50

50.00

Promedio

61.52

59.03

17.49

87.50

40.28

Centro

75.00

28.87

100.00

50.00

Sur-A

79.76

83.33

19.80

100.00

33.33

Sur-B

73.33

83.33

25.28

100.00

33.33

Promedio

76.03

80.56

24.65

100.00

38.89

Centro

45.93

46.51

4.79

51.16

39.53

Sur-A

58.80

65.11

16.30

74.42

27.91

Sur-B Promedio

57.56 54.09

56.98 56.20

13.21 11.43

72.09 65.89

44.19 37.21

Centro

84.10

81.80

11.40

100.00

72.70

Sur-A

92.86

100.00

11.37

100.00

63.64

Sur-B

96.00

100.00

8.10

100.00

82.00

Promedio

91.10

93.94

10.32

100.00

72.73

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

cuentan con documentos como programas y políticas. En cambio, un porcentaje relativamente alto lleva bitácoras, registros y protocolos. Sin embargo, este tipo de documentación solo se lleva para algunas actividades consideradas clave dentro

de la operación de rutina de la granja. En este sentido, cabe mencionar que, durante la aplicación del cuestionario, la percepción general fue que los entrevistados consideraban la elaboración de procedimientos estandarizados, protocolos y

Figura 2. Frecuencias observadas dentro del rubro de existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros.

Figura 3. Actividades que presentan una mayor frecuencia en la existencia de registros, bitácoras y protocolos.

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

registros como una actividad adicional y de poca utilidad que les resta tiempo de otras actividades consideradas como prioritarias. En la figura 3 se muestran las actividades que cuentan con protocolos, bitácoras y registros. Por otra parte, en lo que respecta al rubro de capacitación, el 76% de los encuestados afirma que esta se da en su mayor parte a nivel técnico, mientras que la circulación de la información a través de reuniones o material impreso sucede en el 88% y 72% de los casos. Las áreas más críticas que requieren capacitación son los temas relacionados con lineamientos para la selección, adquisición y manejo de insumos (alimento, productos químicos y fármacos), así como información sobre inmunoestimulación. En estos aspectos solo del 32% al 40% de los entrevistados afirmo haber recibido capacitación alguna vez. Rendón y Balcazar (2003), mencionan que los inmunoestimulantes se proyectan como una alternativa de prevención a los agentes virales, ya que existen evidencias publicadas que señalan el efecto protector de distintas sustancias. Es por ello que el conocimiento sobre los conceptos básicos y avances más recientes en inmunidad de crustáceos constituyen una herramienta de apoyo para el establecimiento de sistemas de tipo preventivo. En cuanto a la adquisición de alimentos y otros insumos, el SENASICA (2003) en su Manual de Buenas Prácticas de Producción Acuícola, menciona que el personal de la granja debe estar correctamente entrenado en el manejo de estos productos, ya que los alimentos son fácilmente propensos a la contaminación por hongos y bacterias. Además, una correcta y orientada capacitación sobre la aplicación de productos químicos y antibióticos contribuye a minimizar los riesgos de estrés por una deficiente calidad del agua (Páez, 2001).

mitad de la escala (porcentajes alrededor de 0.50), lo cual habla de deficiencias en la implementación de medidas de bioseguridad, específicamente en lo que respecta al control de fauna nociva y apoyo al sistema inmunológico, que presentaron valores de 38.30% y 33.68% en promedio. En cuanto al control de fauna nociva, esta constituye una medida de exclusión de patógenos, ya que se ha demostrado que algunos virus altamente dañinos para L. vannamei (como WSSV) pueden encontrarse en un amplio rango de hospederos como rotíferos, insectos y aves (Lightner, 1996; Lightner et al., 1997; Garza et al., 1997; Yan et al., 2004). En este sentido, es importante hacer notar que, la inexistencia o baja presencia de barreras físicas y/o controles de organismos nocivos constituye un grave riesgo para los cultivos ya que este tipo de organismos son vectores que pueden fácilmente transportar patógenos de una unidad de producción a otra, contribuyendo al desencadenamiento de epidemias. Por otra parte, en lo que respecta al uso de inmunoestimulantes, es fácilmente comprensible la baja puntuación obtenida, ya que existe relativamente poca información sobre este tema. Además, el incremento en los costos que representa la adquisición de este tipo de productos, ya sea en alimento o como aditivos para aplicación directa, ocasiona que esta medida se encuentre fuera del alcance de un amplio sector de productores. Sin embargo, la importancia de este rubro como medida preventiva es innegable, por lo que existe la necesidad de que un mayor número de productores tenga acceso a información confiable y clara sobre los últimos avances en inmunoestimulación de crustáceos, a fin de que cuente con más herramientas de decisión que le permitan en un momento dado invertir en este tipo de productos. Dentro de este cuestionario, es importante destacar dos rubros que obtuvieron una alta puntuación, en comparación con el resto de los aspectos evaluados. Estos son el manejo y calidad de agua y la vigilancia y monitoreo de enfermedades, los cuales obtuvieron puntuaciones promedio de 75.2% y 82.86% respectivamente. Estos puntajes se explican mediante el hecho de que tanto por experiencia propia, como por recomendaciones del COSAES y diversos organismos de investigación, los productores han adquirido un cierto grado de concientización sobre la importancia de minimizar el estrés de los organismos por una mala calidad de

Resultados del diagnóstico de medidas de bioseguridad La tabla 7 muestra los resultados del análisis preliminar del cuestionario sobre implementación de medidas de bioseguridad. Los resultados se expresan como medidas de tendencia central y medidas de dispersión y se agrupan en función de las categorías de ubicación de las unidades de producción seleccionadas. De manera general, se puede decir que la tendencia de este cuestionario se encuentra muy cercana a la

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011 Tabla 7. Estadísticas univariadas para cada aspecto del cuestionario que evalúa la implementación de medidas de bioseguridad Rubro

Manejo y calidad de las Postlarvas

Manejo y calidad del agua

Manejo, calidad cantidad de alimento

Medidas generales de higiene

Control de fauna silvestre y organismos domésticos

Control de organismos muertos

Control de efluentes

Vigilancia y monitoreo de enfermedades

Cooperación y transparencia

Manejo de productos químicos y fármacos

Apoyo al inmunológico

sistema

Ubicacion

Media

Mediana

Desv. Est.

Valor max.

Valor min.

Centro

66.26

63.45

14.01

85.11

53.03

Sur-A

63.98

62.77

10.90

76.60

42.55

Sur-B

59.72

56.25

8.49

74.47

53.06

Promedio

63.32

60.82

11.13

78.72

49.55

Centro

74.38

75.00

5.54

80.00

67.50

Sur-A

74.29

78.75

10.16

85.00

55.00

Sur-B

77.00

80.00

8.37

82.50

62.50

Promedio

75.22

77.92

8.02

82.50

61.67

Centro

55.92

56.58

10.82

68.42

42.11

Sur-A

68.23

68.42

5.21

73.68

57.89

Sur-B

67.89

68.42

6.28

76.32

60.53

Promedio

64.02

64.47

7.44

72.81

53.51

Centro

50.00

16.36

66.67

33.33

Sur-A

62.70

63.89

7.68

72.22

50.00

Sur-B

56.67

55.56

7.24

66.67

50.00

Promedio

56.46

56.48

10.43

68.52

44.44

Centro

35.00

29.23

19.72

61.54

20.00

Sur-A

36.81

34.62

11.36

53.85

23.08

Sur-B

43.08

38.46

6.88

53.85

38.46

Promedio

38.30

34.10

12.65

56.41

27.18

Centro

56.25

50.00

12.50

75.00

50.00

Sur-A

51.79

50.00

18.25

75.00

25.00

Sur-B

55.00

50.00

20.92

75.00

25.00

Promedio

54.35

50.00

17.22

75.00

33.33

Centro

39.58

37.50

7.98

50.00

33.33

Sur-A

50.00

9.81

66.67

33.33

Sur-B

53.33

58.33

7.45

58.33

41.67

Promedio

47.64

48.61

8.41

58.33

36.11

Centro

84.21

9.61

94.74

73.68

Sur-A

81.20

84.21

6.76

89.47

68.42

Sur-B

83.16

84.21

4.40

89.47

78.95

Promedio

82.86

84.21

6.92

91.23

73.68

Centro

56.94

52.78

23.30

88.89

33.33

Sur-A

52.38

Sur-B

55.56

7.86

66.67

44.44

Promedio

54.96

53.57

27.84

69.31

43.39

Centro

75.00

71.43

13.68

92.86

64.29

Sur-A

64.29

71.43

16.81

85.71

35.71

Sur-B

68.57

71.43

8.14

78.57

57.14

Promedio

69.29

71.43

12.88

85.71

52.38

Centro

36.84

34.21

11.37

52.63

26.32

Sur-A

31.58

28.95

8.51

47.37

21.05

Sur-B

32.63

31.58

6.86

42.11

26.32

Promedio

33.68

31.58

8.91

47.37

24.56

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

agua, así como también sobre el adecuado seguimiento sanitario que debe darse a los cultivos. En ambos aspectos los productores reciben apoyo del COSAES quien a través de los muestreos y análisis que practica de manera rutinaria, está en condiciones de detectar en forma temprana posibles brotes de enfermedad y tomar medidas de tipo preventivo. Esto además de los análisis que las unidades de producción de manera particular realizan a sus organismos. Sin embargo, aun existen aspectos cuestionables en los rubros mencionados anteriormente. En cuanto al seguimiento sanitario, es notable el hecho de que, solo el 30% de los encuestados comento que comparte la información sanitaria con todos los empleados de su granja, la mayoría no informa de los positivos hasta que la situación se evidencia por si misma. Otro punto importante es la metodología de muestreo, ya que la estrategia general (90%) consiste en tomar una muestra dirigida, para un número fijo de organismos, lo cual se justifica desde el punto de vista de los costos. Sin embargo, la ausencia de método estadístico en el muestreo dificulta la realización de cálculos de parámetros

epidemiológicos como tasas de prevalencia y de incidencia, que serian muy útiles en el estudio de la dinámica de enfermedades (Cameron, 2002). En lo que respecta a la calidad de agua, el punto más cuestionable consiste en que por cuestiones de costos, falta de personal, o simplemente por descuido, el seguimiento a parámetros fisicoquímicos no es el adecuado. La figura 4 muestra la periodicidad con que se toman algunos de los principales parámetros fisicoquímicos, en términos de la respuesta que obtuvo mayor frecuencia en este ítem. En la figura 4 se puede ver que los parámetros que se siguen con mayor cuidado son la temperatura y el oxígeno disuelto, los cuales se miden dos veces por día, en la mañana y al atardecer. Sin embargo, la turbidez solo se mide una vez al día y en algunos casos (12%) solo se hace cada tercer día. En lo que respecta al pH y la salinidad, la mayoría de los encuestados argumenta que en estos parámetros no se producen variaciones significativas, por lo que no consideran necesario registrarlos diariamente, siendo la práctica más común (75% a 80% de los casos) hacerlo cada semana. En lo que respecta a

Figura 4. Periodicidad de lectura de parámetros fisicoquímicos.

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

compuestos como amoniaco, nitritos y ácido sulfhídrico, solo del 40% al 57% de los encuestados llevan estas mediciones y por cuestiones de costos solo lo hacen mensualmente o si existe evidencia de algún problema. Sobre compuestos nitrogenados, Niederlehner y Cairns (1990) comentan que, la constante adición de nutrientes (alimento y fertilizante) puede ocasionar la acumulación de amonio, nitritos y nitratos, los cuales son tóxicos para la biota. Por otra parte, conforme el nivel de amonio en el agua aumenta, la excreción de este compuesto en la mayoría de los animales acuáticos decrece trayendo serios efectos sobre la fisiología del animal a nivel celular, de órganos y sistemas, además el amonio dificulta también la capacidad de transportar oxígeno a los tejidos, con lo cual se incrementa la DBO y pueden producirse mortalidades por bajas de oxígeno (Allan et. al., 1990).

correlación estadística tomando como variables dependientes cada una de las características de la muestra y como variables independientes las puntuaciones obtenidas en cada uno de los distintos rubros evaluados. Entre las variables dependientes, hay tanto del tipo categórico como numérico, por lo que se aplico el test estadístico más adecuado para cada caso. Los resultados se desglosan a continuación. Variables categóricas Las variables dependientes de tipo categórico son la ubicación de la unidad de producción; el tipo de propiedad, el modo de operación; el sistema de producción y los antecedentes sanitarios para NHP, TSV y WSSV. Para el análisis de estas variables, se utilizaron los coeficientes de correlación de Kendall y de Spearman, cuyos valores para cada una de las interacciones son los siguientes: Ubicación de la unidad de producción. Los resultados de la correlación con cada uno de los rubros evaluados, así como con la puntuación total de cada cuestionario se presentan en la Tabla 8.

Relaciones entre las características de la muestra y los resultados del diagnóstico Además del análisis univariante, se llevó a cabo una

Tabla 8. Resultados de la correlación entre la ubicación de la unidad de producción y los resultados de las evaluaciones. Prueba de kendall Prueba de spearman Rubro evaluado COEF. SIGNIF. COEF. SIGNIF. Condiciones mínimas para el establecimiento de sistemas de bioseguridad Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo

0.059

0.736

0.101

0.648

Capacitación

0.166

0.342

0.216

0.321

Concientización y cultura laboral

-0.065

0.727

-0.073

0.742

Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros

0.154

0.375

0.210

0.335

Aspectos administrativos y de supervisión

0.320

0.091

0.353

0.099

Puntuación total del cuestionario

0.232

0.179

0.288

0.183

Manejo y calidad de las postlarvas

-0.191

0.271

-0.220

0.312

Manejo y calidad del agua

0.193

0.279

0.229

0.294

Manejo y calidad del alimento

0.301

0.093

0.362

0.090

Cumplimiento de medidas de bioseguridad

Medidas generales de higiene

0.00

1.00

0.013

0.953

Control de fauna nociva

0.254

0.161

0.281

0.195

Control de organismos muertos

0.00

1.00

0.002

0.992

Control de efluentes

0.384*

0.037

0.441*

0.035

Vigilancia y monitoreo de enfermedades

-0.046

0.802

-0.056

0.801

Cooperación y transparencia

0.076

0.680

0.089

0.685

Manejo de productos químicos y fármacos

-0.099

0.578

-0.124

0.572

Apoyo al sistema inmunológico

-0.081

0.660

-0.093

0.672

Puntuación total del cuestionario ** La correlación es significativa al nivel 0.01 * La correlación es significativa al nivel 0.05

0.421*

0.015

0.514*

0.012

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

a los cuerpos de agua. La zona Sur-B, donde ha existido mayor problemática sanitaria, presenta una menor variabilidad en las respuestas y un mayor puntaje en esta sección en comparación con las otras dos zonas, lo cual indica que se está tomando conciencia de la importancia de no descargar agua excesivamente contaminada que pudiera afectar a granjas vecinas. En el diagrama de la figura 6, se observa que en la zona centro del estado se da de manera general, un menor cumplimiento de las medidas de bioseguridad. En cambio en las zonas Sur-A y SurB los valores son muy similares. Esto puede deberse a diversos factores entre los cuales se encuentra el hecho de que la problemática sanitaria se ha concentrado principalmente en la zona sur, lo cual ha obligado a los productores a implementar ciertas medidas con el fin de prevenir, controlar y erradicar patógenos que ponen en riesgo sus cultivos. Sin embargo, la baja ocurrencia de enfermedades como WSSV en la zona centro del Estado, no excluye a estas unidades de producción de la implementación de este tipo de medidas, ya que estas constituyen una buena herramienta para prevenir la entrada de patógenos (Chávez y Montoya, 2004).

% Obtenido en la eval de cumplimiento de medidas de bioseg. Sección control de efluentes

En la tabla 8 se puede ver que tanto el coeficiente Kendall como el coeficiente de Spearman muestran una correlación significativa entre la ubicación de las unidades de producción y el control de efluentes (rs=0.441, p=0.035 y rk=0.384, p=0.037), así como con la puntuación total obtenida en el cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad (rs=0.514, p=0.012 y rk=0.421, p=0.015). Las figuras 5 y 6 ilustran mejor esta relación. La figura 5 muestra el diagrama de caja y bigotes realizado para ilustrar la relación que existe entre la ubicación de la unidad de producción y la puntuación obtenida en la sección de control de efluentes del cuestionario sobre cumplimiento de medidas de bioseguridad. En esta figura, se observa que las granjas ubicadas en el centro del Estado, presentaron de manera general una puntuación más baja en esta sección en comparación con las que se encuentran al sur de la entidad. Este fenómeno puede explicarse por el hecho de que en la zona centro existe un menor número de granjas que en el sur del Estado (sobre todo la zona Sur-A, donde se ubican los Parques Acuícolas de Mélagos y La Atanasia), lo cual favorece que se encuentren alejadas unas de otras y por lo mismo, se tenga menos cuidado con las descargas que se van a verter

CENTRO

SUR-A

SUR-B

Figura 5. Evaluación de las medidas de control de efluentes en relación con la ubicación de las unidades de producción.

% Obtenido en la eval de cumplimiento de medidas de bioseg. Sección control de efluentes

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

CENTRO

SUR-A

SUR-B

Figura 6. Evaluación de la puntuación global en el cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad en relación con la ubicación de las unidades de producción.

Tipo de propiedad. En este punto, se pretendía identificar si las granjas del sector privado presentaban un mayor cumplimiento de medidas de bioseguridad en relación a aquellas unidades de producción que pertenecen al sector social. Los resultados de la correlación con cada uno de los rubros evaluados, así como con la puntuación total de cada cuestionario se presenta en la Tabla 9. Como se observa en la tabla 9, existe una correlación significativa entre el tipo de propiedad y las variables de aspectos administrativos y de supervisión (cuestionario de condiciones mínimas para la bioseguridad) y apoyo al sistema inmunológico (cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad). La correlación se presentó tanto en el test de Kendall como en el de Spearman con coeficientes de 0.405 a 0.531 y niveles de significancia <0.05 (apoyo al sistema inmunológico) y <0.01 (aspectos administrativos y de supervisión). Las figuras 7 y 8 corresponden a los diagramas de caja y bigotes generados para representar la relación entre estas variables. La sección de aspectos administrativos y de supervisión se incluyó dentro de la evaluación con la intención de medir la participación de los mandos medios y niveles gerenciales en la promoción, facilitación y cumplimiento de medidas de

bioseguridad. Sobre esta base, resulta lógico pensar que las unidades de producción pertenecientes al sector privado, en las cuales la gerencia y mandos medios tienen más acceso a la información, están más preparados y tienen una cultura empresarial, presentan un alto puntaje en este rubro. La figura 7 muestra evidencia sobre esta aseveración, sin embargo, se puede observar también que granjas del sector social (no en su totalidad, puesto que la variabilidad es mayor en este grupo) alcanzaron puntuaciones similares a aquellas que pertenecen al sector privado. En cuanto a la administración de inmunoestimulantes, la figura 8 muestra que en su mayoría, son las granjas del sector privado quienes tienen acceso a estos productos. En cambio, las granjas del sector social presentan una baja puntuación en esta sección. En éstas, los recursos apenas alcanzan para la adquisición de los insumos primarios y como percepción general durante la aplicación de la evaluación se pudo notar que se encuentran poco interesadas en aplicar estrategias de las que no alcanzan a percibir un beneficio inmediato, como es el caso de los inmunoestimulantes.

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

Tabla 9. Resultados de la correlación entre el tipo de propiedad y los resultados de las evaluaciones. Prueba de Kendall Prueba de Spearman Rubro evaluado COEF. SIGNIF. COEF. SIGNIF. Condiciones mínimas para el establecimiento de sistemas de bioseguridad Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo 0.034 0.830 0.055 0.804 Capacitación

0.194

0.244

0.254

0.242

Concientización y cultura laboral

0.050

0.749

0.063

0.774

Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros

0.231

0.173

0.316

0.142

0.418**

0.007

0.531**

0.009

0.271

0.137

0.317

0.141

Manejo y calidad de las postlarvas

-0.251

0.165

-0.296

0.170

Manejo y calidad del agua

0.006

0.975

0.007

0.976

Manejo y calidad del alimento

0.176

0.347

0.200

0.359

Medidas generales de higiene

-0.030

0.875

-0.033

0.880

Control de fauna nociva

-0.083

0.660

-0.094

0.670

Control de organismos muertos

0.055

0.786

0.058

0.794

Control de efluentes

-0.122

0.525

-0.136

0.538

Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia Manejo de productos químicos y fármacos

-0.204 0.098 0.069

0.284 0.609 0.708

-0.229 0.109 0.080

0.294 0.620 0.718

Apoyo al sistema inmunológico

0.405*

0.034

0.453*

0.030

-0.022

0.902

-0.026

0.905

Aspectos administrativos y de supervisión Puntuación total del cuestionario Cumplimiento de medidas de bioseguridad

% Obtenido en la eval. De existencia de aspectos administrativos y de supervisión

Puntuación total del cuestionario ** La correlación es significativa al nivel 0.01 * La correlación es significativa al nivel 0.05

SOCIAL

PRIVADA

Figura 7. Evaluación de la puntuación obtenida en la sección de aspectos administrativos y de supervisión en relación al tipo de propiedad de las unidades de producción.

% Obtenido en la eval. De existencia de aspectos administrativos y de supervisión

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

SOCIAL

PRIVADA

Figura 8. Evaluación de la puntuación obtenida en la sección de apoyo al sistema inmunológico en relación al tipo de propiedad de las unidades de producción.

Modo de operación. En cuanto a este punto, el hecho de que la granja sea operada por un arrendador o bien, por sus propietarios no influyó en los resultados de las evaluaciones, ya que no se obtuvo una relación significativa con ninguno de los rubros evaluados (Tabla 10). La intención de incluir esta variable consistió en observar si los arrendadores de granjas camaronícolas operan según los lineamientos de bioseguridad recomendados. De acuerdo a información del COSAES, los arrendadores “nómadas” (que cambian cada ciclo su sitio de cultivo) continuamente incumplen con medidas como el control de sus efluentes o la realización de trabajos preoperativos y postcosecha. Esta problemática es común sobre todo en la zona Sur del Estado donde la ocurrencia de epidemias ha ocasionado el abandono de granjas, optando los propietarios por rentar sus tierras. Este hecho pudiera sugerir una relación entre el modo de operación y el cumplimiento de medidas de bioseguridad, sin embargo con la información obtenida en el presente estudio no fue posible demostrarlo. Cabe mencionar que, la ausencia de correlaciones en esta variable pudo verse influida por la escasa representación en la muestra de

unidades de producción bajo arrendamiento, ya que solamente el 8% de las unidades de producción que la conforman se encontraban rentadas, lo cual no es representativo de la población total. Sistema de producción. El sistema de producción (intensivo o semi intensivo) demostró tener influencia en aspectos como la vigilancia y monitoreo de enfermedades, la cooperación y transparencia y el manejo de productos químicos y fármacos. Los resultados de la correlación con cada uno de los rubros evaluados, así como con la puntuación total de cada cuestionario se presenta en la tabla 11. Páez (2001) menciona que en los sistemas intensivos las altas densidades de siembra constituyen un mayor riesgo para el desencadenamiento de epidemias de tipo viral, esto en comparación con los sistemas semi intensivos, en los cuales se siembra a densidades más bajas (alrededor de 20 organismos por metro cuadrado). Este hecho, puede explicar la relación observada entre la puntuación obtenida en el rubro de vigilancia y monitoreo de enfermedades y el sistema de producción. En la figura 9 se puede observar dicha relación, la cual resulta ser más estricta en granjas que operan bajo el sistema intensivo en

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011 Tabla 10. Resultados de la correlación entre el modo de operación y los resultados de las evaluaciones. Prueba de kendall Prueba de spearman Rubro evaluado COEF. SIGNIF. COEF. SIGNIF. Condiciones mínimas para el establecimiento de sistemas de bioseguridad Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo

0.130

0.476

0.152

0.488

Capacitación

0.060

0.742

0.070

0.750

Concientización y cultura laboral

0.286

0.141

0.314

0.144

Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros

-0.267

0.140

-0.315

0.143

Aspectos administrativos y de supervisión

0.167

0.397

0.180

0.410

Puntuación total del cuestionario

-0.030

0.870

-0.035

0.874

Manejo y calidad de las postlarvas

-0.227

0.208

-0.268

0.216

Manejo y calidad del agua

0.236

0.204

0.271

0.211

Manejo y calidad del alimento

-0.135

0.470

-0.154

0.483

Medidas generales de higiene

0.042

0.824

0.047

0.830

Control de fauna nociva

0.074

0.697

0.083

0.706

Control de organismos muertos

-0.159

0.435

-0.166

0.448

Control de efluentes

0.195

0.311

0.216

0.322

Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia Manejo de productos químicos y fármacos

-0.213 0.087 -0.062

0.264 0.650 0.740

-0.238 0.097 -0.071

0.273 0.661 0.749

0.236

0.216

0.264

0.224

-0.070

0.701

-0.082

0.711

Cumplimiento de medidas de bioseguridad

Apoyo al sistema inmunológico Puntuación total del cuestionario ** La correlación es significativa al nivel 0.01 * La correlación es significativa al nivel 0.05

Tabla 11. Resultados de la correlación entre el sistema de producción y los resultados de las evaluaciones. Prueba de Kendall Prueba de Spearman Rubro evaluado COEF. SIGNIF. COEF. SIGNIF. Condiciones mínimas para el establecimiento de sistemas de bioseguridad Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo 0.008 0.963 0.010 0.965 Capacitación 0.117 0.521 0.137 0.533 Concientización y cultura laboral -0.202 0.297 -0.222 0.308 Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros 0.149 0.410 0.176 0.423 Aspectos administrativos y de supervisión -0.050 0.800 -0.054 0.807 Puntuación total del cuestionario

0.181

0.314

0.215

0.326

Manejo y calidad de las postlarvas

0.041

0.819

0.049

0.825

Manejo y calidad del agua

0.069

0.711

0.079

0.721

Manejo y calidad del alimento

-0.069

0.710

-0.079

0.719

Medidas generales de higiene Control de fauna nociva Control de organismos muertos

-0.097 -0.106 -0.102

0.609 0.576 0.616

-0.109 -0.119 -0.107

0.620 0.588 0.627

Control de efluentes Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia Manejo de productos químicos y fármacos Apoyo al sistema inmunológico

-0.027 -0.481* -0.382* -0.412* 0.179

0.888 0.012 0.046 0.026 0.347

-0.030 -0.538** -0.425* -0.473* 0.200

0.891 0.008 0.043 0.023 0.359

Puntuación total del cuestionario ** La correlación es significativa al nivel 0.01 * La correlación es significativa al nivel 0.05

0.075

0.680

0.088

0.690

Cumplimiento de medidas de bioseguridad

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

menor grado y, por consecuencia están menos familiarizadas con su uso y manejo, cayendo en deficiencias como la forma de almacenaje (45% de los encuestados) y la utilización de antibióticos como método preventivo (37% de los encuestados), entre otras. La cooperación y transparencia tanto entre granjas como con las autoridades es indispensable para el

% Obtenido en la eval de cumplimiento de medidas de bioseg. Secc. Vigilancia y monit. De enfermedades

comparación con aquellas que lo hacen bajo el sistema semi intensivo. En lo que respecta a los productos químicos y fármacos, se puede decir que su utilización es más común en las granjas intensivas, y los resultados demuestran que en éstas se busca tener un control adecuado de estos productos (Figura 10). En cambio, las granjas semi intensivas los utilizan en

INT

SEMI INT

% Obtenido en la eval de cumplimiento de medidas de bioseg. Sección manejo y calidad del alimento

Figura 9. Evaluación de la puntuación obtenida en la sección de vigilancia y monitoreo de enfermedades en relación al sistema de producción.

SEMI INT

INT

Figura 10. Evaluación de la puntuación obtenida en la sección de manejo de productos químicos y fármacos en relación al sistema de producción

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

control y erradicación de patógenos en la zona (Chávez y Montoya, 2004). Sin embargo, estas acciones requieren una cierta cultura por parte del productor, lo cual en ocasiones no se observa en aquellas granjas que cuentan con menos capital. Llevar a cabo cultivos intensivos requiere de una mayor inversión por parte del productor, por lo que generalmente los dueños de estas granjas cuentan con un capital considerable y son manejadas por empresarios con mayor visión de negocio, lo cual explica la relación observada entre el sistema de producción y la puntuación obtenida en el rubro de cooperación y transparencia, la cual se lleva a cabo en mayor medida en las granjas intensivas (Figura 11). Antecedentes sanitarios (NHP). En esta sección se presentan los resultados de la correlación entre los antecedentes de enfermedades en las unidades de producción evaluadas y las respuestas a cada uno de los rubros de los cuestionarios aplicados. Como antecedentes sanitarios se consideró cuantos, de los últimos tres años, la granja había presentado

detecciones a NHP, TSV y WSSV. Los coeficientes de Kendall y de Spearman para la correlación entre los antecedentes de NHP y las puntuaciones obtenidas en la evaluación se presentan en la tabla 12. La tabla 12 muestra una correlación significativa de los antecedentes de NHP con dos de los rubros evaluados: Manejo y calidad del alimento y control de efluentes. En las figuras 12 y 13 se muestra que en las granjas con presencia de NHP estos rubros presentaron menores puntuaciones. Como se observa en la figura 12, las granjas con 3 años consecutivos de haber registrado un PCR positivo a NHP, obtuvieron de manera general puntuaciones más bajas en la evaluación de manejo y calidad del alimento. El 40% de estas granjas no consideraron la estabilidad en el agua como una característica indispensable a la hora de seleccionar el alimento a utilizar. Muñoz (2004) menciona que los alimentos que se descomponen más rápidamente en el agua aportan

Tabla 12. Resultados de la correlación entre la presencia de NHP y los resultados de las evaluaciones. Prueba de Kendall Prueba de Spearman Rubro evaluado Coef. Signif. Coef. Signif. Condiciones mínimas para el establecimiento de sistemas de bioseguridad Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo

0.048

0.785

0.053

0.809

Capacitación

-0.246

0.163

-0.301

0.162

Concientización y cultura laboral

-0.118

0.530

-0.117

0.595

Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros

-0.270

0.123

-0.341

0.111

Aspectos administrativos y de supervisión

-0.205

0.284

-0.225

0.301

Puntuación total del cuestionario

-0.311

0.074

-0.396

0.061

Manejo y calidad de las postlarvas

0.280

0.070

0.384

0.070

Manejo y calidad del agua

0.210

0.187

0.283

0.190

Manejo y calidad del alimento

0.438**

0.006

0.540**

0.008

Medidas generales de higiene

0.206

0.202

0.291

0.178

Control de fauna nociva

0.185

0.254

0.241

0.267

Control de organismos muertos

0.148

0.394

0.187

0.392

0.426**

0.010

0.551**

0.006

Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia

-0.084 0.082

0.604 0.618

-0.118 0.108

0.591 0.623

Manejo de productos químicos y fármacos

-0.004

0.978

-0.001

0.995

Apoyo al sistema inmunológico

-0.170

0.297

-0.200

0.361

-0.197

0.262

-0.249

0.252

Cumplimiento de medidas de bioseguridad

Control de efluentes

Puntuación total del cuestionario ** La correlación es significativa al nivel 0.01 * La correlación es significativa al nivel 0.05

% Obtenido en la eval de cumplimiento de medidas de bioseg. Secc. Vigilancia y monit. De enfermedades

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

INT

SEMI INT

% Obtenido en la eval de cumplimiento de medidas de bioseg. Secc. Vigilancia y monit. De enfermedades

Figura 11. Evaluación de la puntuación obtenida en la sección de cooperación y transparencia en relación al sistema de producción.

1 AÑO

2 AÑOS

3 AÑOS

Figura 12. Evaluación de la puntuación obtenida en la sección de manejo y calidad del alimento en relación a los antecedentes de NHP

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

microorganismos. El alimento extruido está pasteurizado, a diferencia del peletizado el cual puede incluir mayor carga bacteriana. Otro aspecto importante a considerar es el almacenamiento del alimento. En el Manual de Buenas Prácticas de Producción Acuícola, editado por el SENASICA (2003), se menciona que éste debe almacenarse en un lugar exclusivo para ello, con entrada de aire y libre de humedad, a fin de evitar su contaminación por hongos y bacterias. En las granjas participantes en el estudio se observó que, el 62% tiene un lugar exclusivo para almacenar el alimento, el resto utiliza un almacén general. Por otra parte, solamente un 45% de los almacenes presentaron condiciones adecuadas de aireación, luz, temperatura y humedad. En lo que respecta al control de efluentes, no se encontró evidencia o literatura que apoye la relación observada entre la presencia de NHP en al menos dos años consecutivos (Figura 13) y las bajas puntuaciones observadas en éste rubro. Además, no se observó una relación entre las medidas de bioseguridad empleadas en descargar efluentes y las utilizadas al momento de llenar los estanques, ya que por lo general en este último punto se tiene gran cuidado. Sin embargo, es importante mencionar que, el hecho de que se haya presentado esta relación constituye un indicador de riesgo para las granjas ubicadas en zonas aledañas a las que han

% Obtenido en la eval de cumplimiento de medidas de bioseg. Sección control de efluentes

nutrientes que contribuyen a la proliferación de microorganismos que pueden ser patógenos para el cultivo. Por otra parte, las prácticas de sobrealimentación también contribuyen en este fenómeno, ya que provocan que los camarones defequen más, contribuyendo al aporte de nutrientes al estanque, la rápida descomposición de fondos y la proliferación de microorganismos. La minimización de los desperdicios de alimento, ha sido tema de estudio de diversos investigadores (Cruz, 2004) quienes proponen ajustar las raciones en función del estado de los organismos, estimaciones poblacionales, ciclos de muda, además de considerar la productividad natural del estanque y utilizar alimentos nutricionalmente apropiados (mas nutrición con menos ración). En este sentido, se puede mencionar que el 57% de las granjas encuestadas siguen al menos una de estas recomendaciones. En cuanto al tipo de alimento, los peletizados se utilizan más comúnmente en las granjas evaluadas (82%) en comparación con los extruidos. Muñoz (2004), menciona algunas ventajas de los alimentos sometidos a un proceso de extrusión, las cuales contribuyen a reducir los riesgos de contaminación por microorganismos patógenos, las cuales son: Los alimentos extruidos presentan mejores características de flotación y estabilidad en agua, lo cual minimiza los aportes de nutrientes al estanque y, por consecuencia, la proliferación de

1 AÑO

2 AÑOS

3 AÑOS

Figura 13. Evaluación de la puntuación obtenida en la sección de control de efluentes en relación a los antecedentes de NHP.

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presentado eventos de NHP, ya que al no tener éstas los cuidados necesarios al descargar sus efluentes, pueden fácilmente contaminar granjas vecinas que compartan el cuerpo de agua. En lo que respecta a los antecedentes de TSV, los resultados de la correlación indicaron una relación significativa con el rubro de aspectos administrativos y de supervisión del cuestionario de condiciones mínimas para el establecimiento de medidas de bioseguridad. Además el coeficiente de Spearman indica una relación significativa con la puntuación total de este cuestionario (Tabla 13). Lo anterior significa que, aquellas granjas que han presentado problemas de TSV no cuentan, de manera general, con las condiciones mínimas que se requieren para establecer medidas de bioseguridad (Figura 14). Sin embargo, la ausencia de TSV en aquellas granjas que obtuvieron alta puntuación en este rubro no puede atribuirse a la implementación de medidas de bioseguridad, ya que en ninguno de los rubros que evalúan la aplicación de medidas específicas, se obtuvo relación significativa,

sucediendo lo mismo con la puntuación total del segundo cuestionario de acuerdo a informes del COSAES, el Virus de la Mancha Blanca o WSSV, es considerado el principal patógeno que afecta a los cultivos de camarón en el sur del Estado de Sonora. Esto se vio reflejado en la muestra bajo estudio, ya que solo 4 de las 25 unidades de producción seleccionadas no habían presentado eventos de WSSV en los últimos tres años. Chávez (2004) y Páez (2001) mencionan que aquellas granjas que cuentan con medidas de bioseguridad más estrictas han reducido la cantidad e intensidad de los brotes de WSSV. A pesar de ello, en este estudio no se observó una relación significativa entre las granjas con antecedentes de WSSV y la puntuación obtenida en algún rubro específico de los cuestionarios aplicados. Sin embargo, el coeficiente de correlación de Spearman sí indicó una relación significativa entre la puntuación total obtenida en el cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad y los antecedentes de WSSV (Tabla 14).

Tabla 13. Resultados de la correlación entre la presencia de TSV y los resultados de las evaluaciones. Prueba de Kendall Prueba de Spearman Rubro evaluado Coef. Signif. Coef. Signif. Condiciones mínimas para el establecimiento de sistemas de bioseguridad Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo

-0.192

0.278

-0.223

0.306

Capacitación

-0.142

0.421

-0.169

0.441

Concientización y cultura laboral Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros Aspectos administrativos y de supervisión

-0.072

0.701

-0.064

0.771

-0.216

0.217

-0.275

0.204

-0.477*

0.013

-0.526**

0.010

Puntuación total del cuestionario

-0.339

0.052

-0.424*

0.044

Manejo y calidad de las postlarvas

0.254

0.147

0.293

0.175

Manejo y calidad del agua

-0.084

0.640

-0.102

0.644

Manejo y calidad del alimento

-0.313

0.084

-0.373

0.080

Medidas generales de higiene

-0.104

0.572

-0.124

0.573

Control de fauna nociva

-0.069

0.706

-0.077

0.727

Control de organismos muertos

-0.207

0.293

-0.227

0.297

Control de efluentes

-0.232

0.215

-0.259

0.234

Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia Manejo de productos químicos y fármacos

0.210 0.221 0.157

0.256 0.236 0.382

0.242 0.244 0.195

0.267 0.262 0.374

Apoyo al sistema inmunológico

-0.141

0.446

-0.172

0.432

-0.283

0.108

-0.333

0.120

Cumplimiento de medidas de bioseguridad

Puntuación total del cuestionario ** La correlación es significativa al nivel 0.01 * La correlación es significativa al nivel 0.05

Puntaje total obtenido en la evalaluación de condiciones mínimas para la bioseguridad

Topete-Duarte et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (1): 28-62, 2011

AUSENCIA

1 AÑO

2 AÑOS

Figura 14. Evaluación de la puntuación obtenida en la totalidad de los reactivos del cuestionario de condiciones mínimas para la bioseguridad en relación a los antecedentes de TSV.

Tabla 14. Resultados de la correlación entre la presencia de WSSV y los resultados de las evaluaciones. Prueba de Kendall Prueba de Spearman Rubro evaluado Coef. Signif. Coef. Signif. Condiciones mínimas para el establecimiento de sistemas de bioseguridad Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo

0.00

1.00

0.021

0.924

Capacitación

0.126

0.454

0.170

0.438

Concientización y cultura laboral

-0.067

0.709

-0.085

0.700

Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros

0.055

0.740

0.098

0.657

Aspectos administrativos y de supervisión

0.167

0.358

0.181

0.408

Puntuación total del cuestionario

0.202

0.224

0.223

0.306

Manejo y calidad de las postlarvas

-0.101

0.543

-0.136

0.537

Manejo y calidad del agua

0.201

0.240

0.261

0.230

Manejo y calidad del alimento

0.116

0.500

0.161

0.462

Medidas generales de higiene

-0.206

0.237

-0.238

0.274

Control de fauna nociva

0.020

0.910

0.041

0.853

Control de organismos muertos

0.057

0.761

0.072

0.744

Control de efluentes

0.162

0.361

0.196

0.370

Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia Manejo de productos químicos y fármacos

-0.104 0.107 -0.057

0.552 0.546 0.737

-0.125 0.134 -0.094

0.571 0.541 0.671

Apoyo al sistema inmunológico

0.085

0.628

0.098

0.655

0.320

0.056

0.420*

0.046

Cumplimiento de medidas de bioseguridad

Puntuación total del cuestionario ** La correlación es significativa al nivel 0.01 * La correlación es significativa al nivel 0.05

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establecimiento de medidas de bioseguridad (Figura 16), como en el que evalúa el cumplimiento de dichas medidas (Figura 17). De acuerdo a lo que se observa en la figura 16, aquellas granjas que han mostrado presencia de WSSV en tres años consecutivos obtuvieron puntuaciones por encima del promedio general en todos los aspectos del cuestionario de condiciones mínimas para el establecimiento de sistemas de bioseguridad. En los rubros de instalaciones, equipo y utensilios de trabajo y aspectos administrativos y de supervisión, las diferencias entre ambos grupos son mínimas (3.24% y 2.23% respectivamente), en cambio en los rubros de capacitación, concientización y cultura laboral y existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros, las diferencias son más amplias (6.81%, 7.30% y 11.58%). Esto significa que, aunque estas granjas se apoyan más en documentación para la realización de sus actividades y llevan con más frecuencia y en forma más cuidadosa los registros de parámetros fisicoquímicos, alimentación, etc., en comparación con el resto de las granjas, esto no ha sido suficiente para impedir la entrada de patógenos a sus instalaciones. En cuanto al cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad, las granjas con presencia de WSSV presentaron también promedios más altos en comparación con el promedio general, esto para todos los aspectos que cubre el cuestionario. Las diferencias en la mayoría de los rubros estuvieron

Puntaje total obtenido en la evaluación del cumplimiento de medidas de bioseguridad

La relación observada entre la puntuación total del cuestionario que evalúa el cumplimiento de medidas de bioseguridad y los antecedentes de WSSV indican que, aquellas granjas con presencia de WSSV en tres años consecutivos, presentaron de manera general una mayor puntuación en este cuestionario, en comparación con aquellas que fueron positivas solamente en uno o dos años (Figura 15). Como se puede observar en la figura 15, aquellas granjas con ausencia de casos PCR positivos a WSSV, obtuvieron entre el 60% y el 70% de sus respuestas acorde a los lineamientos de bioseguridad evaluados en el cuestionario. En cambio, aquellas que han registrado eventos de WSSV, obtuvieron ponderaciones entre el 70% y el 80%. Esta diferencia puede deberse a que, las granjas con ausencia de WSSV se encuentran ubicadas en las zonas Centro y Sur-A, donde la problemática por mortalidades causadas por WSSV ha sido históricamente menor y, por lo mismo, los productores consideran menos necesaria la implementación de medidas de bioseguridad. Las granjas que han tenido presencia de WSSV en tres años consecutivos, son siete en total y están ubicadas en la zona Sur-B y Sur-A. Con el fin de analizar más a fondo el comportamiento de este grupo en relación al cumplimiento de medidas de bioseguridad, se graficaron los promedios de las puntuaciones obtenidas tanto en el cuestionario de condiciones mínimas necesarias para el

AUSENCIA

1 AÑO

2 AÑOS

3 AÑOS

Figura 15. Evaluación de la puntuación obtenida en la totalidad de los reactivos del cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad en relación a los antecedentes de WSSV.

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Figura 16. Granjas con presencia de WSSV en tres años consecutivos. Promedio de las puntuaciones obtenidas en el cuestionario de condiciones mínimas para la bioseguridad.

Figura 17. Granjas con ausencia de WSSV en tres años consecutivos. Promedio de las puntuaciones obtenidas en el cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad.

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entre el 4% y el 6%. Las diferencias menores se presentaron en los rubros de medidas generales de higiene y apoyo al sistema inmunológico, con el 3.10% y 3.16% respectivamente. En lo que respecta a las diferencias máximas, estas ocurrieron en los rubros de cooperación y transparencia (9.85%) y manejo de productos químicos (9.28%). Con base en la evidencia presentada puede decirse que, aunque las medidas de bioseguridad se aplican en mayor medida en aquellas granjas que ya han presentado problemas de WSSV, las medidas implementadas hasta la fecha aún no han sido lo suficientemente estrictas para evitar el ingreso de patógenos a las unidades de producción y, consecuentemente el desencadenamiento de epidemias. Por otra parte, las granjas que no han registrado casos positivos a WSSV en tres años consecutivos, se encuentran ubicadas en una zona con menos presencia de este patógeno (zonas Centro y Sur-A), y por lo mismo, han descuidado la implementación de medidas de bioseguridad. Sin embargo, es importante considerar que los patógenos pueden fácilmente transportarse a través del aire, vehículos en tránsito, organismos portadores, etc., por lo que es necesario, aún para

estas unidades de producción, el establecimiento de medidas de tipo preventivo. Esto tiene más sentido si se considera que en la Junta Local de Sanidad de Mélagos, ubicada en la zona Sur-A se presentó un brote epidémico severo durante el ciclo 2005, el cual afectó casi a la totalidad de las granjas en la zona. Variables numéricas. Las variables dependientes de tipo numérico son el tamaño de la unidad de producción en términos de superficie instalada y superficie sembrada, así como el rendimiento promedio obtenido en los últimos tres años (en kg ha-1). Para el análisis de estas variables, se utilizó el coeficiente de correlación de Pearson. Los valores de este coeficiente para cada una de las interacciones se presentan a continuación. Tamaño de la unidad de producción. En términos de superficie instalada, superficie sembrada y porcentaje de ocupación. La correlación de estas variables con cada uno de los rubros evaluados, así como con la puntuación total de cada cuestionario registró valores significativos en las interacciones que se presentan en la tabla 15.

Tabla 15. Coeficientes de correlación de Pearson para la variable tamaño de la unidad de producción. Sup. Instalada Sup. Sembrada Rubro evaluado COEFICIENTE SIGNIFICANCIA (r) (p) NS Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo NS 0.484*, 0.019

0.491*,0.017

Concientización y cultura laboral Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros

NS NS

Aspectos administrativos y de supervisión

Manejo y calidad de las postlarvas

Manejo y calidad del agua

Manejo y calidad del alimento

0.455*,0.029

0.429*,0.041

Medidas generales de higiene

Control de fauna nociva

Control de organismos muertos

Control de efluentes

Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia Manejo de productos químicos y fármacos

NS NS NS

Capacitación

Puntuación total del cuestionario de condiciones mínimas para la bioseguridad

Apoyo al sistema inmunológico Puntuación total del cuestionario para el cumplimiento de medidas de bioseguridad NS= No hay correlación significativa ** La correlación es significativa al nivel 0.01 * La correlación es significativa al nivel 0.05

0.498*,0.016

0.451*,0.031

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Los valores que se muestran en la tabla 15 indican que son las granjas más grandes las que obtuvieron mayores puntuaciones en los rubros de capacitación y manejo y calidad del alimento, así como en la puntuación total del cuestionario que evalúa el cumplimiento de medidas de bioseguridad. En lo que se refiere a la superficie instalada, las granjas con más de 250 has instaladas obtuvieron puntuaciones superiores al 70% en el rubro de capacitación, en el cual el promedio general fue del 61.52%. Lo mismo sucedió con el rubro de manejo de alimento, donde estas granjas obtuvieron puntuaciones entre el 70 y 80%, cuando el promedio general fue de 64.02%. En cuanto a la variable superficie sembrada, esta presentó un comportamiento similar a la superficie instalada. Los resultados obtenidos en esta sección del análisis, coinciden con lo reportado por Noriega y col. (2000) en su estudio sobre la camaronicultura en el Estado de Sonora, en el cual se hace referencia a que, las granjas más grandes, pertenecientes por lo general al sector privado, con una mayor capacidad de inversión cuentan con mayores posibilidades para otorgar a sus trabajadores capacitación adecuada para la realización de sus actividades. En cuanto al alimento, es lógico pensar que sean estas mismas granjas quienes tengan acceso a alimento de mejor calidad y posean las facilidades adecuadas para su manejo y almacenamiento. En este sentido De Walt (2000), en su estudio sobre el cultivo de camarón en el Golfo de California, comenta que la gran mayoría de estas granjas del sector social son relativamente pequeñas, con rendimientos de bajos a moderados, y con escaso capital para invertir, por lo que sus sistemas de producción tienden a ser más rústicos.

que presentaron puntuaciones menores. Los altos rendimientos en términos de kilogramos de producto cosechado por hectárea sembrada, demuestran que la granja tuvo una adecuada sobrevivencia y que los organismos alcanzaron una talla significativa al momento de la cosecha. Estos aspectos se logran generalmente mediante un buen manejo, lo cual pudo evidenciarse en este estudio mediante la correlación observada entre la puntuación total del cuestionario de bioseguridad y el rendimiento promedio, lo que significa que el cumplimiento en general de los lineamientos de bioseguridad tiene repercusión en los rendimientos de la unidad de producción. Por otra parte, las granjas que están obteniendo buenos rendimientos y altas puntuaciones en el rubro de manejo y calidad del alimento, es probable que utilicen alimentos que les brindan buenos factores de conversión alimenticia, que estén alimentando en las proporciones adecuadas, evitando la sub o sobre alimentación y, que estén cuidando en general las condiciones sanitarias adecuadas para el manejo y administración del alimento. Así mismo, los resultados muestran que están siendo más cuidadosos en los registros de información clave como los parámetros de calidad de agua, los consumos de alimentos y productos químicos entre otros, además es probable que cuenten con manuales de operación y/o protocolos para la realización de sus actividades. Contraste entre los resultados de las evaluaciones. El contraste entre los resultados de ambos cuestionarios, se llevó a cabo con el fin de identificar los factores principales que pudieran estar influyendo en el cumplimiento o incumplimiento de medidas de bioseguridad. La herramienta estadística utilizada entre ambos cuestionarios fue el coeficiente de correlación de Pearson, cuyos valores para las relaciones significativas identificadas se muestran en la tabla 17. Con base en los resultados que se presentan en la tabla 17, es posible concluir, para cada uno de los aspectos evaluados en el cuestionario de condiciones mínimas para el establecimiento de medidas de bioseguridad, lo siguiente:

Rendimiento promedio. El rendimiento promedio que las unidades de producción evaluadas han obtenido en los últimos tres años, mostró una relación significativa con los siguientes rubros: existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros; manejo y calidad del alimento y con la puntuación total del cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad (Tabla 16). Las correlaciones observadas presentan una tendencia positiva, lo que significa que las granjas con mayores puntuaciones en los rubros señalados en el párrafo anterior han presentado mayores rendimientos en los últimos tres años, en comparación con aquellas unidades de producción

Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo. En este aspecto no se observó relación significativa con ninguna de las medidas de bioseguridad evaluadas.

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Tabla 16. Coeficientes de correlación de Pearson para la variable rendimiento promedio de las unidades de producción. % de ocupación Coef. (r), sig. (p)

Rubro evaluado Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo

Capacitación

Concientización y cultura laboral Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros

NS 0.439*, 0.036

Aspectos administrativos y de supervisión Puntuación total del cuestionario de condiciones mínimas para la bioseguridad

NS NS

Manejo y calidad de las postlarvas

Manejo y calidad del agua

Manejo y calidad del alimento

0.427*, 0.042

Medidas generales de higiene

Control de fauna nociva

Control de organismos muertos

Control de efluentes

Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia Manejo de productos químicos y fármacos

NS NS NS

NS 0.514*, 0.012

Tabla 17. Coeficientes de correlación de Pearson para la interacción entre los rubros evaluados en los dos cuestionarios utilizados en el estudio Coeficiente (r), significancia (p) Rubro evaluado IEYUT CAP CULT REG SUP TOTAL Manejo y calidad de las postlarvas

Manejo y calidad del agua

Manejo y calidad del alimento

0.497*,0.016

0.710*,0.009 0.594*,0.003

Medidas generales de higiene

0.420*,0.046

0.526*,0.010 0.479*,0.021

Control de fauna nociva

Control de organismos muertos

Control de efluentes

0.462*,0.027

Vigilancia y monitoreo de enfermedades Cooperación y transparencia

Manejo de productos químicos y NS NS NS NS NS NS fármacos Apoyo al sistema inmunológico NS 0.560*,0.021 NS NS NS NS Puntuación total del cuestionario para NS NS NS 0.525*,0.010 NS 0.427*,0.042 el cumplimiento de medidas de bioseguridad IEYUT= Instalaciones, equipo y utensilios de trabajo; CAP=Capacitación; CULT=Concientización y cultura laboral; REG=Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros; SUP= Aspectos administrativos y de supervisión; NS= No hay correlación significativa; ** La correlación es significativa al nivel 0.01, * La correlación es significativa al nivel 0.05.

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Sin embargo, en el análisis univariante, este rubro presentó una media de 69.78%, con porcentajes máximos y mínimos de 88.10% y 47.62% respectivamente. Estos valores, indican una alta heterogeneidad entre los sistemas de producción evaluados, ya que mientras algunos carecen o cuentan escasamente con la infraestructura necesaria para la implementación de medidas de bioseguridad, otros productores poseen el capital suficiente para invertir en equipo de trabajo. Esta situación, hace muy difícil que las medidas de bioseguridad se implementen en igual medida por la totalidad de los productores, lo cual es indispensable para lograr la erradicación de los patógenos causantes de epidemias en la región. Capacitación. La capacitación es fundamental para la implementación de medidas de bioseguridad. Aquellas medidas en las que esta variable resultó tener mayor influencia fueron el manejo y calidad del alimento (r=0.497, p=0.016) y el apoyo al sistema inmunológico (r=0.560, p=0.021). Ambas medidas se encuentran estrechamente relacionadas, puesto que la utilización de inmunoestimulantes se lleva a cabo, de manera general, por medio del alimento. Chávez y Montoya (2004), comentan que el objetivo principal que se debe cuidar en cuanto a la alimentación consiste en asegurar que no haya entrada de patógenos a través del alimento, asi como evitar condiciones de estrés causadas por la mala calidad del mismo o malas prácticas de alimentación. Por otra parte, Lightner y Pantoja (2002), enfatizan el hecho de que, aunque el uso de inmunoestimulantes es una práctica relativamente nueva, existe un gran número de investigaciones que apoyan su validez como medida preventiva, ya que se han logrado obtener buenas sobrevivencias aun en presencia de patógenos como TSV y WSSV. Todos estos aspectos deben ser del conocimiento de los productores, gerentes, supervisores y operarios de las unidades de producción, ya que para que los sistemas de bioseguridad tengan éxito cada persona debe entender la importancia de su papel en la implementación de estas medidas. En el estado de Sonora, con la creación del COSAES, se ha visto incrementado el número de cursos, talleres y simposiums relacionados con los temas de salud y nutrición del camarón. Sin embargo, generalmente a estos eventos solo acuden los mandos medios y/o los propietarios de granjas, quienes se quedan con la información y no buscan

la forma de hacerla circular entre todos los operarios. Durante la aplicación de las evaluaciones, se tuvo oportunidad de profundizar con algunos de los entrevistados sobre estos aspectos y el argumento general consistía en la imposibilidad de hacer circular la información debido al analfabetismo y la baja preparación de los operarios de granjas. A pesar de ello, la capacitación de éstos es posible, ya sea por medio de la elaboración de material gráfico, boletines, folletos, dibujos, cartelones, etc. o bien, mediante pláticas o reuniones en las cuales se enfaticen no los conceptos teóricos sobre nutrición acuícola o inmunoestimulación, sino la utilidad práctica de éstas y, sobre todo la forma en que cada uno de los trabajadores puede contribuir para que éstas se lleven a cabo de la mejor manera posible. Concientización y cultura laboral. Este rubro se encuentra muy ligado con la capacitación del personal, ya que el principal objetivo de ésta debe ser que todos los trabajadores en la granja tomen conciencia de la importancia de implementar medidas de bioseguridad, con lo cual es posible consolidar una cultura en el grupo de trabajo. En cuanto a las medidas generales de higiene, éstas demostraron tener relación con la concientización y cultura laboral (r=0.420, p=0.046), ya que éstas dependen de la buena voluntad del personal. No es costumbre en la mayoría de las unidades de producción vigilar los hábitos de higiene del personal (ropa limpia, lavarse las manos después de ir al baño, tener cuidado al manipular los instrumentos de trabajo, etc.) y en ocasiones debido a la carga de trabajo se llega a descuidar inclusive la higiene de las instalaciones o la recolección de basura, por lo que el cumplimiento de éstas medidas está directamente relacionado con el grado de concientización existente entre los trabajadores. Existencia de procedimientos estándar, protocolos y registros. Este rubro mostró tener una relación directa y altamente significativa con la puntuación total obtenida en el cuestionario que evalúa la implementación de medidas de bioseguridad (r=0.525, p=0.010), lo cual significa que, el hecho de que las unidades de producción no cuenten con documentos como manuales de operación, políticas, programas y/o protocolos de trabajo, afecta su desempeño en cuanto al cumplimiento de medidas de bioseguridad. Esto es lógico debido a que,

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mediante este tipo de instrumentos, se orienta a los trabajadores en cuanto a las estrategias de manejo más adecuadas para mejorar el estado sanitario de los cultivos; se asegura que los procesos se lleven a cabo en forma más homogénea, sobre todo aquellos que son clave para el estado sanitario de los cultivos, como la medición de parámetros de calidad de agua, la alimentación, la limpieza de los estanques y la realización de muestreos con fines de diagnóstico, entre otros. Por otra parte, contar con registros y bitácoras al día constituyen una herramienta para la toma de decisiones fundamentada, por lo que las granjas que cumplen mejor con esta práctica están en mejores condiciones para adoptar medidas de bioseguridad.

(como el manejo del alimento) y que no pueden implementarse en forma adecuada en aquellas granjas que no cuentan con las condiciones necesarias en términos de infraestructura, capacitación, cultura laboral, procedimientos estandarizados y documentados, así como una adecuada supervisión. Conclusiones Con base en los resultados obtenidos en el presente estudio, fue posible llegar a las siguientes conclusiones: La existencia de procedimientos estandarizados, protocolos y registros, así como la capacitación y transferencia de la información hasta los niveles más bajos de las organizaciones, son las condiciones que más limitan el establecimiento de programas de bioseguridad. La ausencia de condiciones para la implementación de medidas de bioseguridad, resultó tener influencia específicamente en tres medidas: el manejo del alimento, las medidas generales de higiene y el control de efluentes. En general, la implementación de medidas de bioseguridad en la región centro y sur de Sonora es poco más que deficiente, especialmente en lo que respecta al control de fauna nociva y el apoyo al sistema inmunológico. En cambio, los únicos rubros que presentaron puntuaciones adecuadas (cercanas al 80% en promedio) fueron la vigilancia y monitoreo epidemiológico y el cuidado de la calidad de agua. Existe una gran heterogeneidad y polarización entre los sistemas de cultivo en cuanto a personal capacitado, infraestructura y condiciones, lo que dificulta la implementación de un sistema integral de bioseguridad aplicable en la zona. Esta polarización se refleja en el hecho de que, son las granjas del sector privado, con extensiones más grandes de terreno, sistemas de producción intensivos y rendimientos más elevados, quienes son más estrictas en el cumplimiento de medidas de bioseguridad. Son también estas granjas quienes tienen acceso a insumos de calidad, mejores alimentos, mayor control en la aplicación de antibióticos, uso de inmunoestimulantes, etc. Se identificó que la presencia de casos positivos a NHP en uno, dos o tres años consecutivos, está directamente relacionada con la implementación de medidas de bioseguridad como el manejo del

Aspectos administrativos y de supervisión. Es indudable que el liderazgo es fundamental para el éxito de toda organización. En una granja camaronícola, los técnicos, gerentes o encargados juegan un papel fundamental debido a que frecuentemente se presentan situaciones que requieren decisiones rápidas y atinadas. La actitud que los mandos medios adopten sobre la bioseguridad, será la visión que adopten los operarios. En este sentido, dos medidas resultaron estar directamente relacionadas con el papel de los mandos medios en las unidades de producción evaluadas: el manejo y administración del alimento (r=0.710, p=0.009) y las medidas de higiene del personal (r=0.526, p=0.010). En ambos aspectos es crítica la actitud de convicción, la supervisión, cooperación y facilitación por parte del encargado para el cumplimiento de estas medidas, ya que son aspectos sumamente delicados y que requieren una completa y bien orientada participación del trabajador que las lleva a cabo. Finalmente, es importante mencionar que como producto de la correlación entre la puntuación total obtenida en el cuestionario de condiciones mínimas de bioseguridad, con cada uno de los rubros, así como con la puntuación total del cuestionario de cumplimiento de medidas de bioseguridad, se obtuvo una relación significativa en cuanto al manejo y calidad del alimento (r=0.594, p=0.003); medidas generales de higiene (r=0.479, p=0.021); control de efluentes (r=0.462, p=0.027) y la puntuación total del cuestionario (r=0.427, p=0.042). Este hecho, apoya la discusión presentada en los párrafos anteriores en el sentido de que, existen medidas de bioseguridad que son críticas

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alimento y lineamientos generales de higiene tanto del personal como de las instalaciones. Por otra parte, las granjas con presencia de TSV en al menos un año presentan en general, condiciones más pobres para el establecimiento de este tipo de medidas. Por otra parte, las granjas con presencia de WSSV en tres años consecutivos registraron en promedio, ponderaciones más altas en el diagnóstico de bioseguridad, lo cual puede significar dos cosas: Las medidas implementadas hasta la fecha no han sido suficientes para detener el ataque de este patógeno. Las granjas que han tenido presencia de WSSV acatan de manera más estricta los lineamientos de bioseguridad, lo cual no se lleva a cabo con el mismo cuidado en aquellas en las cuales no se han presentado eventos o bien, éstos han sido leves. El temor que ocasionan los brotes de enfermedades virales, ha ocasionado en los productores una mejor disposición a mejorar sus estrategias de cultivo. Inclusive, se ha podido observar que, en la mayoría de los casos existe una iniciativa por parte de los productores por mejorar aspectos como la alimentación (en calidad y cantidad), uso de organismos con certificación sanitaria, cuidado de la calidad del agua, reducción de densidades de siembra, entre otras. La aplicación de medidas de bioseguridad requiere de capacitación, trabajo en equipo, organización, disciplina, constancia, recursos económicos y registro de las medidas aplicadas. Por otro lado, para que la bioseguridad sea efectiva, no puede ser implementada nada más por un grupo de productores sino por la totalidad de los mismos, con el respaldo de las instituciones de investigación y autoridades competentes. Bibliografía Allan, G. 1990. Acute and chronic toxicity of ammonia to juvenile Metapenaeus macleayi and Penaeus monodon and the influence of low dissolved-oxygen levels. Aquaculture. Vol. 91: 263-280. Arriaga, A. 2002. Seguridad Sanitaria en Granjas de Rumiantes. Sección de Sanidad Animal, Departamento de Agricultura, Ganadería y Alimentación de la Provincia de Navarra, España. Banco de México. 1996. Elementos de Análisis de las Cadenas Productivas. FIRA. Bray, W., A. Lawrence, W. More, M. Pérez, M. González. 2004. Un estudio de caso en el manejo de WSSV en una granja de Centroamérica. Avances en Nutrición Acuícola VII. Memorias del VII Simposio Internacional de Nutrición

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Marco legal de la concesión para uso particular de salmueras de litio y potasio en el territorio de la provincia de Jujuy, Argentina R. L. López Steinmetz* Instituto de Geología y Minería, Universidad Nacional de Jujuy. Av. Bolivia 1661 (4600) S. S. de Jujuy, Argentina

Legal framework of the allowance for private benefit of lithium and potassium brines in the jurisdiction of the province of Jujuy, Argentina. Abstract This contribution discusses the legal bases regulating, in the jurisdiction of the Province of Jujuy, private activities benefiting from those kinds of brines characterized by having lithium (Li) and potassium (K) in solution. These private benefiting activities are carried out by pumping Li and K brines from underground reservoirs. Applicable legal bodies are erected around the mineral nature of the substances as well as the water component of the medium that contains it. In the territory of the Province of Jujuy, particular use management of this natural resources complies with the provisions of the Civil Code, Mining Code, Constitution and Water Code of the Province. Concessions of Li and K in water and mining issues are governed by the Article 2507° of the Argentinean Civil Code as an imperfect domain. The administrative system of the particular use of Li and K brines is unfolded in water concessions (Water Code of the Province of Jujuy) that involve areas up to 1000 ha and mining ones up to 100 ha (Argentinean Mining Code). The matter of conflict, without Jujuy State legislative resolution, is a corollary of the question whether these brines, as water resource, belong or not to the public domain. If these poor physicochemical properties, in order to contribute to the use of collective utility, then the provisions of the Water Code are dismissed. Then, the resource becomes the private domain of the surface rights of land owner. Even if it was verified, the existences of the concept of private waters in the Water Code of the Province of Jujuy are called into de question. This is in absolute disregard vis-à-vis the guarantees afforded us by Argentinean Civil Code to dispose of this property of collective incidence. The relevance of this study is based on the fact that legal strategies are founded on the resource management paradigm, so that governments support their own solutions offered to the everyday conflicts based on regulations. Governance of natural resources requires eloquent legal instruments for the purposes of administrative exercise that underlie the strategies of private enterprises, environmental policies and citizenship rights. Key words: legislation, brines, lithium, potassium, Jujuy. Resumen La presente contribución analiza las bases legales que, en el territorio de la Provincia de Jujuy, regulan las actividades particulares de aprovechamiento de salmueras que poseen litio (Li) y potasio (K) en solución. El aprovechamiento particular de estas salmueras se efectúa mediante bombeo desde reservorios subterráneos. Los cuerpos legales aplicables se erigen en torno a las naturalezas mineral de las sustancias Li y K e hídrica del medio que las contiene. En el territorio de la Provincia de Jujuy la administración del uso particular de este recurso natural responde a las disposiciones del Código Civil, Código de Minería, Constitución Provincial y Código de Aguas provincial. Las concesiones particulares de Li y K en sus aspectos hídrico y minero se rigen por el Artículo 2507° del *Autores de correspondencia Email: lucrecialopezsteinmetz@hotmail.com

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Código Civil en tanto dominios imperfectos. El régimen administrativo del uso particular de salmueras de Li y K se desdobla en concesiones hídricas (Código de Aguas Provincial) que involucran superficies de hasta 1000 ha y mineras de hasta 100 ha (Código de Minería). La materia de conflicto, sin resolución legislativa provincial, es corolario de la cuestión de si estas salmueras, en tanto recurso hídrico, pertenecen o no al dominio público. Si las mismas faltasen de cualidades físicoquímicas, en orden de contribuir al empleo de utilidad colectiva, entonces las disposiciones del Código de Aguas provincial se desestiman. Ello se debe a que el recurso resulta del dominio privado del poseedor superficiario de la tierra. Aún si ello se verificase, cabe cuestionar la existencia en el Código de Aguas provincial de la noción aguas de dominio privado, en absoluto desacato a las garantías que nos brinda el Código Civil de disponer de este bien de incidencia colectiva. La relevancia de este estudio se basa en el hecho de que las estrategias legales fundan el paradigma de manejo del recurso, de modo que las administraciones respalden las soluciones ofrecidas a los conflictos del cotidiano con asiento en lo normado. La gobernanza de los recursos naturales requiere de instrumentos jurídicos elocuentes a los fines del ejercicio administrativo en los que se basan las estrategias de los emprendimientos privados, las políticas ambientales y los derechos de los ciudadanos. Palabras clave: legislación, salmueras, litio, potasio, Jujuy.

Introducción

autonomía provincial.

Los recursos naturales sensu lato son definidos y regulados por la legislación argentina. Los cuerpos legales se erigieron en base a ciertos aspectos que conciernen la naturaleza intrínseca de las sustancias reglamentadas. De este modo, las actividades de aprovechamiento de diversos recursos minerales obedecen a normativas disímiles. El aprovechamiento del litio y el potasio se efectúa a partir de la extracción de salmueras intersticiales que yacen en el subsuelo y en las cuales estos elementos se presentan en solución. En consecuencia es esperable que las legislaciones aplicables a esta actividad extractiva sean de carácter mineral e hídrico. Coetáneamente, al estar la República Argentina constituida de estados provinciales federales, estos recursos resultan asimismo sometidos a leyes de carácter tanto provincial como nacional. El régimen legal de aprovechamiento del litio y el potasio se encuentra normado por el Código de Minería, el cual es una ley nacional que, por ende, es de aplicación en todo el territorio argentino. Dado que la extracción de estas sustancias involucra el bombeo de soluciones acuosas que poseen temperaturas y concentraciones de solutos minerales variables y que se alojan en reservorios rocosos o sedimentarios del subsuelo, también son dables de aplicación las normativas inherentes a los recursos hídricos, subterráneos en particular, cuyas potestades se encuentran bajo la jurisdicción de la

Marco jurídico Naturaleza legal de las salmueras de litio y potasio. La Constitución Nacional establece que los derechos reales de las cosas, es decir su dominio y uso, son materia Federal. Son cosas (Art. 2311° del Código Civil) los objetos materiales susceptibles de tener valor, explicitando (Art. 2314°) que “son bienes inmuebles por naturaleza las cosas que se encuentran por sí mismas inmovilizadas…”. Los recursos naturales son por tanto inmuebles (Art. 12° del Código de Minería), bienes públicos (Art. 2340° del Código Civil), asignándoseles al dominio público. Es decir que los recursos hídricos y minerales son propiedad del Estado (inc. 1 a 5, Art. 2341°) y para uso de todos sus habitantes. Los permisos de uso particular de estos recursos constituyen concesiones estatales que se rigen por el Artículo 2507° del Código Civil en función de que designa como dominio imperfecto a aquel que debe resolverse al fin de cierto tiempo o al advenimiento de una condición. Mediante la vía de la concesión del recurso se establece un derecho real administrativo de un bien del Estado a favor de particulares, aunque revocable en caso de incumplir su titular con determinadas condiciones (Iribarren 2006). Las potestades provinciales, de administración y jurisdicción (Falótico y Nicosia 2007; Iribarren 2006), sobre los recursos naturales fueron

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acreditadas a partir de la reforma efectuada en la Constitución Nacional Argentina en el año 1994, con la incorporación del concepto legal de dominio originario en el Artículo 124°, estableciendo que corresponde a las provincias el dominio originario de los recursos naturales existentes en sus territorios.

actividad minera quedan sujetas a lo establecido en virtud de las disposiciones del Artículo 41° de la Constitución Nacional, de la Sección Segunda del Código de Minería y la incorporación a éste de la Ley 24585/95 de Protección Ambiental para la Actividad Minera. La Provincia de Jujuy adhiere a la Ley Nacional 24585 mediante Ley Provincial 5063/98 General de Medio Ambiente, atendiendo a los decretos del poder ejecutivo provincial 724-E-96 (de designación como Autoridad de Aplicación a la Dirección Provincial de Minería y Recursos Energéticos), 1927-E-96 (de aprobación de la normativa básica y presupuestos mínimos complementarios) y 2881-E-97 (de conformación de la UGAMP, Unidad de Gestión Ambiental Minera Provincial), reglamentada por Decreto provincial 5707 y 5772 de 2010 que, en concordancia con la Ley 24585, designan la conformación de la UGAMP, el contenido de los Informes de Impacto Ambiental Minero, glosario y los niveles guía de calidad del agua, aire y suelo. En territorio Jujeño se aplica además la Ley 4114/84 que ratifica el Decreto-Ley nº 58-h-1966 por el que se declara en Salinas Grandes una zona de reserva, para la explotación de sal en bien común, que comprende una superficie de 12.750 ha. También es de vigencia en el territorio provincial el recientemente sancionado Decreto 7592/11 que declara como recurso natural estratégico de la Provincia de Jujuy a las reservas minerales que contienen litio (Art. 1°) y la sumisión de los proyectos de exploración y explotación minera de esta sustancia a estudios de un Comité de Expertos para el Análisis Integral de Proyectos de Litio, adicionalmente a los procedimientos previstos en el decreto 5772-P-2010 (Art. 2°).

Legislación mineral del litio y el potasio. El Código de Minería ordenado y vigente 456/1997 es el marco reglamentario nacional que establece el sistema de dominio y régimen legal mediante la cual el Estado otorga concesiones de exploración y explotación de sustancias naturales minerales a personas físicas y/o jurídicas. Cada provincia argentina se encuentra adherida al Código de Minería mediante ley provincial y compete a cada una de ellas establecer, autónomamente, el organismo de aplicación y control que, en la Provincia de Jujuy corresponde a la Dirección de Minería y el Juzgado Administrativo de Minas. Sin perjuicio del dominio originario del Estado reconocido por el Artículo 7°, la propiedad particular de las minas se establece por la concesión legal (Art. 10°). El aprovechamiento del litio y el potasio está enmarcado, según estipula el Código de Minería, bajo el régimen de las sustancias de la primera categoría (Artículo 3° inciso a) e incorporado de manera explícita en el Artículo 76° acerca de las pertenencias especiales (Chaher 1989; Pigretti 2004; Rodríguez 1886). Cada pertenencia es la extensión de terreno dentro de cuyos límites una concesión puede ser explotada (Art. 72°). Las pertenencias especiales para extracción de litio y potasio constan de 100 ha y se someten al pago de un canon anual (Art. 213°) diez veces superior al de una pertenencia ordinaria de la misma categoría. La Ley Nacional 24196, De Inversiones Mineras, en su Artículo 22° señala que las provincias adheridas a la ley pueden percibir regalías de hasta 3% del valor de Boca de Mina (Art. 22°bis, incorporado mediante Ley 25161). En este sentido, la Provincia de Jujuy se encuentra adherida mediante Ley provincial (4695/93), estableciendo el régimen del Derecho a la Explotación de Minerales en el territorio provincial (Ley 4696/93 y su decreto reglamentario 969-E-1994) las cuales se calculan mediante la aplicación de las definiciones y fórmulas del Decreto 7129/10. La protección del ambiente y la conservación del patrimonio natural y cultural en el ámbito de la

Marco jurídico provincial de aguas. La Constitución de la Provincia de Jujuy señala en su Artículo 75° que corresponde a la Provincia reglar el uso y aprovechamiento de todas las aguas de su dominio y de las privadas. Las concesiones y permisos se otorgan para usos 1) doméstico, municipal y abastecimiento de poblaciones, 2) industrial, 3) agrícola, 4) pecuario, 5) energético, 6) recreativo, 7) minero, 8) medicinal, 9) piscícola. La concesión del uso y goce del agua para beneficios y cultivos de un predio constituyen un derecho inherente e inseparable del inmueble y pasa a los adquirientes del dominio, sea a titulo universal o singular.

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El Código de Aguas de la Provincia de Jujuy, Ley 161/50 y modificatorias (Tabla 1), regula sobre el uso, aprovechamiento, defensa y conservación de las aguas superficiales y subterráneas. Esta ley provincial instruye acerca de la planificación, organización, administración e inventariado de los recursos hídricos, designando la autoridad de aplicación a la cual atribuyen poder de policía, contralor y vigilancia (Art. 281°). El Código de Aguas establece que las aguas naturales son de dominio público, salvo en los casos que carezcan de aptitud para satisfacer usos de interés general (Art. 79°). En ningún caso el agua pública puede ser utilizada sin ser titular de un permiso o una concesión (Art. 4° y 10°). Estos permisos son otorgados por la Autoridad de Aplicación (Art. 6°) y la concesión otorga un derecho subjetivo al aprovechamiento de ésta, que limita el dominio público de la Provincia sobre ella (Art. 12°). En caso de concurrencia de solicitudes se prefiere la que a juicio de la Autoridad de Aplicación tenga mayor importancia y utilidad económico-social y en igualdad de circunstancias, la que primero haya sido presentada (Art. 21°). Mediante concesión, el agua puede emplearse en los usos y de acuerdo a los órdenes de prioridades detallados en el Artículo 5°,

el cual se ajusta a lo instruido en la Constitución Provincial (Art. 75°). La medida, extensión o magnitud de las concesiones se determinará en litros por segundo si es para abastecimiento de poblaciones o uso industrial (Art. 27°, 57°). El uso y consumo de aguas alumbradas con motivo de explotaciones mineras necesita concesión de acuerdo con el presente Código, sin perjuicio de la aplicación de las disposiciones del Código de Minería. Estas concesiones se otorgan en consulta con la Autoridad Minera o a pedido de ésta (Art. 63° inc. 1). Quienes, realizando trabajos de exploración o explotación de minas encuentren aguas subterráneas, están obligados a poner el hecho en conocimiento de la Autoridad de Aplicación, dentro de los sesenta (60) días de ocurrido. Si así lo hiciere, el minero tiene prioridad sobre otros solicitantes de usos de la misma categoría de recurso hídrico (Art. 63° inc. 4). Al otorgar las concesiones aludidas, la Autoridad de Aplicación determina los modos y formas de entrega del agua o uso del bien público concedido (Art. 63° inc. 6) y establece las servidumbres necesarias para el acceso al agua. La exploración (Art. 229°, 230°), explotación y concesión de las aguas subterráneas revisten el

Tabla 1: Cuerpos legales que conforman el Código de Aguas provincial. Principales sustancias de las Año Ley modificaciones 1950 Ley 161 Código de Aguas de la Provincia de Jujuy. 1974 Ley 3127 Modificatoria al C.A.* Aprovechamiento integral del recurso hídrico, administración, potestades del Estado 1984 Ley 4090 Administración de recursos hídricos y régimen de servicio de agua, Saneamiento y Energía. 1988 Ley 4396 Modificatoria del C.A. Artículo5°: usos especiales y prioritarios. Artículo 63° incisos 1° al 6°: uso del recurso hídrico en explotaciones mineras Artículo 66°: uso energético del recurso hídrico 1988 Ley 4401 Modificatoria del C.A. Creación de la “Administración General del uso del Agua” (autoridad de aplicación del CA*) 1990 Ley 4530 Modificatoria de la Ley 4090. Artículo 37° (infracciones y sanciones). 1995 Ley 4871 Ley de Recursos Hidrotermales.* Artículo 2°: designa como autoridad de aplicación de esta ley a la Dirección General de Turismo. 1998 Ley 5114 Complementaria del CA* Concesiones de riego 1998 Ley 5204 Sistemática de la calidad y disponibilidad estacional del recurso agua para las regiones de Quebrada y Puna jujeñas. 2005 Ley 5482 Nueva Ley de Recursos Hidrotermales. Deroga la Ley 4871. * “Código de Aguas (CA)”; * Derogada

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carácter de utilidad pública (Art. 224°). La Administración del Agua otorga, a quien lo solicite y por un plazo de noventa días, permisos para efectuar exploraciones de aguas subterráneas que comprenden hasta mil hectáreas (Art. 234°). Todo alumbramiento de agua subterránea goza de una zona de protección, reglamentada en función de las características del terreno (Art. 227°). Los permisos de explotación se denominan permisos de perforación (Art. 239°) y la zona de reserva tiene una superficie de hasta 100 ha. Si el solicitante es una sola persona física puede obtener hasta tres pertenencias (300 ha) y de tratarse de sociedad, hasta diez (1000 ha). Al propietario de la superficie corresponde una servidumbre administrativa impuesta y de ser necesario le corresponden indemnizaciones del permisionario (Art. 248°). El aflorador de aguas subterráneas debidamente medidas, tendrá derecho a que se le otorgue una concesión para la utilización de las mismas para cualquiera de los aprovechamientos que especifica el Artículo 5º (Art. 249°). También adquirirá el derecho de solicitar a la Provincia la expropiación de una fracción de la superficie, siempre que ella no esté cultivada o edificada (Art. 250°). La expropiación es efectuada por la Provincia, por el procedimiento que fija la ley en la materia, pagando el aflorador el precio del inmueble expropiado según su valor antes del alumbramiento de las aguas. Podrá solicitar la expropiación hasta de una hectárea por cada 120 cl s-1 de aguas que haga aflorar. El pozo deberá quedar dentro del terreno expropiado. Si el agua se hubiera alumbrado en terrenos del dominio privado de la Provincia, este será vendido al aflorador al cincuenta por ciento de su precio de acuerdo a la última avaluación oficial, en la medida dispuesta por este artículo. La tierra vivificada con el agua alumbrada queda eximida de todo impuesto provincial o municipal durante veinte años (Art. 253°). Si la Autoridad de Aplicación comprobara que las aguas subterráneas afloradas pueden ser utilizadas para los usos del Artículo 5°, deberá reembolsar al aflorador los gastos de perforación y una compensación por el descubrimiento, o su parte proporcional (Art. 254°). El aflorador que no requiriese a la Provincia la expropiación de los terrenos dentro de los ciento ochenta días de haber alumbrado las aguas, pierde el derecho a las mismas (Art. 252°).

Discusión La gobernanza de los recursos naturales requiere el ejercicio de los instrumentos jurídicos y los marcos políticos en los que se desarrollan las estrategias y los planes de acción relativos a las sustancias de la naturaleza. El derecho ambiental presenta una faceta que se refiere a la protección del ambiente humano y otra, que mira directamente al mundo de la naturaleza (Garrido Cordobera, 1993; Garrido Cordobera, 2009). En ambos casos, la cuestión conflictiva se plantea en la gobernanza de los recursos naturales, los cuales corresponden a bienes comunes que poseen al Estado como custodio y acerca de cómo desarrollar el paradigma de la sustentabilidad (Walsh, 2000). Dicho de otro modo, la manera en que los fallos no entorpezcan el sano y necesario desarrollo económico y social evitando que este sea el costo de la degradación ambiental (Garros, 2007). El sistema legal argentino es federal. El mismo está dado por la supremacía del poder central sobre las autonomías provinciales, causa sui las relaciones de concurrencia pura en el punto conflictivo son resueltas a favor del orden federal en detrimento de las autonomías federales (Esain, 2002). En tal sentido, en materia hídrica la doctrina mayoritaria sostiene que en un país federal como la Argentina, donde las Provincias son titulares del dominio público hídrico y la Nación tiene competencia para dictar los códigos de fondo, es al Código Civil a quien compete determinar la naturaleza jurídica de las aguas (Moisset de Espanés y López, 1979). Pero, por ser el agua un bien del dominio público, cada Estado Provincial administra sus recursos hídricos con el alcance dado en el Código Civil (COHIFE, 2003). En este sistema federal se dan los principios de subordinación, expresado en la supremacía federal, de participación, que admite la colaboración de las provincias y de coordinación por la cual se delimitan las competencias propias del estado federal y de las provincias. Las competencias concurrentes en materia ambiental se basan en el enunciado del Artículo 41° “corresponde a la Nación dictar las normas que contengan los presupuestos mínimos de protección y a las Provincias, las necesarias para complementarlas”. Este reparto competencial es legislativo, administrativo y judicial (Esain, 2002). Las provincias ejercen lo que en doctrina se denomina complementariedad maximizadora, es

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decir dictar normas adicionales a las leyes de presupuestos mínimos de protección ambiental. De acuerdo a esta doctrina judicial, la actividad minera extractiva de litio y potasio se encuentra regida por el juego armónico de a) las leyes de presupuestos mínimos en materia ambiental dictadas por el Congreso de la Nación, b) las disposiciones del Código Civil y del Código de Minería y c) las leyes complementarias que dicten las Provincias (Morales Lamberti, 2008). En tal sentido, la Corte Federal considera al Amparo como la vía idónea para plantear la existencia y eventual agravamiento de los daños del medio ambiente ocasionados por la actividad autorizada por la administración con consecuencias irreparables (Valls, 2000). El ejercicio de facultades jurisdiccionales por órganos administrativos ha sido reconocido por la doctrina de la Corte Suprema de Justicia de la Nación con carácter restrictivo por cuanto el otorgamiento de facultades jurisdiccionales a órganos de la administración en principio desconoce los Artículos 18° y 109° de la Constitución Nacional, los que garantizan la defensa en juicio y prohíben en todos los casos al Poder Ejecutivo ejercer funciones judiciales. Resulta entonces exorbitante a la competencia del Tribunal Minero la delegación de función jurisdiccional para la resolución de conflictos que impliquen derechos y obligaciones de contenido no patrimonial del bien de incidencia colectiva configurado por el ambiente. En estos casos la decisión del conflicto excede el interés de las partes involucradas en el conflicto minero y compromete el interés público ambiental (Morales Lamberti, 2008). Por ende, en el territorio de la Provincia de Jujuy la actividad extractiva de litio y potasio mediante bombeo de salmueras subterráneas debe regirse en primer término por las

Normativa Autoridad de Aplicación y Poder de Policía Permiso de explotación Superficies concesionables

disposiciones ambientales e hídricas del Código Civil, cabe recordar la imprescriptibilidad de las acciones de prevención y reparación del daño ambiental colectivo, y mineras del Código de Minería. Si bien la administración del empleo particular de aguas públicas se rige en función de las normativas generales del agua y particulares a las aguas subterráneas dentro Código de Aguas de la Provincia de Jujuy, los conflictos en materia de recursos naturales deberán atenderse en instancias de la Justicia Federal, no así los de índole minera para los cuales es competente la Autoridad Minera Provincial. El régimen administrativo de aprovechamiento particular de las salmueras subterráneas se desdobla en concesiones por una parte hídricas, las cuales involucran superficies de hasta 1000 ha dado que en general este metal es explotado por empresas y no por particulares, y por otra parte concesiones mineras cuya influencia se extiende por hasta 100 ha (Tabla 2). Debido a que los permisos hídricos se otorgan por orden cronológico de solicitud y dado el caso de pedimentos mineros vecinos en que uno de éstos posea permiso de uso particular con una extensión que invada la superficie de la pertenecía minera aledaña, como se resolvería el litigio? Con la finalidad de evitar situaciones tales y atendiendo a la jerarquía del sistema legal, es importante que la Autoridad del Agua ajuste las dimensiones de los permisos que asigne a las extensiones concedidas por la Autoridad Minera. Finalmente, la materia de conflicto sin resolución legislativa es corolario de la cuestión de si las salmueras de litio y potasio, en tanto recurso hídrico, pertenecen o no al dominio público (Art. 79° del Código de Aguas de la Provincia de Jujuy) resultando esto no sin consecuencias. Estas aguas,

Tabla 2. Normativas aplicables a las explotaciones de Li y K en la Provincia de Jujuy. Normativas provinciales Normativas nacionales Ley 161/50 y Ley 25688/02 Ley 5482/05 de Decreto 456/97 Código de modificatorias del Código Régimen de Gestión Recursos Hidrotermales Minería de Aguas Ambiental de Aguas Dirección Provincial de Ministerio de Subsecretaría de Autoridad Minera: Recursos Hídricos Producción, Recursos Hídricos de Dirección Provincial de Infraestructura y Medio la Nación Minería y Juzgados Ambiente Administrativos de Minas. Solo mediante concesión. El permiso se denomina Solo mediante concesión. permiso de perforación (se enmarca en aguas El permiso se denomina subterráneas). pertenencia. 2 posibilidades: Pertenencias especiales = Pertenencia de un particular = hasta 300 ha. hasta 100 ha. Pertenencia de una sociedad = hasta 1000 ha.

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debido a su tenor salino, no son aptas al empleo como bebida, irrigación ni brebaje, debido a su yacencia y entalpía tampoco son dables de ser utilizadas con fines energéticos ni recreativos y su uso en higiene e industria es al menos discutible. Si estas salmueras faltasen de cualidades físicoquímicas, en orden de contribuir al empleo de utilidad colectiva, entonces las disposiciones del Código de Aguas para aguas públicas se desestiman debido a que el recurso resulta del dominio privado del poseedor superficiario de la tierra. Reforzado esto por el derecho a la expropiación (al antiguo propietario) y adquisición del inmueble por parte de quien alumbrase aguas subterráneas que brindasen productividad a la tierra en algunos de los usos que el Código de Aguas establece. Sin embargo, aún cuando a priori logre descartarse su aptitud a satisfacer usos de interés general, cabe evaluar el impacto ambiental que produciría su empleo en la extracción de litio y potasio, regresando a las garantías que nos brinda el Código Civil de disponer de este bien de incidencia colectiva y gozar de un ambiente sano y equilibrado.

recurso hídrico, pertenecen o no al dominio público. Si las mismas faltasen de cualidades físicoquímicas, en orden de contribuir al empleo de utilidad colectiva, entonces el recurso resulta del dominio privado del poseedor superficiario de la tierra. En este sentido, el actual Código de Aguas de la Provincia de Jujuy habilita a las empresas que efectúan prospecciones de salmueras de litio y potasio, tras el alumbramiento de las aguas subterráneas, a solicitar la adquisición del inmueble donde efectúan sus labores. Aún si se verificase el dominio privado del recurso, cabe cuestionar la existencia de la noción de aguas de dominio privado en el Código de Aguas provincial y evaluar el impacto ambiental que produciría la extracción de las salmueras, regresando a las garantías que nos brinda el Código Civil de disponer de este bien de incidencia colectiva y gozar de un ambiente sano y equilibrado. La gobernanza de los recursos naturales requiere de instrumentos jurídicos elocuentes a los fines del ejercicio administrativo en los que se basan las estrategias de los emprendimientos privados y las políticas ambientales.

Conclusiones Bibliografía Las concesiones de litio y potasio en sus aspectos hídrico y minero se rigen por el Artículo 2507° del Código Civil en tanto dominios imperfectos. En el territorio de la Provincia de Jujuy la administración del uso particular de los recursos naturales que poseen al litio y potasio como metales de valor comercial responde a las disposiciones del Código Civil, Código de Minería y Código de Aguas provincial. Si bien el empleo de estas salmueras, en tanto se consideren de dominio público, se rige en función de las normativas provinciales del agua, los conflictos en materia hídrica deberán atenderse en instancias de la Justicia Federal, no así los de índole minera para los cuales es competente la Autoridad Minera Provincial. El régimen administrativo del uso particular de salmueras de litio y potasio se desdobla en concesiones hídricas que involucran superficies de hasta 1000 ha y mineras de hasta 100 ha. Esta situación debe ser atendida legislativamente, adaptando lo normado por el Código de Aguas provincial a lo concesionado por la Autoridad Minera. La materia de conflicto sin resolución legislativa es corolario de la cuestión de si las salmueras, en tanto

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Contenido de carbono en la biomasa aérea en diferentes sistemas de uso de suelo, en el matorral espinoso tamaulipeco J.I. Yerena-Yamallel*, J. Jiménez-Pérez, E. Alanís-Rodríguez, O. A. Aguirre-Calderón y E. J. Treviño-Garza Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma de Nuevo León Carretera Nacional Km. 145, C.P. 67700, Linares, Nuevo León, México

Carbon content in the aboveground biomass in different land use systems in the tamaulipan thornscrub. Abstract In the ecosystems of the state of Nuevo Leon, there is limited information about carbon sequestration, which is a reason to initiate works to establish the methodological basis for carbon capture measurement and the inventory, for certification purpose, as a future alternative from generation of economic resources for the habitants of the area. Estimated the carbon content in the aboveground biomass was estimated in different land use systems in a fraction of tamaulipan thornscrub. The study was conducted in the ecological reserve of the Forest Sciences Faculty, UANL, and in two contiguous areas, with secondary vegetation; study systems were primary scrub, traditional agriculture and clearcut. For the carbon content estimation four rectangular plots of 250 m2 were established on each system, we measured the diameter (d 0.10) and height (h), biomass was calculated using allometric equations. The primary scrub has the highest carbon content with 11.70 MgC ha-1 in the aboveground biomass, the value is drastically reduced in the recovered systems with 4.67 MgC ha -1 in clearcut and 2.98 MgC ha-1 in traditional agriculture. Tamaulipan thornscrub has great potential as carbon storage, presents a wide capacity of mitigation due to its important surface. Key words: carbon content, tamaulipan thornscrub, land use systems, aboveground biomass. Resumen En los ecosistemas del estado de Nuevo León, existe escasa información sobre captura de carbono, por lo que es necesario iniciar trabajos tendientes a establecer las bases metodológicas para la medición del carbono capturado y la inventarización de esta variable, con fines de certificación, como una alternativa futura de generación de recursos económicos para los pobladores del área. Se estimó el contenido de carbono en la biomasa aérea en diferentes sistemas de uso de suelo en una fracción del matorral espinoso tamaulipeco. El estudio se realizó en la reserva ecológica del Matorral - Escuela de la Facultad de Ciencias Forestales UANL, y en dos áreas contiguas, con vegetación secundaria; los sistemas de estudio fueron matorral primario, agricultura tradicional y matarasa. Para la estimación del contenido de carbono se realizaron cuatro parcelas rectangulares de 250 m2 en cada sistema, se midió el diámetro (d0.10) y la altura total (h), la biomasa se calculó mediante ecuaciones alométricas. El matorral primario presento el mayor contenido de carbono con 11.70 MgC ha-1 en la biomasa aérea, el valor se reduce drásticamente en los sistemas recuperados con 4.67 MgC ha 1 en matarasa y 2.98 MgC ha-1 en agricultura tradicional. El matorral espinoso tamaulipeco tiene un gran potencial como almacenador de carbono, presenta una amplia capacidad de mitigación dada su importante superficie. Palabras clave: contenido de carbono, matorral espinoso tamaulipeco, sistemas de usos de suelo, biomasa aérea.

*Autores de correspondencia Email: yamallel@hotmail.com

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En los ecosistemas del estado de Nuevo León, existe escasa información sobre captura de carbono (Návar, 2008), por lo que es necesario iniciar trabajos tendientes a establecer las bases metodológicas para la medición del carbono capturado y la inventarización de esta variable, con fines de certificación, como una alternativa futura de generación de recursos económicos para los pobladores del área. En este sentido, el Matorral Espinoso Tamaulipeco cubre grandes extensiones en el estado, motivo por el cual se llevó a cabo el presente estudio. Por lo tanto, el objetivo de la presente investigación fue: evaluar el contenido de carbono en la biomasa aérea en diferentes sistemas de uso de suelo en una fracción del Matorral Espinoso Tamaulipeco.

Introducción Los bosques desempeñan un papel primordial en el ciclo global del carbono, almacenando grandes cantidades de este elemento en la biomasa y el suelo, además de su intercambio con la atmósfera a través de los procesos de fotosíntesis y respiración (Brown, 1999). La capacidad de los ecosistemas forestales para almacenar carbono en forma de biomasa aérea varía en función de la composición florística, la edad y la densidad de población de cada estrato por comunidad vegetal (Schulze et al., 2000). Una estimación de la cantidad de carbono en un bosque requiere que inicialmente se estime el peso seco de la biomasa. El método destructivo en conjunto con el desarrollo de ecuaciones alométricas locales es el más preciso para estimar la biomasa aérea (Návar et al., 2004). La producción de biomasa esta correlacionada con algunas propiedades del ambiente positiva o negativamente y parece estar en función de un gradiente de productividad con diferentes niveles (Mittlebach et al., 2001 y Clark et al., 2001), en el matorral espinoso tamaulipeco está en función a un gradiente de productividad explicado por la geoforma: mayor producción de biomasa se encuentra en valles, seguido en lomeríos y por último en la meseta (Espinoza-Bretado y Návar, 2005). Se pueden llevar a cabo estudios específicos para determinar las concentraciones de carbono en los diferentes componentes de la biomasa. En la ausencia de estudios específicos y basados en previas investigaciones, generalmente se estima que la concentración de carbono varía alrededor de 50 por ciento del peso seco de la biomasa (Husch, 2001). Después se estima la cantidad de carbono total. La determinación adecuada de la biomasa de un bosque es un elemento de gran importancia, debido a que esta permite determinar los montos de carbono y otros elementos químicos existentes en cada uno de sus componentes y representa la cantidad potencial de carbono que puede ser liberado a la atmósfera, o conservado y fijado en una determinada superficie cuando los bosques son manejados para alcanzar los compromisos de mitigación de gases de efecto invernadero (Brown, 1997; Schelegel, 2001).

Materiales y métodos El estudio se realizó en la reserva ecológica del Matorral-Escuela de la Facultad de Ciencias Forestales UANL, y en dos áreas contiguas, con vegetación secundaria y condiciones similares (clima, suelo, altitud, pendiente). Éstas se encuentran en una fracción del Matorral Espinoso Tamaulipeco de la Planicie Costera del Golfo en el municipio de Linares, Nuevo León, México (Figura 1). Los sistemas de estudio fueron: Matorral primario No se ha realizado aprovechamiento de especies en esta área, cuenta con gran variedad y se observan especies muertas y caídas de forma natural. Desde hace 26 años es reserva natural de la Facultad de Ciencias Forestales, la cual tiene como objetivo la enseñanza e investigación. Agricultura tradicional Área desmontada con maquinaria para la práctica agrícola, cultivo de maíz y sorgo de temporal, durante un periodo aproximado de 5 años. Este sitio tiene 24 años de no tener aprovechamiento, de esta forma se presento una regeneración natural de especies arbóreas y arbustivas. Matarasa Superficie desmontada hace 27 años con fines de investigación utilizando la técnica del cadeneo.

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Figura 1. Ubicación de los sistemas en Linares, Nuevo León, México.

Desde entonces no se ha realizado ninguna actividad agrosilvopecuaria. Para la estimación del contenido de carbono se realizaron cuatro parcelas rectangulares de 250 m2 en cada sistema, dado que es la superficie mínima de muestreo para la obtención de información representativa de diversidad de especies en el Matorral Espinoso Tamaulipeco y el presente trabajo se realizó de forma paralela a estos estudios (Alanís et al., 2008; Jiménez et al., 2009). Se midieron los individuos arbóreos y arbustivos con un diámetro (d0.10) mayor a un centímetro y se efectuaron mediciones dasométricas de altura total (h) y diámetro (d0.10). Las ecuaciones de biomasa que se aplicaron fueron tomadas de Návar et al. (2004) y Návar (2009):

Tab= exp(0.360+1.218*Ln(H)+0.325) Donde: Tab= biomasa total aérea (kg), Db= diámetro basal (cm), H= altura total (m). Para la determinación de la concentración de carbono por sistema, se colectaron muestras de las especies de la siguiente manera, tallo: se seleccionaron las muestras de madera de la sección radial a 0.10 m; ramas: a partir de 1 cm de diámetro en los cuatro puntos cardinales de la copa; ramillas: menores de 1 cm de diámetro en los cuatro puntos cardinales de la copa; hojas: se obtuvieron muestras en los cuatro puntos cardinales de la copa. Colectadas las muestras en campo se procedió a pesar en el laboratorio y posteriormente se colocaron en la estufa de secado a 105 °C de temperatura hasta obtener un peso constante. Cada muestra se trituró en un molino pulverizador. La concentración de carbono se determinó con un equipo analítico denominado Solids TOC Analyzer; éste determina la concentración de carbono en muestras sólidas mediante combustión completa, a una temperatura de 900 °C, los gases

Para especies del matorral: Tab= (0.026884+0.001191Db2H+0.044529Db0.01516H)+(1.025041+ 0.023663Db 2H0.17071H-0.09615LN(H))+(-0.43154+0.011037 Db2H+ 0.113602Db+ 0.307809*LN(Db)) Para yucas:

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producto de la combustión son medidos a través de un detector de infrarrojo no dispersivo que contabiliza las moléculas de carbono contenidas en estos gases. Se realizó un análisis de varianza ANDEVA (con un nivel de significancia de P ≤ 0.05) factorial para determinar si existen efectos significativos entre los componentes de las especies en los diferentes sistemas, donde se determinaron dos factores: el sistema, con tres niveles (matorral primario, agricultura tradicional y matarasa) y los componentes de la biomasa aérea de las especies, con cuatro niveles (hojas, ramas, ramillas y tallo), de tal manera que hubo 12 interacciones (3 x 4). Cuando resultó significancia en la prueba, se procedió a realizar un análisis de comparación de medias a través de la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).

desierto en Sonora, de 29.24 Mg ha-1. La producción de biomasa incrementa con el gradiente geomórfico (partes más áridas: menor producción, partes más húmedas: mayor producción), este incremento en la biomasa se explica por varias fuentes de variación, dentro de las cuales destacan las siguientes: la humedad disponible es mayor en derramadero intermitente durante la estación de lluvias y tiempo después de la estación lluviosa; a medida que el paisaje cambia hacia sitios alejados de los arroyos, la cantidad de agua disponible para la evapotranspiración disminuye (Espinoza-Bretado y Návar, 2005). En estos sitios sólo existe la precipitación anual y en algunas especies escorrentía fustal (Návar y Bryan, 1990; Návar, 1993).

Resultados y discusión

Concentración de carbono Con el análisis de varianza se determinó que existen diferencias altamente significativas (P < 0.001) entre la concentración de carbono de los componentes de los sistemas (Tabla 2). Los componentes tallo, ramas y ramillas de los tres sistemas no presentaron diferencia significativa entre sí (P ≤ 0,05), con valores que van de 45.01 a 46.38 %; las hojas de los sitios matarasa y matorral primario, presentaron valores superiores a los demás componentes de los diferentes sistemas, el rango fue de 48.51 a 49.20 % (P ≤ 0.05); la media general para los sistemas resultó: matorral primario 46.81 %, agricultura tradicional 45.69 % y matarasa 46.62 %. La concentración de carbono de la biomasa aérea por sistema, resultó en todos los casos inferior al valor de 50% sugerido por defecto por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre los Cambios Climáticos (IPCC, 1996). La concentración de carbono promedio en tallo, ramas y ramillas de los sistemas de este estudio, fueron más bajos que los determinados por

Número de individuos y biomasa aérea En el matorral primario se encontró el mayor número de individuos y biomasa por hectárea por clase diamétrica y total, el sistema agricultura tradicional obtuvo valores mayores que el matarasa en la mayoría de las clases diamétricas a excepción de 1-5 (Tabla 1). El valor de biomasa en el matorral primario (25 Mg ha-1) evaluado es mayor al determinado por Návar (2008) de 12.93 Mg ha-1 para el matorral espinoso tamaulipeco, de igual modo a los valores encontrados por Búrquez et al. (2010) de 13.03 y 6.99 Mg ha-1 para el matorral espinoso y matorral de desierto respectivamente, asimismo Búrquez y Martinez-Yrizar (2011) señalan para el matorral de desierto 6.67 y 23.78 Mg ha-1 y para el matorral espinoso 10.57 Mg ha-1; Návar et al. (2002), Návar et al. (2004) y Návar (2008) citan valores mayores para el matorral espinoso tamaulipeco, de 36.75, 44.40 y 48.40 Mg ha-1 respectivamente, a su vez Búrquez et al. (2010) para el matorral de

Tabla 1. Número de individuos y biomasa aérea por clase diamétrica Clase diamétrica 1-5

Matorral primario Ind ha

-1

Matarasa

Mg ha

-1

Ind ha

-1

Agricultura tradicional Mg ha

-1

Ind ha-1

Mg ha-1

14,140

14.67

5,933

8.12

2,080

3.65

5 - 10

710

5.17

253

1.64

260

1.76

10 - 15

100

2.20

0.26

0.40

> 15

2.96

0.71

15,000

8,479

10.02

2,370

6.52

Total

Yerena-Yamallel et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (2): 71-77, 2011

MgC ha-1 en la biomasa aérea, el valor se reduce drásticamente en los sistemas recuperados con 4.67 MgC ha-1 en matarasa y 2.98 MgC ha-1 en agricultura tradicional. Recuperar el estado inicial del matorral primario tomará muchos años, tal como se puede apreciar con el sistema de matarasa de 27 años que alcanza solo un 40% de lo que se tenía en reservas del matorral primario (Figura 2). El contenido de carbono en la biomasa aérea en el sistema de matorral primario evaluado, resultó

Francis (2000), para otras especies en Puerto Rico, con valores de 52.07% (promedio de tallo, ramas y ramillas); a su vez son mayores a los reportados por Gayoso y Guerra (2005) en Chile de 44.38% (tallo), 43.17% (promedio para ramas y ramillas). Contenido de carbono El sistema permanente y con mayor crecimiento presenta el valor más alto de acumulación de carbono. El matorral primario contiene 11.70

Tabla 2. Concentración de carbono de los componentes por sistema Agrupación Componente Sistema Media±SD* Tukey1 Ramillas Agricultura tradicional 45.01±0.46 a Ramas

Agricultura tradicional

45.19±0.70

a b

Tallo

Matarasa

45.58±0.66

a b

Ramillas

Matarasa

45.82±0.64

a b

Tallo

Agricultura tradicional

45.84±0.51

a b

Ramas

Matarasa

45.89±0.64

a b

Ramas

Matorral primario

46.11±0.47

a b

Ramillas

Matorral primario

46.25±0.84

a b

Tallo

Matorral primario

46.38±0.81

a b

Hojas

Agricultura tradicional

46.72±1.33

Hojas

Matorral primario

48.51±0.74

Hojas Matarasa 49.20±0.65 1 Letras iguales son estadísticamente similares (P ≤ 0.05) *SD = Desviación estándar de la muestra

Figura 2. Biomasa aérea y contenido de carbono en los sistemas evaluados.

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similar al reportado por Návar (2008) de 11.35 MgC ha-1 para el mismo tipo de vegetación, he inferior a valores determinados por otros autores: Callo-Concha et al. (2002), para seis sistemas de uso de la tierra en tres ecozonas emblemáticas de la amazonía Peruana, obtuvieron valores de: 196.1 MgC ha-1 en Bosque primario, 77.4 MgC ha-1 huerto casero, 67.9 MgC ha-1 bosque secundario, 45.4 MgC ha-1 café+sombra, 30.4 MgC ha-1 silvopastura y para el estrato arbustivo-herbáceo citan valores menores a los de este estudio: 0.75 MgC ha-1 Bosque primario, 0.54 MgC ha-1 huerto casero, 0.78 MgC ha-1 bosque secundario, 0.63 café+sombra, 0.91 MgC ha-1 silvopastura y 1.28 MgC ha-1 pastura; Lapeyre et al. (2004), en diferentes usos de tierra en San Martín, Peru, determinaron valores de: 485.3 MgC ha-1 para bosque primario, 234.3 MgC ha-1 bosque secundario 50 años, 62.1 MgC ha-1 bosque secundario 20 años, 19.3 MgC ha-1 agroforestal café-guaba, 47.2 MgC ha-1 cacao, así mismo valores menores: 1.7 MgC ha-1 en cultivo de arroz, 4.4 MgC ha-1 cultivo de maíz, 2.3 MgC ha-1 pastos manejados; Callo-Concha et al. (2004) señalan para sistemas agroforestales valores de 30 MgC ha-1 en cítricos+plátano, 41.8 MgC ha-1 cítricos + café+ plátano, 39.2 MgC ha-1 cítricos+café, 37.2 MgC ha-1 cítricos+cobertura y 61.8 MgC ha -1 cítricos+pelibuey; Pacheco et al. (2007) reportan 17.9 MgC ha-1 en la biomasa aérea de una plantación de seis años de Pinus greggii en Cuaunepantla, Acaxochitlán, Hidalgo, México; Ibrahim et al. (2007) en distintos usos de la tierra en Esparza, Costa Rica y Matiguas, Nicaragua, refieren valores de: 90.78 MgC ha-1 para bosque secundario, 92.42 MgC ha-1 plantación forestal de teca, 23.01 MgC ha-1 bosque secundario, 17.92 MgC ha-1 vegetación secundaria joven, a su vez valores menores: 1.63 MgC ha-1 en pastura mejorada con baja densidad de árboles, 7.09 MgC ha-1 pastura natural con alta densidad de árboles, 6.01 MgC ha-1 banco forrajero de gramínea, 9 MgC ha-1 pastura mejorada alta densidad de árboles, 11.9 MgC ha-1 pastura natural baja densidad de árboles y 4.83 MgC ha-1 pastura degradada; Rodríguez et al. (2009) señalan para un bosque de pino-encino 82.91 MgC ha-1 y en renuevos un valor menor de 0.4 MgC ha-1, en la reserva de la biosfera El Cielo, Tamaulipas, México.

Conclusiones En los sistemas evaluados el matorral primario resultó con el contenido de carbono en la biomasa aérea más alto. El nivel de carbono en el sistema matarasa presentó mayor cantidad (siendo un matorral menos intervenido) que el sistema agricultura tradicional. El matorral espinoso tamaulipeco tiene un gran potencial como almacenador de carbono, presenta una amplia capacidad de mitigación dada su importante superficie, pero también se muestra como un ecosistema de riesgo a conversión a otros usos y por tanto con un alto potencial de transformarse en fuentes de emisión de CO 2 y otros gases de efecto invernadero. Agradecimientos A la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad Autónoma de Nuevo León, por el apoyo para desarrollar el estudio. Bibliografía Alanís, E., Jiménez, J., Aguirre, O., Treviño, E., Jurado, E. y González, M. 2008. Efecto del uso del suelo en la fitodiversidad del matorral espinoso tamaulipeco. Ciencia UANL, 11: 56-62. Brown, S. 1997. Estimating biomass and biomass change of tropical forests: a Primer. Fao Forestry Paper 134, Roma. Brown, S. 1999. Guidelines for inventorying and monitoring carbon offsets in forest-based projects. Winrock International for the World Bank, Arlington, Virginia. Burquez, A. y Martinez-Yrizar, A. 2011. Accuracy and bias on the estimation of above-ground biomass in the woody vegetation of the Sonoran Desert. Botany, 89: 625-633. Burquez, A., Martinez-Yrizar, A., Nuñez, S., Quintero, T. y Aparicio, A. 2010. Aboveground biomass in three Sonoran Desert communities: variability within and among sites using replicated plot harvesting. Journal of Arid Environments, 74: 1240-1247. Callo-Concha, D., Krishnamurthy, L. y Alegre, J. 2002. Secuestro de Carbono por Sistemas Agroforestales Amazónicos. Revista Chapingo: Ciencias Forestales y Medio Ambiente, 8: 101-106. Callo-Concha, D., Rajagopal, I. y Krishnamurthy, L. 2004. Secuestro de Carbono por Sistemas Agroforestales en Veracruz. Ciencia UANL, 7: 60-65. Clark, D.A., Brown, S., Kicklighter, D., Chambers, J., Thomlinson, J.R. and Ni, J. 2001. Measuring net primary production in forests: concepts and field methods. Ecological Applications, 11: 356-370. Espinoza-Bretado, R. y Návar, J. 2005. Producción de biomasa, diversidad y ecología de especies en un gradiente de productividad en el matorral espinoso tamaulipeco del Nordeste de México. Revista Chapingo: Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 11: 25-31.

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Aislamiento de Salmonella y otras enterobacterias de carne fresca de víbora de cascabel Crotalus spp A. Gatica-Colima1* y J. López-Esparza2 Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. ICB. Departamento de Ciencias Químico Biológicas. 1 Laboratorio de Ecología y Biodiversidad Animal. Programa de Biología. 2 Laboratorio de Microbiología, Parasitología Ambiental y Diagnóstica. Academia de Microbiología.

Salmonella and other enterobacteria isolated from fresh meat of rattlesnake Crotalus spp Abstract Fresh rattlesnake meat is consumed as food by some people. It’s known that Salmonella exists in some reptiles including rattlesnakes; however, the microbiological quality of fresh meat is unknown. Therefore the main objective of this study is to determine the presence of Salmonella associated with fresh rattlesnake meat, as well as recognized other enterobacteria species. Nine rattlesnakes were collected from the wild and samples were obtained from each individual for analysis. Salmonella colonies were isolated by NOM-114SSA1-1994 methodology, then they were verified by the API-20E kit and VITEK-2 automated microbiology system. Eight samples (88.88%) resulted as Salmonella, 15 colonies were isolated by the first method. With API-20E kit and VITEK-2 the presence of Salmonella was confirmed in 11 strains from seven samples (77.33%). VITEK-2 was more specific determining Salmonella enterica ssp arizonae in seven strains from four samples of fresh rattlesnake meat. The results of this study can warn about the consumption of rattlesnake meat, thus, maybe decreased the anthropogenic impact over the rattlesnakes. In conclusion, Salmonella was isolated as well as other member of the Enterobacteriaceae from fresh rattlesnake meat samples. It’s recommended not to eat fresh rattlesnake meat because it represents a risk for human health. Complementary methods were useful for the determination of enterobacteria, especially Salmonella. Key words: rattlesnake, Crotalus, fresh meat, Salmonella, Chihuahua. Resumen La carne fresca de víbora de cascabel es consumida como alimento por algunas personas. Se ha reportado la existencia de bacterias del género Salmonella en algunos reptiles, incluyendo crotalinos, sin embargo, se desconoce la calidad microbiológica de ésta carne. Por ello se planteó como objetivo principal, determinar la presencia de Salmonella asociada a la carne fresca de víbora de cascabel así como la identificación de otras enterobacterias. Se recolectaron nueve serpientes de cascabel del género Crotalus del medio natural y se obtuvieron las muestras de cada individuo para su análisis. Siguiendo el procedimiento establecido por la NOM-114-SSA1-1994 se aislaron colonias de Salmonella y la verificación se hizo con el kit API-20E y el sistema automatizado de microbiología VITEK-2. El 88.88% (n=8) de las muestras de carne fresca resultaron sospechosas a Salmonella, de las que se aislaron 15 cepas con el primer método. Con API-20E y VITEK-2 se corroboró la presencia de Salmonella en 11 cepas correspondientes a siete muestras (77.33%). VITEK 2 fue más específico, determinando a Salmonella enterica ssp arizonae en siete cepas obtenidas de cuatro muestras de carne fresca. Los resultados de este trabajo pueden advertir sobre el consumo de serpientes de cascabel y así, quizás, disminuir el impacto antropogénico sobre las especies de crotalinos. En conclusión se aisló Salmonella así como otros miembros de la familia Enterobacteriaceae de muestras de carne fresca de víbora de cascabel. Se recomienda no comer la carne fresca de víbora de cascabel por el riesgo que representa a la salud humana. Los métodos complementarios fueron útiles en la determinación de enterobacterias, *Autores de correspondencia Email: agatica@uacj.mx

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especialmente Salmonella. Palabras clave: víbora de cascabel, Crotalus, carne fresca, Salmonella, Chihuahua.

diferentes preparaciones de víboras de cascabel que fueron utilizadas como tratamiento para diferentes padecimientos (Babu et al., 1990). En México se han desarrollado muy pocos trabajos sobre aislamiento de Salmonella en serpientes. Rodríguez (1996) presenta los resultados de un análisis de detección de Salmonella enterica ssp arizonae, Salmonella spp., o ambas en un 45% de la población de serpientes en cautiverio del Herpetario de la Facultad de Ciencias de la UNAM. La muestra incluyó 14 ejemplares de Crotalus de un total de 29 serpientes. Es común la obtención ilegal de las serpientes de cascabel para la elaboración de productos y/o subproductos del medio silvestre, pero no se conoce el impacto sobre las poblaciones de las especies de Crotalus en México, donde todas las especies se encuentran en alguna categoría de riesgo (DOF, 2010). Si bien se ha documentado la presencia de Salmonella en muestras como la piel y cloaca de ejemplares vivos y de subproductos como en las cápsulas elaboradas con carne seca molida de serpientes de cascabel, se esperaría encontrar Salmonella en la carne fresca de individuos silvestres, así como otras enterobacterias. La presente investigación tiene como objetivo aislar Salmonella de la carne fresca de víbora de cascabel del género Crotalus así como otras enterobacterias asociadas. Un estudio de esta naturaleza aporta nueva información sobre la calidad microbiológica de un recurso alimentario alterno en la zona desértica de Chihuahua. Al reportar y divulgar los resultados de esta investigación sobre las enterobacterias asociadas, sobretodo Salmonella en la carne fresca de la serpiente de cascabel, se podrían prevenir y disminuir los riesgos a la salud humana e incluso quizás, reducir la demanda del recurso al bajar las extracciones de las serpientes del medio silvestre.

Introducción El aislamiento de Salmonella de la carne fresca comercializada en mercados y supermercados en México se ha evaluado por algunos autores. Robles-Reyes et al. (2001) aislaron Salmonella de pollos crudos que fueron adquiridos en diferentes mercados del estado de México utilizando dos métodos, el tradicional y la prueba de Raveal TM. Zaidi et al. (2006) relacionaron la incidencia de Salmonella de carnes frescas de puerco, res y aves que se comercializan en Yucatán con personas con infecciones entéricas. Hasta donde se sabe el estudio microbiológico de las carnes no convencionales es poco conocido, aunque se ha documentado el consumo de carne de serpientes de cascabel como alimento para el humano por algunos autores (Schmitt, 1952; Goyan y Sucher, 1990; Fitzgerald et al., 2004, Magnino et al., 2009). Salmonella es comúnmente causante de infecciones inaparentes en el humano, lo cual puede ocultar resultados menos frecuentes como enfermedades serias, entre ellas enteritis y septicemia (Sadler et al., 1969; Turnbull, 1979). A pesar de que es conocida la presencia de Salmonella en reptiles (Caldwell y Ryerson, 1939; Hoff y White, 1977; Mitchell y Shane, 2001); ésta bacteria se ha aislado de muestras fecales y de cloaca de serpientes (Roggendorf y Muller, 1976; Murphy y Armstrong, 1978; Corrente et al., 2004); asimismo, de la piel de la serpiente de cascabel Crotalus atrox (Sheridan et al., 1989); pero no se ha reportado Salmonella en carne fresca de víbora de cascabel. Los subproductos de las serpientes de cascabel, se han documentado como transmisores potenciales de Salmonella. Riley et al. (1988) postularon que la ingestión de cápsulas de víbora de cascabel por pacientes hispanos crónicos es una vía para la infección seria de Salmonella arizona. En otro estudio realizado en 22 pacientes latinos con infección de Salmonella arizonae se reportó que el 82% habían consumido con anterioridad cápsulas de víbora de cascabel antes de enfermarse (Waterman et al., 1990). Salmonella arizonae y otras serovariedades se aislaron de cuatro

Materiales y métodos Localización de los sitios de muestreo y trabajo de campo

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De cuatro localidades de Chihuahua fueron obtenidos los individuos vivos de serpientes de cascabel del género Crotalus, de la localidad 1 en el rancho La Laguna, Municipio Nuevo Casas Grandes; de la localidad 2 en un camino de terracería en el Municipio de Ascensión; la localidad 3 fue en el rancho Aguachile y la 4 el rancho San Fernando, ambas en el Municipio de Camargo. Previa visita a las localidades garantizó la recolección de los ejemplares. Durante la estación húmeda de verano de 2007 se realizaron tres salidas al campo, efectuando recorridos por las noches (21:00–23:30) con apoyo de lámparas de propano y por la mañana (8:30–11:30) buscando serpientes de cascabel en caminos de terracería. Una vez detectado un ejemplar se procedió a manejarlo con ganchos herpetológicos (Fur Mont Reptile Hooks) para introducirlo en un saco de manta, posteriormente fue pesado con una pesola Ohaus de 1, 000 x 10 g ó 2, 000 x 20 g (según el caso) y se colocó el saco con la serpiente dentro de una cubeta de 20 litros para su traslado al Laboratorio de Ecología y Biodiversidad Animal de la UACJ. Solo se colectaron nueve individuos debido al límite establecido en el permiso de colecta otorgado por la SEMARNAT.

realizado bajo condiciones de esterilidad. Análisis microbiológico de la carne. Para la determinación de Salmonella y otras enterobacterias se siguieron los pasos del método convencional establecido por la NOM-114-SSA11994 (DOF, 2002); una vez identificadas las cepas como Salmonella se realizaron subcultivos y confirmaron con dos métodos complementarios, el kit API 20E de BioMérieux® y por el sistema automatizado de microbiología VITEK-2. Cada método utilizado en esta investigación se apoyó de diferente cantidad de pruebas bioquímicas: de acuerdo a la NOM-114-SSA11994 (DOF, 2002) con nueve; el sistema API 20E de BioMérieux® con 24 y el sistema VITEK-2 con 64 pruebas. Primero se estandarizó la técnica establecida en la NOM-114-SSA1-1994 para aislamiento de Salmonella y otras enterobacterias de carne de víbora de cascabel, además se trabajo con los controles de Salmonella (aislado clínico) y Escherichia coli (ATCC 25922) para probar la viabilidad de los medios de cultivo. Una vez estandarizada la técnica se procedió de la siguiente manera, se pesaron y maceraron 25 gramos de carne fresca de víbora de cascabel, la muestra fue mantenida en un caldo lactosado (BIOXON) como medio de pre-enriquecimiento por 24 horas a una temperatura de 37 °C; posteriormente fue inoculada a caldos de enriquecimiento selectivo, para Salmonella se utilizó el caldo tetrationato (DIBICO) y para las enterobacterias el caldo verde bilis brillante (BIOXON) por 24 horas a una temperatura de 37 °C. Posteriormente se tomó una muestra para ser sembrada en cuatro medios para vaciado en placa, para Salmonella se utilizó el Sulfito de Bismuto (MERCK) y el de Shigella-Salmonella (BIOXON), para las enterobacterias se utilizaron el agar McConkey (MERCK) y el Verde Brillante (DIBICO) por 24 horas a 37 °C. Las enterobacterias fueron identificadas con base a sus características morfológicas, realizándose las pruebas bioquímicas convencionales: TSI triple azúcar y hierro; LIA lisina hierro agar; citrato de Simmons; KIA Kigler hierro agar; PHE fenilalanina; URE urea; MIO movilidad indol ornitina (DIFCO); RM-VP rojo de metiloVoges Proskauer y SIM movilidad indol sulfuros (BIOXON). La lectura de respuesta se realizó con

Trabajo de Gabinete Obtención de la carne fresca. En el laboratorio fueron manejados los ejemplares para tomar las medidas morfométricas convencionales (Pisani y Villa, 1974) de Longitud Hocico Cloaca (LHC) y de Longitud Total (LT). Con sexing probes se determinó el sexo (Schaefer, 1934). Se realizó la eutanasia de cada ejemplar de manera semejante como se realiza en campo, con un golpe en la cabeza, una vez muerto el ejemplar se le cortó la cabeza con un cuchillo filoso (Klauber, 1982), la cabeza fue colocada en un vaso de precipitado para evitar un accidente. Posteriormente se despellejó separando la piel. Cada ejemplar se disectó de manera ventral, los órganos, la grasa mesentérica y la canal fueron identificados. Cada componente fue pesado y almacenado. Una porción de la carne (canal) de cada muestra fue almacenada en bolsas plásticas al vacío con apoyo de FoodServer y fue congelada a -15 °C (5 °F) para su posterior análisis microbiológico, otra porción se utilizó para los análisis fisicoquímicos que no se reportan aquí. Todo el proceso fue

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base al manual de Bergey’s (Holt et al., 1994). Las cepas correspondientes a Salmonella se serotipificaron con el kit Wellcolex Colour (REMEL) y se mantuvieron en un medio inclinado de soya tripticasa y glicerol, este medio permite la conservación de la cepa de Salmonella hasta por seis meses en refrigeración a 4 °C. Con el segundo método de identificación, se reaislaron las colonias a partir del medio soya tripticasa a un medio Haeckton (DIBICO) por 24 h de incubación, para posteriormente suspender en suero fisiológico salino e inocularlo en la tarjeta con 24 bioquímicas API-20E bioMerieux® (Sistema de identificación de Enterobacteriaceae y otros bacilos gram negativos no exigentes). El resultado de las bioquímicas arrojó un código de ocho números que se cotejó con el Índice de Perfil Analítico 20E (Analytab, 1989). Como tercer método de identificación se utilizó el equipo automatizado VITEK-2 compact (bioMerieux®), con el que se confirmaron las colonias Gram negativas. Para ello se colocaron en un contenedor los tubos con suero fisiológico y las muestras de enterobacterias a determinar. Las muestras deben tener una concentración entre 0.5 y 0.63 unidades McFarland la cual se midió con un colorímetro Vitek Densicheck (bioMerieux®), posteriormente se cargó una tarjeta para bacterias Gram negativas (GN) por muestra, cada tarjeta contenía 64 bioquímicas. Se colocó el contenedor en un compartimento de VITEK-2 y se etiquetaron las muestras con el software de VITEK-2 Systems. Se corrieron las muestras y se esperaron los resultados en un periodo de tiempo entre 3 y 12 horas.

Resultados y discusión Se recolectaron nueve ejemplares (Crotalus atrox, n=7 y C. scutulatus n=2) de cuatro localidades correspondientes a tres municipios de Chihuahua: Nuevo Casas Grandes (Cs 1 y 2; Ca 1, 2, 6 y 7), Camargo (Ca 4 y 5) y Ascensión (Ca 3). El rango de la longitud total y peso de los ejemplares fue de LT=815-850 mm, w=450-500 g para los dos ejemplares de C. scutulatus y LT=567-1017 mm, w=325-1050 g para seis C. atrox. La discusión se apoyó de trabajos hechos en muestras diferentes a la carne fresca de serpientes de cascabel, ya que no se encontró literatura para comparar los resultados. Todas las muestras de Crotalus presentaron enterobacterias con el método convencional (NOM-SSA1-114-1994), excepto una de C. scutulatus (Cs 1). Se ha documentado en algunos casos la ausencia de Salmonella en muestras (cloaca y heces) de reptiles hasta en un 49.5% de los reptiles muestreados (n=45) como lo reportaron Corrente et al. (2004); así como la ausencia total de Salmonella de la cloaca de 100 tortugas provenientes de ambientes naturales y artificiales (Readel et al., 2008). La ausencia del crecimiento bacteriano en la muestra de carne se puede considerar atípica, se esperaría por lo menos un crecimiento de alguna enterobacteria en la muestra, sin embargo no ocurrió, pero cabe mencionar que de la muestra Ca 2 no se aislaron otras enterobacterias, sólo se aisló Salmonella, ambos ejemplares provienen de la misma localidad de Nuevo Casas Grandes. Un total de 11 cepas se aislaron con el método convencional en ocho de las nueve muestras de carne fresca de víbora de cascabel, así como tres colonias no determinadas en tres muestras diferentes. Las enterobacterias aisladas son Citrobacter sp., C. freundii, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli, Klebsiella sp., Proteus sp., P. mirabilis, P. vulgaris, Salmonella sp., Shigella sp. También se reportó a Pseudomonas sp., un género que no forma parte de la Familia Enterobactericeae pero es considerada una enterobacteria ya que se encuentra en el intestino. La prevalencia de las enterobacterias con base al método convencional se presenta en la Figura 1. Los resultados en las muestras de carne fresca analizadas en el presente estudio no coinciden con

Análisis de datos Se calculó la prevalencia de las enterobacterias en las muestras de carne fresca de víbora de cascabel del género Crotalus como una expresión de la frecuencia. La prevalencia corresponde al número de casos positivos entre el número total de muestras analizadas multiplicado por 100 (Pita-Fernández et al., 2004). Se generó una gráfica de las prevalencias de enterobacterias con base a los resultados del método convencional (NOM-SSA1-114-1994). Se calculó la prevalencia de Salmonella por cada uno de los métodos.

Prevalencia %

Gatica-Colima y López-Esparza / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 7 (2): 78-88, 2011

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

44 22 22 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11

Figura 1. Prevalencia de enterobacterias incluyendo a Salmonella en carne fresca de serpiente de cascabel con base al método convencional.

los de Sheridan et al. (1989) quienes aislaron bacterias de la piel de serpientes vivas silvestres Crotalus atrox, pero si con los de Goldstein et al. (1979) quienes registraron a Citrobacter sp., y Proteus mirabilis en veneno de Crotalus viridis y Crotalus scutulatus. Al igual con Ferreira et al. (2009) quienes compararon la microbiota de tres fuentes (la cavidad oral, cloaca y veneno) de diversos ejemplares silvestres de C. durissus terrificus, donde registraron a Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris y Morganella morganii como las más frecuentes, así como Salmonella spp., E. coli, Proteus sp., y Citrobacter freundii. Sólo P. vulgaris se aisló de las tres fuentes, mientras M. morganii sólo de la cloaca. La contaminación bacteriana en el tracto digestivo de las serpientes podría deberse a las bacterias que presentan las presas consumidas por las serpientes, ya que se conoce que las presas pueden defecar al ser ingeridas por la serpiente como lo menciona (Goldstein et al., 1979). De acuerdo con Holt et al. (1994) Citrobacter es considerada una oportunista, mientras Enterobacter cloacae es de amplia distribución en la naturaleza, P. mirabilis ocurre en el intestino de varios animales y Morganella se encuentra en reptiles y es un invasor oportunista secundario.

Las serpientes al estar en contacto con el suelo y las presas que consumen podrían infectarse con algunas bacterias. En la Tabla 1 se presenta la relación de enterobacterias y Salmonella aislada de la carne fresca de víboras de cascabel con base a los tres métodos (NOM-114-SSA-1; API-20E y VITEK2). Con el método convencional (NOM-114-SSA1), el 88.88% (n=8) de las muestras de carne fresca de cascabel presentaron Salmonella sp., entre una a tres cepas por muestra. Un total de 15 cepas se aislaron como Salmonella sp. Al verificarse con los métodos complementarios API20E y VITEK-2 compact se determinaron 11 cepas (73.33%) como positivas a Salmonella, confirmándolo en siete muestras de carne fresca. Se determinaron nueve cepas como Salmonella spp., y en dos casos más, siendo específico para Salmonella subgrupo III arizonae por el método API-20E. Con el equipo VITEK 2 se determinaron 11 cepas, siendo más específicos los resultados: Salmonella enterica arizonae (7) y Salmonella grupo o Slashline (4). La prevalencia de Salmonella con base a los resultados del método tradicional fue de 88%, con API-20E y VITEK-2 fue de 77% cada uno. Lo cual significa que el método convencional

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Tabla 1. Relación de enterobacterias y Salmonella aisladas de carne fresca de Crotalus por el método NOM-114-SSA1-1994 y verificadas por API-20E y VITEK-2.

Muestras de ejemplar Cs 2

Ca 1

NOM-SSA-114 Escherichia coli. Klebsiella sp. Salmonella sp. ND. Proteus mirabilis Proteus vulgaris Pseudomonas sp. Salmonella sp.

API-20E

Salmonella ssp.

Salmonella Grupo

Salmonella ssp.

Salmonella Grupo Escherichia coli Morganella m. ssp morganii Shigella Grupo Salmonella Grupo Escherichia coli

Salmonella sp.

Morganella morganii

Ca 2

Salmonella sp.

Salmonella ssp.

Ca 3

ND Salmonella sp. Salmonella sp. Enterobacter aerogenes Proteus vulgaris Proteus sp. Salmonella sp. Salmonella sp. Citrobacter sp. Citrobacter freundii Escherichia coli Salmonella sp. Salmonella sp. Escherichia coli Citrobacter sp. Salmonella sp. Salmonella sp. ND. Escherichia coli Shigella sp. Salmonella sp. Salmonella sp.

Ca 4

Ca 5

Ca 6

Ca 7

Salmonella sp.

VITEK-2

Salmonella ssp. Salmonella ssp.

Salmonella enterica ssp. arizonae Salmonella enterica ssp. arizonae

Salmonella ssp. Salmonella ssp.

Salmonella Grupo Salmonella enterica ssp. arizonae

Citrobacter freundii Enterobacter cloacae

Morganella m. ssp. morganii

Salmonella ssp. Salmonella ssp.

Salmonella enterica ssp. arizonae Salmonella enterica ssp. arizonae

Citrobacter freundii Salmonella subgrupo III arizonae Salmonella subgrupo III arizonae

Salmonella enterica ssp. arizonae Salmonella enterica ssp. arizonae

ND=No determinado

sobrestimó los resultados obtenidos con las muestras analizadas en el presente estudio, por ello, es importante complementar con otros métodos como lo recomiendan Edel y Kampelmacher (1969), quienes comprobaron que la tasa de recuperación de Salmonella de diferentes muestras en diferentes laboratorios no fue uniforme en los resultados, se requieren más estudios comparativos. Se han aislado Salmonella arizonae y otros serovariedades de preparaciones secas de víbora de cascabel y cápsulas (Riley et al., 1988; Babu et al., 1990; Noskin y Clarke, 1990), la presencia de Salmonella en muestras secas podría deberse a

una contaminación debido al manejo de los ejemplares vivos y la higiene personal del colector como lo mencionan Aiken et al. (2010). Además podría ser durante el proceso de secado de la canal al extenderla en un cerco de púas por algunos meses como se ha observado que ocurre en las zonas áridas del norte de México (observación personal AGC). Aunque se ha documentado que Salmonella se encuentra en el tracto gastrointestinal de las serpientes de cascabel (Martínez-Barreda et al., 1999; Ferreiro et al., 2009; Magnino et al., 2009); la bacteria potencialmente podría migrar al tejido debido a que tiene las características de

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invasividad y patogenía que están relacionadas con la producción de enterotoxinas y una citotoxina. Las enterotoxinas producidas pueden aumentar la permeabilidad vascular (Varnam y Evans, 1991), esto podría ser la razón de la contaminación de la carne fresca. Por otro lado, siendo la temperatura un factor que limita el desarrollo de Salmonella (7 ºC y 47.8 ºC) con un valor óptimo de 37 ºC de acuerdo con Simonsen et al. (1987), se ha documentado que Salmonella se encuentra en organismos poikilotérmicos vertebrados (Farmer et al., 1985; Holt et al., 1994; Herrera-Arias y Santos-Buelga, 2005). Los métodos complementarios permitieron determinar otras enterobacterias que fueron caracterizadas inicialmente como Salmonella con el método convencional. Del ejemplar Ca 5 se confirmó la presencia de C. freundii y se registró Enterobacter cloacae con API-20E; se ha documentado la presencia de E. cloacae en la carne seca de víbora de cascabel (Babu et al., 1990). El método API-20E se ha utilizado por Mathewson (1979) en la determinación de 16 enterobacterias en siete especies de lagartijas del Oeste de Texas, siendo el 47.8% la mayor prevalencia para Salmonella sp., y Enterobacter cloacae con 41.8%. Cinco de las 16 enterobacterias coinciden con los resultados obtenidos para la carne fresca. Estas lagartijas habitan ambientes similares a los que utilizan los crotalinos en el desierto Chihuahuense, sin embargo no forman parte de la dieta de ellos, si es interesante destacar que este es el único trabajo comparativo en términos regionales. Por otro lado, Morganella morganii ssp morganii se detectó con el sistema VITEK-2, no se determinó Salmonella con los dos métodos complementarios. Las cepas de Salmonella, Citrobacter freundii y Enterobacter cloacae se pueden confundir en el medio donde crecen debido a la producción de sulfuro (Holt et al. 1994), esto quizás explica el error en su determinación inicial o con el método convencional, como se ha planteado en otros estudios con tortugas en condiciones naturales y artificiales (Readel et al., 2008). La presencia de E. coli con el método VITEK-2 pudo deberse a un proceso de contaminación al preparar la muestra, este método es muy preciso como se visualiza en la Tabla 2 sobre el desglose detallado que incluye tiempo de análisis, confiabilidad y tipo de identificación de los

resultados proporcionados por VITEK 2 (E=Excelente, MB=Muy Bueno y A=Aceptable), O’Hara y Miller (2003) comentan que este método es aceptable para la identificación de la mayoría de los organismos gran negativos. El rango en el tiempo de análisis de las enterobacterias por el método VITEK 2 fue entre 3:50 y 10:25 horas. Salmonella enterica ssp. arizonae se determinó entre un tiempo de 3:50 y 5:00 horas con VITEK 2. La definición de Slashline en Enterobacteria requirió de repetir la muestra para confirmar el análisis, donde se determinó como Grupo Salmonella que se refiere a seis posibles serotipos de Salmonella: S. ser. paratyphi B; S. ser paratyphi C; S. ser typhimurium; S. ser enteritidis; S. enterica ssp enterica y Salmonella spp. El Grupo Shigella incluye a S. flexneri, S. boydii y S. dysenteriae. Siendo estas cepas patógenas al humano (Holt et al., 1994; Almeida et al., 1996; Mermin et al., 2004). Un ejemplar de C. scutulatus dentro del análisis no presentó evidencias de microbiota, aún cuando se colectó del mismo hábitat que otros cinco ejemplares que resultaron positivos a Salmonella; se ha documentado que algunas serpientes pueden desarrollar resistencia, Chiodini (1982) reportó la distribución visceral de Salmonella, siendo el hígado y el tracto urinario los órganos más comunes de infección en las culebras Sonora dekayi y Thamnophis sirtalis en un estudio en el noreste de Estados Unidos. Sólo una resultó negativa a Salmonella, lo que fue un hallazgo inusual ya que todos los ejemplares se recolectaron de la misma área y estuvieron expuestos a las mismas oportunidades de infección, como en el presente estudio. También demostró el pasaje transovárico, donde las hembras de culebras resultaron positivas a Salmonella en aislamiento cloacales y sus fetos también, excepto en un caso donde una hembra resultó negativa, pero sus fetos positivos, de acuerdo con Chiodini y Sundberg (1981) esto es debido a la variabilidad en las tasas de excreción, que en este caso fueron negativas a Salmonella. El análisis microbiológico de la carne de víbora de cascabel es de interés para el sector salud, ya que algunas infecciones de Salmonella arizonae en humanos se han asociado a la ingesta de la carne. Se conoce que de un paciente humano se llegó a aislar Arizona hinshawii de origen-ofídico, el cual

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ha sido implicado como causante de osteomielitis (Croop et al., 1984). Ramsey et al. (2002) identificaron individuos de Crotalus willardi con Salmonella arizonae asociadas con osteomielitis, los autores comentan que es de interés conocer la salud de las serpientes de cascabel utilizando diagnósticos radiológicos para determinar la presencia de acúmulos de masa ósea en las vértebras. Esto es muy importante ya que las personas al sacrificar una serpiente de cascabel, la desollan y conservan la carne o canal que incluye las vertebras, lo cual puede ser un riesgo en caso de ingerir un animal enfermo. La bacteria Salmonella está bien adaptada en reptiles que presentan infecciosas asintomáticas (Johnson-Delaney, 1996 citado en Corrente et al., 2004) y pueden retener patogeneidad para animales de sangre caliente. Aunque se han reportado humanos como portadores sanos. Existen pocos reportes disponibles de las granjas

donde se comercializan las serpientes para consumo humano, por ejemplo en Nepal las serpientes se mantienen para la producción de veneno, carne y piel que abastece la demanda internacional; en Estados Unidos las serpientes (cascabeles y pitones) se manejan para la producción de carne para consumo humano (Magnino et al., 2009). Se desconoce el grado de calidad microbiológica de los productos ofertados en estos negocios. No se encontró hasta la fecha un análisis microbiológico en carne fresca de víbora de cascabel, a pesar que se conoce el consumo de la carne desde el año de 1565 en Norteamérica (Schmitt, 1952). Con este trabajo se evidencia la presencia de S. enterica arizonae en carne fresca obtenida de víboras de cascabel silvestres. Por lo tanto, las serpientes son una fuente de contaminación y se recomienda no consumirla. En México, la norma de calidad para las carnes

Tabla 2. Resultados del análisis de muestras en VITEK 2 automatizado. Muestras Ca 1

Enterobacteria

5,00

6,00

Shigella group

10.25

Morganella morganii ssp. morganii

6,00

Escherichia coli

5,00

6,00

Escherichia coli Slashline*

Ca 2

Slashline* Ca 3

Ca 4

Salmonella enterica ssp. arizonae

3.50

Salmonella enterica ssp. arizonae

3.75

6,00

Slashline* Salmonella enterica ssp. arizonae

4.00

Ca 5

Morganella morganii ssp. morganii

6,00

Ca 6

Salmonella enterica ssp. arizonae

5,00

Salmonella enterica ssp. arizonae

4.00

Salmonella enterica ssp. arizonae

4,00

Salmonella enterica ssp. arizonae

4,00

Ca 7

Cs 2

No definido Slashline*

Observaciones Grupo Salmonella Grupo Shigella

Grupo Salmonella

8,00 93

6,00

Ca 1-7 muestras de carne fresca de Crotalus atrox y Cs 2=C. scutulatus. C= Porcentaje de confiabilidad. T=tiempo en horas. Id=Calificativo de Identificación (MB Muy buena, A Aceptable y E Excelente). * Slashline, comprende al Grupo Salmonella o Shigella.

Grupo Salmonella

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convencionales maneja que la sóla presencia de una cepa o colonia en la muestra de alimento implica la destrucción del lote completo (NOM114-SSA-1-1994). Si se considera que para capturar una serpiente se tiene contacto con ella, ya es un riesgo que vale la pena considerar para evitar una zoonosis. Por otro lado, todas las serpientes de cascabel en México se encuentran en alguna categoría de riesgo NOM059-SEMARNAT-2010 (DOF-2010), es importante conocer su biología en general y sus interacciones con el humano. El disminuir y evitar el consumo son medidas necesarias para evitar un riesgo de salud y una afección a las poblaciones silvestres. Los resultados de este trabajo pueden advertir sobre el consumo de serpientes de cascabel y por ello, se espera contribuir en la difusión de disminuir el impacto antropogénico sobre las especies de crotalinos.

Departamento de Ciencias Químico Biológicos de la UACJ por el apoyo brindado para realizar el proyecto, así como por las sugerencias proporcionadas al escrito. A los revisores del documento por parte de la revista. Bibliografía Aiken, A. M., Lane, C. y Adak, G. K., 2010. Risk of Salmonella infection with exposure to reptiles in England, 2004-2007. Euro Surveill (en http:/www.eurosurveillance.org). Almeida, C., Schuch, D., Gelli, D., Cuéllar, J., Diez, A. y Escamilla, J., 1996. Contaminación microbiana de los alimentos vendidos en la vía pública: en ciudades de América Latina y características socio-económicas de sus vendedores y consumidores. Pan American Health Organization, World Health Organization, Pan American Sanitary Bureau. Analytab, 1989. API-20E Analytical Profile Index, Enterobacteriaceae and other Gram-negative bacteria. 9 ed. (actualización V9.1). Analytab Products. Plain View, N. Y. Babu, K., Sonnenberg, M., Kathpalia, S., Ortega, P., Swiatlo, A. y Kocka, F., 1990. Isolation of Salmonella from dried rattlesnake preparations. Journal of Clinical Microbiology, 28: 361-362. Caldwell, M. E. y Ryerson, D., 1939. Salmonellosis in certain reptiles. The Journal of Infectious Diseases, 65(3): 242245. Chiodini, R. J., 1982. Transovarian passage, visceral distribution, and pathogenicity of Salmonella in snakes. Infection and Immunity, 36: 710-713. Chiodini, R. J. y Sundberg, J. P., 1981. Salmonellosis in reptiles: a review. American Journal of Epidemiology, 113: 494-499. Corrente, M., Madio, A., Friedrich, K. G., Greco, G., Desario, C., Tagliabue, S., D’Incau, M., Campolo, M. y Buonavoglia, C., 2004. Isolation of Salmonella strains from reptile faeces and comparison of different culture media. Journal of Applied Microbiology, 96: 709-715. Croop, J. M., Shapiro, B., Alpert, G., Campos, J. M. y Zavod, W., 1984. Arizona hinshawii osteomyelitis associated with a pet snake. Pediatric Infectious Disease Journal, 3: 188. Diario Oficial de la Federación (DOF). 2002. Norma Oficial Mexicana NOM-114-SSA1-1994, Bienes y servicios. Método para la determinación de Salmonella en alimentos. Diario Oficial de la Federación (DOF). 2010. Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2010, Protección ambiental-Especies nativas de México de flora y fauna silvestres-Categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio-Lista de especies en riesgo. México, D. F. Edel, W. y Kampelmacher, E. H., 1969. Salmonella isolation in nine European laboratories using a standardized technique. Bulletin World Health Organization, 41(2): 297-306. Farmer, J. J. III., Davis, B. R., Hickman-Brenner, F. W., McWhorter, A., Huntley-Carter, G. P., Asbury, M. A., Riddle, C., Wathen-Grady, H. G., Elias, C., Fanning, G. R., Steigerwalt, A. G., O’Hara, C. M., Morris, G. K., Smith, P. B. y Brenner, D. J., 1985. Biochemical

Conclusiones De las muestras de carne fresca de víbora de cascabel del género Crotalus se lograron aislar enterobacterias incluyendo a Salmonella. Los métodos API-20E y VITEK 2 son complementarios para la determinación de enterobacterias incluyendo Salmonella. Son métodos rápidos y más confiables que las evaluaciones convencionales. Se recomienda ampliar el número de muestra para estudios más completos de la caracterización microbiológica de carnes no convencionales. Se debe realizar campañas de educación, debido a que el consumo de la carne es nocivo para la salud y por lo tanto de interés en salud pública. Agradecimientos La recolección de ejemplares se realizó bajo el permiso de colecta especial (Oficio número SGPA/DGVS/04660/06) proporcionado por la SEMARNAT, con apoyo en campo de Eduardo Macías, Fernando Chacón, Javier Guardado, Guillermo Martínez y Juan Cervantes. Gracias a Octavio Apodaca, Gwendolyne Peraza, Bertha Borrego, Julio del Hierro, Edna Ramos, Aracely Rivera, Jesús Ortíz y Álvaro Torres por su apoyo y sugerencias en el desarrollo de este trabajo. A PROMEP-UACJ por financiar el proyecto. A la Facultad de Zootecnia y Ecología de UACH y al

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identification of new species and biogroups of Enterobacteriaceae isolated from clinical specimens. Journal of Clinical Microbiology, 21: 46-76. Ferreira, R. Jr., Siqueira, A., Campagner, M., Salerno, T., Soares, T., Lucheis, S., Paes, A. y Barraviera, B., 2009. Comparison of wildlife and captivity rattlesnakes (Crotalus durissus terrificus) microbiota. Pesquisa Veterinária Brasileira, 29: 999-1003. Fitzgerald, L., Painter, C. W., Reuter, A. y Hoover, C., 2004. Collection, Trade, and Regulation of Reptiles and Amphibians of the Chihuahuan Desert Ecoregion. TRAFFIC North America. World Wildlife Fund, Washington, D. C. Goldstein, E., Citron, D., González, H. y Russell, F., 1979. Bacteriology of rattlesnake venom and implications for theraphy. The Journal of Infectious Diseases, 140: 818821. Goyan, P. y Sucher, K., 1990. Diet counseling in a multicultural society. The Diabetes Educator, 16: 127-131. Herrera-Arias, F. C. y Santos-Buelga, J. A., 2005. Prevalencia de Salmonella spp en pescado fresco expedido en Pamplona (Norte de Santander). Bistua, 3(2): 34-42. Hoff, G. y White, F. H., 1977. Salmonella in reptiles: Isolation from free-ranging lizards (Reptilia, Lacertilia) in Florida. Journal of Herpetology, 11: 123-129. Holt, J., Krieg, N., Sneath, P., Staley, J. y Williams, S., 1994. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Ninth edition. Lippincott Williams & Wilkins. Wolters Kluwer Co., Philadelphia. Klauber, L. M., 1982. Rattlesnakes. Their Habits, Life Histories, and Influence on Mankind. University of California Press. Berkeley, Los Angeles, CA. Magnino, S., Colin, P., Dei-Cas, E., Madsen, M., McLauchlin, J., Nöckler, K., Prieto-Maradona, M., Tsigarida, E., Vanopdenbosh, E. y Van Peteghem, C., 2009. Biological risks associated with consumption of reptile products. International Journal of Food Microbiology, 134: 163-175. Martínez-Barreda, C., Gallegos-Antúnez, D. C., Bar, W., Márquez de Bar, G., Fernández-Cano, R. y Ruíz-Reyes, G., 1999. Reptiles “mascotas”: una fuente potencial de infecciones por Salmonella. Enfermedades Infecciosas y Microbiología, 19: 266-269. Mathewson, J. J., 1979. Enterobacteriaceae Isolated from Iguanid Lizards of West-Central Texas. Applied and Environmental Microbiology, 38(3): 402-405. Mermin, J., Hutwagner, L., Vugia, D., Shallow, S., Daily, P., Bender, J., Koehler, J., Marcus, R. y Angulo F., 2004. Reptiles, Amphibians, and Human Salmonella Infection: A Population-Based, Case-Control Study. Clinical Infectious Diseases, 38 (Suppl 3): 253-261. Mitchell, M. A. y Shane, S. M., 2001. Salmonella in Reptiles. Seminars in Avian and Exotic Pet Medicine, 10: 25-35. Murphy, J. B. y Armstrong, B. L., 1978. Maintenance of Rattlesnake in Captivity. University of Kansas Museum of Natural History. Special Publication No 3. Lawrence, Kansas. Noskin, G. y Clarke, J., 1990. Salmonella arizonae Bacteremia as the presenting manifestation of human immunodeficiency virus infection following rattlesnake meat ingestion. Reviews of Infectious Diseases, 12: 514517. O’Hara, C. y Miller, J. M., 2003. Evaluation of the Vitek 2 IDGNB Assay for Identification of Members of the Family Enterobacteriaceae and Other Nonenteric Gram-Negative

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