K. alvarezii - INCYT
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K. alvarezii - INCYT
ACUICULTURA Y MEDIO AMBIENTE UPSE, SALINAS 4 AGOSTO 2015 MARICULTURA DE MACROALGAS: USOS ACTUALES, BIOREMEDIACIÓN Y DESARROLLO DE LA ECONOMÍA SOCIAL Raúl E. Rincones Biólogo Marino [email protected] José J. Alió Instituto Tecnológico Superior Luis Arboleda Martínez, Manta, Manabí Biólogo Marino [email protected] Esquema de la ponencia Las algas y sus diversos usos. Mercado mundial. Características de las principales especies para cultivo La Bioremediación como resultado del uso de organismos filtradores y algas Propuesta de instalación de granjas de cultivo Principales usos y aplicaciones industriales de las algas marinas Producción mundial de algas marinas (SOFIA FAO, 2012) K appaphycus alvarezii es la principal especie para el año 2010 LA INDUSTRIA DE FICOCOLOIDES ALGINATOS CARRAGENINAS AGAR ¿Qué son los Ficocoloides? Se conoce como Ficocoloides a las gomas o geles extraídos de las algas marinas Se extraen de algas pardas (alginatos) y rojas (agar y carrageninas) Son componentes de la pared celular y sirven de soporte y protección a las algas Se usan ampliamente en la industria de alimentos, farmacéutica y biotecnológica Principales usos y aplicaciones de los Ficocoloides Mercado Mundial de Ficocoloides (2013) Ficocoloides Producción anual TM Valor estimado US$ MM Fuente materia prima (principales géneros) Países productores Carragenina 50.000 527 K appaphycus, Hypnea, Eucheum a, Chondrus, Gigartina, M azaella, Chondracanthus USA, Francia, Filipinas, Chile, China, Japón, Indonesia Alginatos 26.500 318 M acrocystis, Ascophylum , Lessonia, Lam inaria, Ecklonia, Durvillea, Sargassum , USA, Noruega, Francia, U.K, China, Japón, Corea Agar 9.600 173 Gelidium , Pterocladia y Gracilaria, Gracilariopsis Chile, España, Portugal, Marruecos, Japón, China, USA, México, Indonesia, Corea, Nueva Zelanda Total 86.100 1.019 Aprovechamiento integral de macroalgas marinas En el caso del alga K. alvarezii, tanto k-carragenina como bioestimulantes líquidos se pueden obtener del material que se cosecha directamente en las granjas marinas. Por ejemplo, en granjas, una hectárea de K. alvarezii produce unas 320 toneladas de alga fresca al año, de los cuales se obtienen 192 t de fertilizante líquido (60%) además de 3,5 t (3,5%) de carragenina semirefinada y 3 t (10%) de alga seca para otros usos. Uso de Algas Marinas en Agricultura Variable Nutricional Macroelementos & Microelementos Variable Bioestimulante Aminoácidos Betaínas Adherente natural y acondicionador de suelos: (Acido Algínico) Variable Hormonal Protohormonas Giberelinas, Citoquininas, Auxinas Fertilizantes líquidos Los efectos beneficiosos del uso de extractos de algas marinas como reguladores de crecimiento naturales incluyen: El aumento en el rendimiento de los cultivos agrícolas El retardo en el deterioro de la fruta Mejora general en el vigor de las plantas incluyendo su calidad y rendimiento La capacidad para soportar condiciones ambientales adversas ¿Cómo funcionan los fertilizantes líquidos de algas marinas? Su eficacia se le atribuye a la presencia de fitohormonas principalmente auxinas, citoquininas y giberilinas, además de otros nutrientes y microelementos. Siendo ésta la única forma aparente de explicar la magnitud de las respuestas agrícolas ante unas dosis tan reducidas (entre 8-12 litros de extracto/ha). Fertilizantes líquidos a partir del alga Kappaphycus alvarezii K. alvarezii como fuente de fertilizante líquido Estudios científicos en India han determinado que K. alvarezii sintetiza fitohormonas y reguladoras de crecimiento incluyendo ácido indoleacético, kinetina, zeatina y giberilina Estos extractos se obtienen de manera mecánica y simple, habiendose demostrado ser muy eficaces cuando se aplican como spray foliar, aumentando el rendimiento de varios cultivos luego de usar bajas concentraciones (2,5-5 % v/v en agua). Resultados de la aplicación de extractos líquidos de K. alvarezii en diferentes cultivos comerciales en India (Fuente: Aquagri) Composición química del extracto líquido de K. alvarezii usado comercialmente en India (Aquasap) Composición de fitohormonas y reguladoras de crecimiento en extractos líquidos comerciales de K. alvarezii (Prasad et. al 2010) Productos comerciales a base de extractos líquidos de algas en Europa y USA Resultados en caña de azúcar RESUMEN DE TRATAMIENTO DE CULTIVO DE CAÑA DE AZÚCAR EN TAMIL NADU, INDIA SUMMARY OF JUICE ANALYSIS DATA – SAKTHI SUGARS S No. Tratamientos Rendimiento (MT/Acre) % incremento sobre el control Brix Pol Pureza 1 Control 44.36 N/A 18.96 15.71 82.86 10.52 2 Tratamiento - Aquasap 55.27 24.57% 19.06 15.97 83.79 10.76 3 Tratamiento - Aquasap Concentrado 62 39.75% 19.21 16.19 84.28 10.94 CCS % Marca Ocean Liquid Seaweed Fertilizer Neptune Harvest Liquid Seaweed Fertilizer Maxicrop Nitrozyme País Reino Unido USA Reino Unido USA Volumen 500 ml 500 ml 1000 ml 16 Oz Precio US$ Características generales 9.34 Se obtiene del kelp (algas pardas gigantes) que crece en aguas templadas y tiene múltiples usos y aplicaciones en agricultura orgánica 6.67 Es un fertilizante orgánico hecho a base de macroalgas. Sus fitohormonas estimulan el crecimiento, desarrollo, color y vigor de plantas. Las algas también ayudan a incrementar la resistencia y adaptación a condiciones ambientales adversas tales como heladas, calor extremo y falta de humedad en mas de 20 diferentes cultivos comerciales. 4.57 Contiene una compleja cantidad de microelementos quelados que ayudan a disminuir o anular deficiencias menores en las plantas. Posee además importantes estimulantes de crecimiento con un tremendo efecto en la germinación de semillas, desarrollo de raices y crecimiento en general- 34.95 Es un extracto líquido obtenido a partir del kelpAscophylum nodosum cosechado en el Atlántico Norte. Es un fertilizante súper concentrado y completamente orgánico de amplio uso en horticultura y jardinería. Aprovechamiento y uso integral de algas marinas a partir de material fresco cosechado y procesado para la obtención de fertilizantes líquidos y carragenina, similar a la producción de jugos y pectina de cítricos Uso potencial de algas marinas como materia prima y suplemento nutricional en alimentación animal Análisis proximal de algas marinas en el Caribe Colombiano (Sierra & Álvarez 2009) Gracilariopsis tenuifrons en el Mar Caribe Evolución del cultivo de algas marinas en la Península de Araya Geles del Caribe GELCA 1989-1994 Sistema de balsas de bambú en La Veguita (Guamache, Costa N de Araya) Sistema de cultivo flotante (4-8 mts) empleando flotadores plásticos Ensenadas de La Peña y Guaranache Geles del Caribe (1992-94) Biotecmar (1996-2000) Cada estructura flotante era de 900 m² Las granjas comerciales eran en promedio de 1.0 Ha Producción: 50 TM/Ha/año Cultivo experimental de Gracilariopsis tenuifrons en La Veguita (El Guamache) Costa N de la Península de Araya Proyecto Fundacite 2008 Ciclos de cultivo de 28-32 días Secado al sol Secaderos solares Enfardado de algas secas para su exportación en contenedores vía marítima Se exportaron algas secas Gracilariopsis a Chile y Namibia (Gelca) y K appaphycus a Dinamarca y Francia (Biotecmar) Ciclo de cultivo de macroalgas marinas en Venezuela K appaphycus alvarezii var. Tambalang, especie cultivada en muchos países Variedades verdes y pardas fueron introducidas en el año 1996 desde Filipinas, cumpliendo con todas las regulaciones ambientales (Min. Amb) Las cepas introducidas en Venezuela han sido cultivadas comercialmente desde 1975 en el SE Asiatico K . alvarezii ha sido introducida con fines comerciales en Brasil, Colombia, Ecuador, Panamá, Yucatán(México), Cuba, St. Lucia y St. Vincente las Grenadinas K appaphycus alvarezii • El material cultivado en Venezuela ha sido evaluado por varias empresas internacionales procesadoras de Carragenina • Se exportaron 120 toneladas de algas secas a Dinamarca y Francia con material cultivado en Araya y Coche entre 1997 y 2000 por la empresa Biotecmar C.A. • K. alvarezii registró una excelente calidad de carragenina, con rendimientos superiores al 30% peso seco • Varias plantas procesadoras mostraron gran interés en realizar contratos compraventa a largo plazo con una demanda mínima de 1.000 toneladas de algas secas anuales c/u. K appaphycus alvarezii Eucheuma isiforme, especie del Mar Caribe Especie del Caribe productora de iotacarragenina Se cultiva en Belice y las Antillas Menores donde se prepara una bebida nutricional (seamoss) Se iniciaron cultivos pilotos en la isla de Cubagua (UDO-NE) Maricultura Multitrófica Integrada Macroalgas & Mejillones Una Industria de Algas Marinas para el Ecuador Generación de empleo en zonas costeras de bajos recursos Producción limpia con tecnologías simples y de bajo costo y bajo impacto ambiental, particularmente en las costas de la Peninsula de Santa Elena, Manabí y Esmeraldas. Diversificación de la economía en comunidades deprimidas y posible integración con cultivo de bivalvos bajos sistemas de Acuicultura Multrófica Integrada (IMTA por su siglas en inglés) Ingresos de divisas y sustitución de importaciones con el procesamiento industrial local de FICOCOLOIDES, Fitobióticos y Bioestimulantes Bioremediación Es cualquier proceso que utilice microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para hacer retornar un medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural. Se conoce que los mejillones pueden filtrar y extraer seston del agua de mar a razón de 4 – 10 l / individuo / día. Las macroalgas pueden extraer minerales en solución del agua de mar, reduciendo la fertilidad del agua. La tasa de extracción de nitrógeno puede estar cerca de 14 g / m2 / kg alga / mes. Estos procesos combinados pudieran depurar el agua que sale de las instalaciones de cultivo. Instalación de granjas de cultivo Las costas de Ecuador son aptas para la instalación de granjas de cultivo de algas y moluscos bivalvos. Tiene amplias bahías con baja intensidad de oleaje y poca profundidad, además de una intensa productividad primaria como resultado de los fenómenos de surgencia. Experiencias previas en la zona han demostrado la factibilidad de las granjas y la buena acogida de la tecnología de cultivo por parte de los pobladores (tradicionalmente pescadores). Principales problemas del cultivo de algas marinas el Ecuador Es reciente el programa del MAGAP para la promoción de granjas artesanales. Existen restricciones para la instalación de granjas industriales en la zona cercana a la costa, donde se instalarñian las granjas de macroalgas. Serias controversias y discrepancias con respecto a la introducción y propagación de especies exóticas a pesar de estar reguladas por varias leyes nacionales Inexistencia de programas de investigación básica y aplicada sobre el cultivo y aprovechamiento de algas marinas en instituciones regionales y nacionales Perspectivas de la maricultura de macroalgas en el Ecuador Desarrollo y producción de fitobióticos e inmuno-estimulantes a partir de algas marinas cultivadas de uso en producción acuícola y animal Producción de bioestimulantes (fitohormonas) de uso agrícola Producción de materia prima como suplemento alimenticio y formulación de dietas balanceadas para nutrición animal y acuícola Procesamiento industrial de ficocoloides (agar y carragenina) Gracias por su atención