Effects of protection and temperature variation on temporal stability in a marine reserve network.

Understanding the drivers of ecosystem stability has been a key focus of modern ecology as the impacts of the Anthropocene become more prevalent and extreme. Marine protected areas (MPAs) are tools used globally to promote biodiversity and mediate anthropogenic impacts. However, assessing the stability of natural ecosystems and responses to management actions is inherently challenging due to the complex dynamics of communities with many interdependent taxa. Using a 12-year time series of subtidal community structure in an MPA network in the Channel Islands (United States), we estimated species interaction strength (competition and predation), prey species synchrony, and temporal stability in trophic networks, as well as temporal variation in sea surface temperature to explore the causal drivers of temporal stability at community and metacommunity scales. At the community scale, only trophic networks in MPAs at Santa Rosa Island showed greater temporal stability than reference sites, likely driven by reduced prey synchrony. Across islands, competition was sometimes greater and predation always greater in MPAs compared with reference sites. Increases in interaction strength resulted in lower temporal stability of trophic networks. Although MPAs reduced prey synchrony at the metacommunity scale, reductions were insufficient to stabilize trophic networks. In contrast, temporal variation in sea surface temperature had strong positive direct effects on stability at the regional scale and indirect effects at the local scale through reductions in species interaction strength. Although MPAs can be effective management strategies for protecting certain species or locations, our findings for this MPA network suggest that temperature variation has a stronger influence on metacommunity temporal stability by mediating species interactions and promoting a mosaic of spatiotemporal variation in community structure of trophic networks. By capturing the full spectrum of environmental variation in network planning, MPAs will have the greatest capacity to promote ecosystem stability in response to climate change.

Efectos de la protección y variación de la temperatura sobre la estabilidad temporal en una red de reservas marinas Resumen El conocimiento sobre las causas de la estabilidad ambiental ha sido un enfoque importante de la ecología moderna conforme el impacto del Antropoceno se vuelve más prevaleciente y extremo. Las áreas marinas protegidas (AMP) son herramientas que se usan en todo el mundo para promover la biodiversidad y mediar el impacto antropogénico. Sin embargo, analizar la estabilidad de los ecosistemas naturales y la respuesta a las acciones de manejo es complicado debido a las dinámicas complejas entre las comunidades y varios taxones interdependientes. Usamos una serie temporal de 12 años de estructura comunitaria submareal en una red de AMP en las Islas del Canal (Estados Unidos) para estimar la fuerza de interacción de las especies (competencia y depredación), la sincronía de las especies depredadas y la estabilidad temporal en las redes tróficas, así como la variación temporal de la temperatura superficial del mar para explorar los factores causales de la estabilidad temporal a escala comunitaria y meta-comunitaria. A nivel de comunidad, sólo las redes tróficas en las AMP de la Isla Santa Rosa mostraron una estabilidad temporal mayor que en los sitios de referencia, probablemente debido a la reducción en la sincronía de presas. Entre las islas, la competencia a veces fue mayor y la depredación siempre fue mayor en las AMP comparadas con los sitios de referencia. Los incrementos en la fuerza de interacción causaron una menor estabilidad temporal en las redes tróficas. Aunque las AMP redujeron la sincronía de presas a nivel meta-comunitario, las reducciones no fueron suficientes para estabilizar las redes tróficas. Por el contrario, la variación temporal de la temperatura en la superficie marina tuvo grandes efectos positivos directos sobre la estabilidad a nivel regional y efectos indirectos a escala local por medio de reducciones en la fuerza de interacción entre las especies. Aunque las AMP pueden ser una estrategia efectiva de manejo para proteger ciertas especies o localidades, nuestros hallazgos en esta red de AMP sugieren que la variación térmica tiene una influencia más fuerte sobre la estabilidad temporal metacomunitaria cuando regula las interacciones entre especies y promueve un mosaico de variación espaciotemporal en la estructura comunitaria de las redes tróficas. Cuando se captura el espectro completo de variación ambiental en la planeación de redes, las AMP logran tener la capacidad máxima para promover la estabilidad del ecosistema como respuesta al cambio climático.

Actividad citotóxica y antiproliferativa de un extracto rico en fucoidan de Lessonia trabeculata sobre células de adenocarcinoma mamario murino 4T1

Introducción. Los tumores neoplásicos se caracterizan por su invasividad y metástasis. Las células neoplásicas tienen heterogeneidad genética, por lo cual pueden desarrollar resistencia a los quimioterápicos. Por esta razón, las plantas continúan siendo una fuente importante de nuevos productos anticancerígenos. Objetivo. Evaluar la actividad citotóxica y antiproliferativa de un extracto rico en fucoidan de Lessonia trabeculata nativa (EFLt) sobre la línea celular de adenocarcinoma mamario murino, triple negativo 4T1. Métodos. La citotoxicidad y la IC50 se determinaron en monocapas de 4T1 empleando el reactivo MTT. Para demostrar la actividad antiproliferativa se aplicaron los métodos de cierre de herida y anticlonogénico utilizando las IC50 del EFLt y Dox (doxorubicina). El cierre de herida fue evaluado mediante barrido de tiempos discretos; el efecto anticlonogénico fue evaluado 7 días postratamiento mediante el conteo de colonias y se determinó la fracción de sobrevivencia. Adicionalmente, se evaluaron la citotoxicidad y actividad antiproliferativa combinando las IC50 de EFLt y Dox. El porcentaje de migración y conteo de colonias se realizó con el programa ImageJ. Resultados. La IC50 del EFLt (950 μg/mL) produjo 56% de citotoxicidad, 80,3% de inhibición de la migración celular, 68% de inhibición en la formación de colonias. La IC50 de Dox fue 0,5 μg/mL. Conclusiones. El EFLt ejerce citotoxicidad dependiente de la concentración y tiene efecto antiproliferativo sobre 4T1. Se requiere continuar los ensayos en modelos de mayor complejidad que permitan esclarecer el potencial antitumoral del EFLt.

Introduction. Neoplastic tumors are characterized by invasiveness and metastasis. Neoplastic cells are genetically heterogeneous and can develop resistance to chemotherapeutic agents. For this reason, plants continue to be an important source of new anticancer products. Objective. To determine the cytotoxic and antiproliferative activity of a fucoidan-rich extract of native Lessonia trabeculata (EFLt) on the tripe negative murine mammary adenocarcinoma cell line 4T1. Methods. Cytotoxicity and IC50 were determined in 4T1 monolayers using the MTT reagent. To demonstrate antiproliferative activity, "wound" closure and anticlonogenic methods were applied using the IC50 of EFLt and Doc (doxorubicin). "Wound" closure was evaluated by discrete times sweep to determine percentage inhibition of cell migration; the anticlonogenic effect was evaluated by colony counting 7 days after treatment and the survival fraction was determined. In addition, cytotoxicity and antiproliferative activity were evaluated by combining the IC50 of EFLt and Dox. Percent migration and colony counts were performed using ImageJ software. Results. The IC50 (950 μg/mL) of EFLt was 56% cytotoxicity, 80,3% inhibition of cell migration, 68% inhibition of colony formation.The ICof Dox was 0,5 μg/mL. Conclusions. EFLt exerts concentration-dependent cytotoxicity and antiproliferative effect on 4T1. Further studies in more complex models are needed to elucidate the anti-tumor potential of EFLt.

Eventos de blanqueamiento del coral Porites lobata (2006-2022) y actividades de restauración en el sitio Ramsar ''Complejo Los Cóbanos", El Salvador

Introducción: El blanqueamiento global coralino refleja la fragilidad del coral a condiciones ambientales adversas y al cambio climático. Porites lobata es la especie de coral hermatípico más abundante actualmente en El Salvador y ha experimentado eventos de blanqueamiento recientes en el área natural protegida Complejo Los Cóbanos. Objetivo: Describir los episodios de blanqueamiento que colonias de P. lobata experimentaron en Los Cóbanos, El Salvador, durante los últimos 18 años, y analizar los esfuerzos de restauración de coral. Métodos: Aproximadamente 2 100 imágenes (2006 - 2022) tomadas sin periodicidad específica de dos sitios fueron revisadas. Parámetros del agua desde 2014 fueron registradas sin una periodicidad temporal definida. Las áreas de estudio fueron son playa El Faro y colonias submareales cerca de un importante resort de playa. La primera área presentó colonias dispersas en una zona intermareal, la otra, colonias más grandes a 2 m de profundidad en marea baja. También, revisar literatura acerca de actividades para restaurar arrecifes dentro del país. Resultados: Varios eventos de blanqueamiento ocurrieron durante este período de observación. Algunos de ellos podrían estar asociados a temperaturas altas del agua de mar (> 30 o C) de mayo a octubre (estación lluviosa), floraciones algales nocivas, así como causas desconocidas. Varios blanqueamientos que causaron pérdida de cobertura de coral en las colonias intermareales ocurrieron durante el evento global (2015-2016). Conclusiones: Blanqueamiento en el Complejo los Cóbanos ocurre en diferentes patrones de intensidad durante la estación lluviosa que comprende niveles de alta temperatura y turbidez en el agua, así como floraciones algales. El episodio de 2015-2016 causó pérdida de cobertura de coral en las colonias intermareales y las submareales experimentaron pequeños daños permanentes (< 5 % mortalidad). Las políticas de restauración nacionales requieren más esfuerzos estratégicos considerando la hidrodinámica y las capacidades institucionales locales.

Introduction: Global coral bleaching reflects coral fragility to adverse environmental conditions and climate change. Porites lobata is the most abundant hermatypic coral species currently in El Salvador and has experienced recent bleaching events at natural protected area Complejo Los Cóbanos. Objective: To describe the bleaching episodes that colonies of P. lobata experienced at Los Cóbanos, El Salvador, during the last 18 years, and analyze coral restoration efforts. Methods: Approximately 2 100 images (2006 - 2022) taken without specific periodicity from two sites were reviewed. Water parameters since 2014 were registered without defined frequency. The areas sampled were El Faro beach and subtidal colonies near an important beach resort. The first area presented dispersed colonies on an intertidal zone, the other, larger colonies at 2 m deep in low tide. Also, literature about activities to restore reefs within the country was reviewed. Results: Several bleaching events occurred during this observation period. Some of them could be associated to high sea water temperatures (> 30 o C) from May to October (rainy season), others to harmful algae blooms, as well as unknown causes. Severe bleaching that caused loss of coral coverage on intertidal colonies occurred during the global event (2015-2016). Conclusion: Bleaching at Los Cóbanos occurs in different intensity patterns usually during the rainy season that encompasses high temperature and turbidity levels in water, as well as algal blooms. The 2015-2016 episode caused coral coverage loss on the intertidal colonies and subtidal ones experienced little permanent damages (< 5% mortality). National restoration policies for coral colonies require more strategic efforts considering the local littoral hydrodynamics and institutional capabilities.

Embriogénesis, desarrollo larval y sobrevivencia post-asentamiento del coral Orbicella annularis (Scleractinia: Merulinidae)

Introducción: Las poblaciones del coral Orbicella annularis han mostrado bajo reclutamiento en el Caribe. Uno de los cuellos de botella demográficos es la alta mortalidad en las primeras etapas de desarrollo. El conocimiento detallado del ciclo y las tasas de supervivencia de estas fases nos permitirá ayudar en la recuperación de la población y la restauración de los arrecifes. Objetivo: Describir la embriogénesis y estadios larvarios obtenidos por fertilización asistida y medir las tasas de asentamiento y supervivencia de las larvas en sustratos artificiales, antes de ser trasplantadas al arrecife. Métodos: Seis días después de la luna llena de septiembre de 2021, se recolectaron bolsas de gametos de ocho colonias de O. annularis en el Parque Nacional Natural Los Corales del Rosario y San Bernardo, Colombia, y se llevaron al laboratorio. Se realizó fecundación cruzada, se siguió el desarrollo embrionario y larvario hasta el asentamiento larval y se registró supervivencia hasta el día 41. Las larvas se mantuvieron en tres tanques con agua de mar filtrada con 126 sustratos marcados, previamente acondicionados con algas coralináceas costrosas. Luego, los sustratos se trasplantaron al arrecife. Resultados: El inicio del desarrollo embrionario ocurrió 1.11 hAF (horas después de la fertilización), cuando las células mostraron signos de la primera división, y duró hasta 104.59 hAF cuando comenzaron a metamorfosearse. El asentamiento de larvas se observó al sexto día AF. Veintiún días después de la fecundación se encontraron zooxantelas. La supervivencia de las larvas después del asentamiento fue de 27.5 %. Conclusión: En este primer esfuerzo de propagación sexual utilizando O. annularis en Colombia, 1.4 % de larvas competentes completaron todo el proceso de desarrollo. Aunque la tasa de supervivencia fue baja, estos resultados se suman a los esfuerzos de restauración de corales en el Caribe en los que se ayuda a las especies a aumentar la supervivencia de los corales en sus primeras etapas de desarrollo.

Introduction: Populations of the coral Orbicella annularis have shown low recruitment in the Caribbean. One of the demographic bottlenecks is the high mortality in the early stages of development. Detailed knowledge of the cycle and survival rates of these phases will allow us to assist in population recovery and reef restoration. Objective: To describe the embryogenesis and larval stages obtained by assisted fertilization and measure the settlement and survival rates of larvae on artificial substrates, before being outplanted to the reef. Methods: Six days after the full moon in September 2021, gamete bundles were collected from eight O. annularis colonies in Los Corales del Rosario and San Bernardo National Natural Park, Colombia and brought to the laboratory. Cross fertilization was carried out and embryonic and larval development were followed until larval settlement and survival was recorded until day 41. The larvae were kept in three tanks with filtered sea water with 126 tagged substrates, previously conditioned with crustose coralline algae. The substrates were then outplanted to the reef. Results: The onset of embryonic development occurred 1.11 hAF (hours after fertilization), when cells showed signs of the first cleavage, and lasted until 104.59 hAF when they began to metamorphose. Larvae settlement was observed on the sixth day AF. Twenty-one days after fertilization, zooxanthellae were found. Post-settlement larval survival was 27.5 %. Conclusions: In this first sexual propagation effort using O. annularis in Colombia, 1.4 % of competent larvae completed the entire development process. Although low survival rate, these results add to coral restoration efforts in the Caribbean in which species are assisted to increase the survival of corals in their early stages of development.

Taxonomic study and local environmental conditions of occurrence of Chlorophyceae (Chlorophyta) from subtropical lotic environments, Paraná, Brazil / Estudo taxonômico e condições ambientais locais da ocorrência de Chlorophyceae (Chlorophyta) de ambientes lóticos subtropicais, Paraná, Brasil

Abstract Lotic environments are subjected to the impacts of human activities in an intense way in urban regions and one of the ways to assist in the environmental diagnosis is through the knowledge of the composition of bioindicator organisms, including microalgae. The objective of this work was to qualitatively characterize the Chlorophyceae Class Wille, providing descriptions and meristic data of the specimens as well as the environmental conditions in which the taxa were recorded. Water and phytoplankton samplings were carried out quarterly in 2020, in nine supply rivers, distributed in three river basins in the western region of Paraná (Paraná III basin, Piquiri basin and Baixo Iguaçu basin). The studied rivers were classified as oligotrophic or mesotrophic and the taxa were mostly rare. Thirty-six taxa belonging to the Chlorophyceae class were recorded, distributed in five families: Hydrodictyaceae Dumortier, Neochloridaceae Ettl & Komárek, Radiococcaceae Fott ex P.C.Silva, Scenedesmaceae Oltmanns, Selenastraceae Blackman & Tansley. These taxa have mainly cenobial representatives, with about 70% of the individuals in this thallus configuration, followed by 22% colonies and 8% unicellular thallus. Among the identified species, five occurred only in mesotrophic sites, warning for environments with tendencies to elevate their trophic, since they are genera previously associated with these conditions. Ten new citations were recorded for the State of Paraná, namely: Pseudopediastrum boryanum var. longicorne (Reinsch) P.M.Tsarenko, Radiococcus skujae I.Kostikov, T.Darienko, A.Lukesová & L.Hoffmann, Desmodesmus perforatus (Lemmermann) E.Hegewald, Desmodesmus subspicatus (Chodat) E.Hegewald & A.W.F.Schmidt, Scenedesmus indicus Philipose ex Hegewald, Engelberg & Paschma, Ankistrodesmus bernardii Komárek, Monoraphidium capricornutum (Printz) Nygaard, Monoraphidium caribeum Hindák, Raphidocelis danubiana var. elegans (Playfair) Taşkin & Alp, Selenastrum rinoi Komárek & Comas. Taxonomic studies, such as this one, are an important tool for understanding the flora, and in addition to contributing to the registration of species in aquatic ecosystems, they serve as a basis for ecological studies and other approaches used to preserve biodiversity in these places.

Resumo Ambientes lóticos são ecossistemas muito vulneráveis aos impactos das atividades humanas, especialmente em regiões urbanas, e uma das formas para auxiliar no diagnóstico ambiental é utilizando o conhecimento da composição dos organismos bioindicadores, dentre eles as microalgas. O objetivo foi caracterizar qualitativamente as microalgas enquadradas na Classe Chlorophyceae Wille, fornecendo descrições e dados merísticos dos espécimes bem como as condições ambientais em que os táxons foram registrados. Foram realizadas amostragens de água e de fitoplâncton trimestralmente no ano de 2020, em nove rios de abastecimento, distribuídos em três bacias hidrográficas da região oeste do Paraná (bacia do Paraná III, bacia do Piquiri e bacia do Baixo Iguaçu). Os rios estudados foram enquadrados como oligotróficos ou mesotróficos e os táxons apresentaram em sua maioria ocorrência rara. Foram registrados 36 táxons pertencentes a classe Chlorophyceae distribuídos em cinco famílias: Hydrodictyaceae Dumortier, Neochloridaceae Ettl & Komárek, Radiococcaceae Fott ex P.C.Silva, Scenedesmaceae Oltmanns, Selenastraceae Blackman & Tansley. Esses táxons possuem representantes principalmente cenobiais, apresentando cerca de 70% dos indivíduos nessa configuração de talo, seguido por 22% de colônias e 8% de talos unicelulares. Entre as espécies identificadas, cinco ocorreram somente em locais mesotróficos, advertindo para ambientes com tendências a elevar sua trofia, visto que são gêneros já associados anteriormente a essas condições. Foram registradas 10 novas citações para o Estado do Paraná, sendo estas: Pseudopediastrum boryanum var. longicorne (Reinsch) P.M.Tsarenko, Radiococcus skujae I.Kostikov, T.Darienko, A.Lukesová & L.Hoffmann, Desmodesmus perforatus (Lemmermann) E.Hegewald, Desmodesmus subspicatus (Chodat) E.Hegewald & A.W.F.Schmidt, Scenedesmus indicus Philipose ex Hegewald, Engelberg & Paschma, Ankistrodesmus bernardii Komárek, Monoraphidium capricornutum (Printz) Nygaard, Monoraphidium caribeum Hindák, Raphidocelis danubiana var. elegans (Playfair) Taşkin & Alp, Selenastrum rinoi Komárek & Comas. Trabalhos taxonômicos, como este, são uma importante ferramenta para o conhecimento da flora, e além de contribuir no registro das espécies nos ecossitemas aquáticos, servem como base para estudos ecológicos e demais abordagens utilizadas na preservação da biodiversidade nesses locais.

Otimização do método extrativo por maceração para obtenção de fitoquímicos de Ochtodes secundiramea (Rhodophyta)

Schistosomiasis is a parasitic infectious disease that affects a vast area of the planet, reaching thousands of people in low-income regions, with little or no basic sanitation. In Brazil, the disease is endemic and caused by the worm Schistosoma mansoni. Currently, the only drug used for the treatment and control of the disease is praziquantel. However, there are studies demonstrating possible resistance to this drug. Another method recommended by the WHO (World Health Organization) is the molluscicide niclosamide, used to combat snails, however, affecting fish, amphibians and other organisms. Therefore, research is carried out looking for alternative treatments based on natural products. Previous studies have shown that crude extracts of the seaweed Ochtodes secundiramea have schistosomicidal activity. In order to obtain new extracts with higher yields of phytochemicals and cost-benefit relevance for possible prototypes of new more efficient drugs against Schistosoma mansoni, in this work we present the optimization of the extractive method from the maceration process, which demonstrated good yield using a larger volume of dichloromethane solvent and with chloroform solvent in a smaller volume.

A esquistossomose é uma doença infecto parasitária que afetando vasta área do planeta, atingindo milhares de pessoas em regiões de baixa renda, com pouca e até inexistência de saneamento básico. No Brasil, a doença é endêmica e causada pelo verme Schistosoma mansoni. Atualmente o único medicamento usado para o tratamento e controle da doença é o praziquantel. Contudo, existem estudos demonstrando uma possível resistência a este medicamento. Outro método recomendado pela OMS (Organização Mundial de Saúde) é o moluscicida niclosamida, usado no combate aos caramujos, porém, afetando peixes, anfíbios entre outros microorganismos. Portanto, são realizadas pesquisas a procura por tratamentos alternativos com base em produtos naturais. Estudos anteriores demonstraram que os extratos brutos da alga marinha Ochtodes secundiramea apresentam atividade esquistossomicida. Afim de obter novos extratos com maiores rendimentos de fitoquímicos e relevância custo-benefício para possíveis protótipos de novos fármacos mais eficientes frente ao combate do Schistosoma mansoni, neste trabalho apresentamos a otimização do método extrativo a partir do processo de maceração, o qual demonstrou bom rendimento utilizando maior volume de solvente diclorometano e com solvente clorofórmio em menor volume.

Ocorrência de florações de cianobactérias e consequências para a saúde pública no Nordeste do Brasil / Ocurrence of cyanobacterial bloom and consequences for public health in Northeastern Brazil / Ocurrencia de las floraciones de cianobacterias y consecuencias para la salud pública en el Nordeste de Brasil

As florações são resultado de interações entre fatores físicos, químicos e biológicos, sendo caracterizadas pelo crescimento massivo de microrganismos. As proliferações de cianobactérias indicam a deterioração na qualidade da água e podem ser consideradas problemas de saúde pública, devido à capacidade de produção e liberação de toxinas pelas cianobactérias nos ambientes aquáticos, especialmente nos reservatórios de abastecimento. Assim, este trabalho teve como objetivo verificar, a partir de uma revisão de literatura, a ocorrência de florações de cianobactérias e cianotoxinas e os efeitos especialmente para saúde pública. A metodologia utilizada foi revisão narrativa de trabalhos selecionados seguindo os critérios de inclusão. Foi verificada a ocorrência de 74 espécies de cianobactérias, sendo Microcystis aeruginosa e Raphidiopsis raciborskii as predominantes. Espécies potencialmente tóxicas foram encontradas em todas as florações relatadas nos trabalhos realizados na região Nordeste. As florações de cianobactérias ocorreram principalmente em reservatórios da região Nordeste, juntamente com cianotoxinas (microcistinas, cilindrospermopiscina e saxitoxina). Têm sido frequentes florações com cianotoxinas em sistemas aquáticos, ocasionando alterações no ambiente aquático. Essas modificações alcançam diversos níveis tróficos e podem alcançar o homem, sendo problema de saúde pública.

The blooms are the result of interactions between physical, chemical, and biological factors, and are characterized by the explosive growth of microorganisms. The proliferations of cyanobacteria indicate deterioration in quality and can be considered public health problems due to the ability of cyanobacteria to produce and release toxins in aquatic environments, especially in supply reservoirs. Thus, this study aimed to review the literature to verify the occurrence of cyanobacteria and cyanotoxin blooms and the effects especially for public health. The methodology used was narrative review of selected papers according to the inclusion criteria. The occurrence of 74 cyanobacteria species was verified, with Microcystis aeruginosa and Raphidiopsis raciborskii being the predominant ones. Potentially toxic species were found in all blooms studies carried out in the Northeast region. Cyanobacterial blooms were found mainly in reservoirs in the Northeast region, along with cyanotoxins (microcystins, cylindrospermopsin, and saxitoxin). Blooms with cyanotoxins have been frequent in aquatic systems, causing changes in the aquatic environment. These changes reach several trophic levels, and can reach man, being a public health problem.

Las floraciones son el resultado de interacciones entre factores físicos, químicos y biológicos, caracterizadas por el crecimiento explosivo de microorganismos. La proliferación de cianobacterias indica un deterioro de la calidad y puede considerarse un problema de salud pública debido a la capacidad de las cianobacterias de producir y liberar toxinas en ambientes acuáticos, especialmente en los embalses de abastecimiento. Así, este estudio tenía como objetivo revisar la literatura para verificar la ocurrencia de floraciones de cianobacterias y cianotoxina, así como sus efectos especialmente en la salud pública. La metodología utilizada fue la revisión narrativa de los documentos seleccionados de acuerdo con los criterios de inclusión. Se verificó la aparición de 74 especies de cianobacterias, de las cuales Microcystis aeruginosa y Raphidiopsis raciborskii fueron las más predominantes. Se encontraron especies potencialmente tóxicas en todos los estudios de floración realizados en los estados de la región Nordeste de Brasil. Las floraciones de cianobacterias se encontraron principalmente en embalses en la región Nordeste, junto con cianotoxinas (microcistinas, cilindrospermopsinas y saxitoxinas). Ha habido frecuentes floraciones con cianotoxinas en los sistemas acuáticos, causando cambios en el medio acuático. Estos cambios alcanzan varios niveles tróficos y pueden llegar al hombre, siendo un problema de salud pública.

Prioritizing conservation in sub-Saharan African lakes based on freshwater biodiversity and algal bloom metrics.

As agricultural land use and climate change continue to pose increasing threats to biodiversity in sub-Saharan Africa, efforts are being made to identify areas where trade-offs between future agricultural development and terrestrial biodiversity conservation are expected to be greatest. However, little research so far has focused on freshwater biodiversity conservation in the context of agricultural development in sub-Saharan Africa. We aimed to identify lakes and lake areas where freshwater biodiversity is most likely to be affected by eutrophication and Harmful Algal Blooms (i.e., when algae multiply to the extent that they have toxic effects on people and freshwater fauna), some of the most important emerging threats to freshwater ecosystems worldwide, especially with the onset of climate change. Using novel remote-sensing techniques, we identified lakes that demonstrated high biodiversity and algal bloom levels. We calculated the richness of freshwater species and the normalized difference chlorophyll index (NDCI) to prioritize lakes in Ghana, Ethiopia, Zambia, and bordering countries, of high priority for conservation. We identified 169 priority lakes and lake areas for conservation, based on high levels of biodiversity exposed to potentially harmful algal blooms. Zambia had the most lakes identified as conservation priorities (76% of its small lakes and five 100-km2 areas in large lakes). Many of the conservation priority lakes and lake areas identified in this study were in transboundary watersheds; thus, collaborative water resource management and conservation at the watershed scale is needed. The use of remote-sensing tools to prioritize freshwater systems for conservation according to algal-bloom risk is vital in remote, undersampled world regions, especially given the increasing threat posed to freshwater biodiversity by rapidly expanding agriculture and climate change.

Priorización de la Conservación en los Lagos Sub-Saharianos con base en Medidas de Biodiversidad de Aguas Dulces y Floración de Algas Resumen Conforme el cambio climático y el uso de suelo para cultivos siguen representando amenazas crecientes para la biodiversidad en la región sub-sahariana de África, se están realizando esfuerzos para identificar las áreas en donde se espera que sucedan las mayores compensaciones entre el desarrollo agrícola venidero y la conservación de la biodiversidad terrestre. Sin embargo, pocas investigaciones se han centrado en la conservación de la biodiversidad de aguas dulces dentro del contexto del desarrollo agrícola en esta región de África. Nos enfocamos en localizar las áreas en donde sea más probable que la biodiversidad de aguas dulces se vea afectada por la eutrofización y las floraciones de algas (es decir, cuando las algas se multiplican a tal grado que tienen efectos tóxicos sobre las personas y la fauna de agua dulce), dos de las amenazas emergentes más importantes para los ecosistemas de agua dulce en todo el mundo debido al cambio climático. Mediante técnicas novedosas de teledetección identificamos los lagos que se traslapaban con áreas de gran biodiversidad y floraciones de algas. Calculamos la riqueza de especies de agua dulce y el índice de diferencia normalizada de clorofila (IDNC) para identificar los lagos de suma importancia para la conservación en Ghana, Etiopía, Zambia y sus países fronterizos. Identificamos 169 áreas prioritarias para la conservación con base en los niveles elevados de biodiversidad expuestos a las floraciones de algas potencialmente dañinas. Zambia tuvo la mayor cantidad de lagos identificados como prioridades de conservación (76% de sus lagos pequeños y cinco áreas de 100 km2 en los grandes lagos). Las amenazas para la biodiversidad de agua dulce estuvieron presentes a nivel de cuenca, con frecuencia con una extensión más allá de las fronteras políticas de un país; por lo tanto, se requiere que el manejo de recursos hídricos y la conservación sean esfuerzos colaborativos a nivel de cuenca. El uso de herramientas de teledetección para priorizar la conservación de los sistemas de agua dulce de acuerdo con el riesgo de floración de algas es vital en las regiones remotas y poco muestreadas del mundo, especialmente debido a la amenaza creciente que representan el cambio climático y la expansión agrícola para la biodiversidad de agua dulce.

speciesLink: rich data and novel tools for digital assessments of biodiversity / speciesLink: dados valiosos e ferramentas inovadoras para avaliações digitais da biodiversidade

Abstract speciesLink is a large-scale biodiversity information portal that exists thanks to a broad collaborative network of people and institutions. CRIA's involvement with the scientific community of Brazil and other countries is responsible for the significant results achieved, currently reaching more than 15 million primary biodiversity data records, 95% of which are associated with preserved specimens and about 25% with high-quality digital images. The network provides data on over 200,000 species, of which over 110,000 occur in Brazil. This article describes thematic networks within speciesLink, as well as some of the most useful tools developed. The importance and contributions of speciesLink are outlined, as are concerns about securing stable budgetary support for such biodiversity data e-infrastructures. Here we review the value of speciesLink as a major source of biodiversity information for research, education, informed decision-making, policy development, and bioeconomy.

Resumo speciesLink é um portal de informações em larga escala sobre biodiversidade, que existe graças a uma ampla rede colaborativa de pessoas e instituições. O envolvimento do CRIA com a comunidade científica do Brasil e de outros países é responsável pelos resultados expressivos alcançados, atingindo atualmente mais de 15 milhões de registros de dados primários de biodiversidade, sendo 95% associados a espécimes preservados e cerca de 25% a imagens digitais de alta qualidade. A rede fornece dados sobre mais de 200.000 espécies, das quais mais de 110.000 ocorrem no Brasil. Este artigo descreve as redes temáticas do speciesLink, bem como algumas das ferramentas mais úteis desenvolvidas. A importância e as contribuições do speciesLink são destacadas, assim como as preocupações em garantir um apoio financeiro estável para e-infraestruturas de dados sobre biodiversidade. Aqui revisamos o valor do speciesLink como uma das principais fontes de informação sobre biodiversidade para pesquisa, educação, tomada de decisão, desenvolvimento de políticas e bioeconomia.

Phenolic compound and fatty acid properties of some microalgae species isolated from Erbil City

Abstract The total phenolic compound and fatty acid profiles of lipids from microalgae are unique. The present study was designed to investigate aqueous, ethanolic and acetone extracts of several algae (Spirogyra sp., Spirulina sp.,Chlorella sp and Chara sp.) for their antioxidant capacities of the crude extracts and fractions by radical scavenging activity against the stable radical 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl DPPH as well; total phenolic content. The results showed that Spirulina sp. indicated significantly higher total phenolic compound and antioxidant activities compared to the other species (P 0.05) and acetone extracts showed higher quantity among three extracts. The fatty acids analysis using High performance liquid chromatography HPLC showed the presence of palmitic acid, stearic acid, oleic acid, and linoleic acid, palmitic acid showed high quantity than other fatty acid classes in all studied algae. This study concluded that high antioxidant capacity of microalgae could be inspected for different industrial applications.

Resumo O composto fenólico total e os perfis de ácidos graxos dos lipídios das microalgas são únicos. O presente estudo foi desenhado para investigar extratos aquosos, etanólicos e acetona de várias algas (Spirogyra sp., Spirulina sp., Chlorella sp. e Chara sp.) Quanto às suas capacidades antioxidantes dos extratos brutos e frações por atividade de eliminação de radicais contra o radical estável 1,1-difenil-2-picrilhidrazil DPPH também; fenólico total. Os resultados mostraram que a Spirulina sp. indicaram atividade antioxidante e compostos fenólicos totais significativamente maiores em relação às outras espécies (P 0,05), e os extratos de acetona apresentaram maior quantidade entre os três extratos. A análise de ácidos graxos por cromatografia líquida de alta eficiência - HPLC mostrou a presença de ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico e ácido linoleico; o ácido palmítico apresentou maior quantidade do que outras classes de ácidos graxos em todas as algas estudadas. Este estudo concluiu que a alta capacidade antioxidante pode ser inspecionada para diferentes aplicações industriais.

Phenolic compound and fatty acid properties of some microalgae species isolated from Erbil City / Propriedades do composto fenólico e dos ácidos graxos de algumas espécies de microalgas isoladas da cidade de Erbil

Food handlers plays a primary role in the transmission of pathogenically important protozoans and helminth parasites. This study was aimed to evaluate the prevalence of intestinal pathogenic protozoans and helminth parasites among food handlers in and around University of Malakand, Lower Dir, Pakistan. Stool samples were collected from 642 food handlers (all of male) in a cross-sectional study from January to November, 2017. Wet Mount Techniques and concentration methods by using salt and formol­ether solutions. Three hundred and eighty four cases (59.8%) were found infected with one more parasites. Most of the individuals were found infected with helminth (47.6%) as compared to intestinal protozoans (0.93%). Seventy two cases (11.2%) of the cases presented mixed infection with both intestinal protozoan and helminth parasites. The order of prevalence for intestinal helminth was Ancylostoma duodenale (n = 258, 40.1%), followed by Taeniasa ginata (n=96, 14.9%) Ascaris lumbricoides (n = 54, 8.40%) and Trichuris trichura (n=30, 4.60%). For intestinal protozoa, Entamoeba histolytica/díspar (n = 36, 5.64%) was the only protozoan detected. Mono-parasitism was higher than poly-parasitism. Family size income and education level were the factors significantly (P<0.05) associated in the parasites prevalence. Current research showed that IPIs are primarily the foodborne pathogens still an important public health problem in Pakistan. Effective control programs on parasitic diseases transfer and their associated factors are recommended.

Os manipuladores de alimentos desempenham um papel fundamental na transmissão de protozoários e helmintos parasitas patogenicamente importantes. Este estudo teve como objetivo avaliar a prevalência de protozoários patogênicos intestinais e helmintos parasitas entre manipuladores de alimentos na Universidade de Malakand, Lower Dir, Paquistão. Amostras de fezes foram coletadas de 642 manipuladores de alimentos (todos do sexo masculino) em um estudo transversal de janeiro a novembro de 2017. Técnicas de montagem úmida e métodos de concentração usando soluções de sal e formol-éter. Trezentos e oitenta e quatro casos (59,8%) foram encontrados infectados com mais um parasita. A maioria dos indivíduos foi encontrada infectada por helmintos (47,6%) em comparação com protozoários intestinais (0,93%). Setenta e dois casos (11,2%) dos casos apresentavam infecção mista com protozoários intestinais e helmintos parasitas. A ordem de prevalência de helmintos intestinais foi Ancylostoma duodenale (n = 258, 40,1%), seguido por Taeniasa ginata (n = 96, 14,9%) Ascaris lumbricoides (n = 54, 8,40%) e Trichuris trichura (n = 30, 4,60 %). Para protozoários intestinais, Entamoeba histolytica / dispar (n = 36, 5,64%) foi o único protozoário detectado. Monoparasitismo foi maior do que poliparasitismo. A renda familiar e o nível de escolaridade foram os fatores significativamente (P <0,05) associados na prevalência de parasitos. A pesquisa atual mostrou que os IPIs são principalmente os patógenos de origem alimentar, ainda um importante problema de saúde pública no Paquistão. Programas eficazes de controle da transferência de doenças parasitárias e seus fatores associados são recomendados.

Propiedades hepatoprotectoras de las algas marinas: estrés oxidativo en modelos animales intoxicados con xenobióticos / Hepato-protective properties of seaweeds: oxidative stress in animal models intoxicated with xenobiotics

Resumen Desde épocas ancestrales, las algas marinas han sido empleadas con fines medicinales. En la actualidad, las algas han atraído la atención como fuentes de compuestos bioactivos, debido a su alto contenido en metabolitos secundarios. En numerosos estudios epidemiológicos e investigaciones experimentales se han demostrado diferentes propiedades terapéuticas. Diversos autores han demostrado actividades antioxidantes en especies de algas marinas y su relación con las propiedades hepatoprotectoras, explicadas en la mayoría de los casos por su composición polifenólica. Por otra parte, existen pocos fármacos disponibles que estimulen la función hepática, ofrezcan protección al hígado de posibles daños y/o ayuden a regenerar las células hepáticas. Por este motivo resulta interesante buscar fármacos alternativos para el tratamiento de enfermedades hepáticas. Durante dos décadas, el Grupo de Farmacología y Toxicología de la Universidad de La Habana (UH), en coordinación con el Laboratorio de Lípidos de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas (FCF-USP) de la Universidad de San Pablo, Brasil, han investigado varias especies de algas marinas como fuentes de sustancias neuro y hepatoprotectoras con resultados alentadores. En la presente revisión se analizó un conjunto de investigaciones de extractos y moléculas de algas marinas como posibles agentes hepatoprotectores y su relación con la actividad antioxidante. Se presentan diferentes metodologías con varios modelos animales, inductores de daño hepático y variables experimentales. A partir de estas consideraciones, el objetivo de este artículo de revisión fue resumir el estado de la ciencia hasta la fecha acerca del papel de las algas marinas como fuentes naturales de hepatoprotectores y su relación con las propiedades antioxidantes.

Abstract Since ancient times, seaweed has been used for medicinal purposes. At present, seaweeds have attracted attention as sources of bioactive compounds, due to their high content of secondary metabolites. In numerous epidemiological studies and experimental investigations, different therapeutic properties cuidahave been shown. Several authors have demonstrated antioxidant activities in seaweeds species and their relationship with hepato-protective properties, explained in most cases by their polyphenolic composition. On the other hand, there are few drugs available that stimulate liver function, offer protection to the liver from possible damage and/or help to regenerate liver cells, so it is interesting to look for alternative drugs for the treatment of liver diseases. For two decades, the Pharmacology and Toxicology Group of University of Havana (UH) in coordination with the Lipids Laboratory, School of Pharmaceutical Sciences of the University of Sao Paulo (FCF-USP) (Brazil) have investigated various species of seaweeds as sources of neuro- and hepato-protectors with encouraging results. In this review a set of investigations of extracts and molecules of seaweed is analysed as possible hepato-protective agents and their relationship with antioxidant activity. Different methodologies are presented with various animal models, liver damage inducers and experimental variables. Based on these considerations, the objective of this review article was to summarise the state of science to date about the role of seaweeds as natural sources of hepato-protectors and their relationship with antioxidant properties.

Resumo Desde épocas ancestrais, as algas marinhas são utilizadas para fins medicinais. Atualmente, as algas têm chamado a atenção como fontes de compostos bioativos, devido ao alto teor de metabólitos secundários. Em muitos estudos epidemiológicos e investigações experimentais, diferentes propriedades terapêuticas foram demonstradas. Vários autores têm demonstrado atividades antioxidantes em espécies de algas marinhas e sua relação com propriedades hepato-protetoras, explicadas na maioria dos casos por sua composição polifenólica. Por outro lado, existem poucos medicamentos disponíveis que estimulem a função hepática, ofereçam proteção ao fígado de possíveis danos e/ou ajudem a regenerar as células hepáticas, por isso é interessante procurar medicamentos alternativos para o tratamento de doenças hepáticas. Há duas décadas, o Grupo de Farmacologia e Toxicologia de la Universidade de la Habana (UH) em coordenação com o Laboratório de Lipídios da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF-USP) da Universidade de São Paulo, Brasil tem investigado várias espécies de algas marinhas como fontes de neuro- e hepato-protetores com resultados animadores. Nesta revisão foi analisado um conjunto de investigações de extratos e moléculas de algas marinhas como possíveis agentes hepato-protetores e sua relação com a atividade antioxidante. Diferentes metodologias são apresentadas com vários modelos animais, indutores de dano hepático e variáveis experimentais. Com base nessas considerações, o objetivo deste artigo de revisão era resumir o estado da ciência até o momento sobre o papel das algas marinhas como fontes naturais de hepatoprotetores e sua relação com propriedades antioxidantes.

Optimization and qualitative comparison of two vinasse pre-treatments aiming at microalgae cultivation / Otimização e comparação qualitativa de dois pré-tratamentos da vinhaça visando ao cultivo de microalgas

ABSTRACT The cultivation of microalgae is a possible destination for vinasse, a residue from the sugar and alcohol industry. This use can help reduce the costs of microalgae production and remediate this residue rich in nutrients. However, the physicochemical characteristics of vinasse limit its use for microalgae growth at low concentrations, except when the residue is pretreated. This work aimed at optimizing the vinasse pretreatments of centrifugation and adsorption by smectite clay and activated charcoal on laboratory scale in terms of amounts of materials used and time spent, making them more viable on larger scales. The optimized processes were then compared in productive, economic, and environmental terms. The dilution of treated vinasse with distilled water resulted in similar growth of Chlorella vulgaris to those obtained with the dilution in BG11 medium, indicating that the addition of nutrients in culture media is not necessary. Although microalgae growth occurs in higher concentrations of vinasse treated by adsorption, the results show that centrifugation required less processing time, has cheaper processing costs, and generated much less residue. Centrifugation treatment has greater economic and environmental viabilities and was more sustainable than the adsorption, even though the algae did not grow in the centrifuged residue in concentrations as high as it did after the adsorption treatment. Therefore, this article brings a new view about the economic and environmental aspects on the use of pretreated vinasse for microalgal growth, giving a lucrative destination for a highly polluting waste.

RESUMO O cultivo de microalgas é um possível destino para a vinhaça, um resíduo da indústria sucroalcooleira. Esse uso pode ajudar a reduzir custos da produção de microalgas, além de remediar esse resíduo rico em nutrientes, entretanto as características físico-químicas da vinhaça limitam seu uso para o crescimento de microalgas a baixas concentrações, exceto quando o resíduo é pré-tratado. Este trabalho objetivou otimizar os pré-tratamentos da vinhaça de centrifugação e de adsorção por argila esmectita e carvão ativado em escala laboratorial quanto à quantidade de materiais utilizados e tempo gasto, tornando-os mais viáveis em escalas ampliadas. Os processos otimizados foram então comparados em termos produtivos, econômicos e ambientais. A diluição das vinhaças tratadas com água destilada resultou em crescimento de Chlorella vulgaris semelhante ao obtido com diluições com meio BG11, indicando que a adição de nutrientes nos meios de cultura não é necessária. Embora o crescimento de microalgas ocorra em concentrações mais altas de vinhaça tratada por adsorção, os resultados mostram que a centrifugação exigiu menos tempo de processamento, tem custos mais baratos e gerou menos resíduos. De maneira comparativa, o tratamento por centrifugação possui maior viabilidade econômica e ambiental e foi mais sustentável do que a adsorção, embora as algas não tenham crescido no resíduo centrifugado em concentrações tão altas quanto após o tratamento de adsorção. Portanto, este artigo traz uma nova visão sobre os aspectos econômicos e ambientais do uso da vinhaça pré-tratada para o crescimento de microalgas, proporcionando um destino lucrativo para um resíduo altamente poluente.

Isolation, fractionation and anticoagulant activity of a sulfated galactan extracted from the green algae Penicillus capitatus / Isolamento, fracionamento e atividade anticoagulante da galactana sulfatada extraída da alga verde Penicillus capitatus

ABSTRACT: Marine algae are natural sources of macromolecules known as sulfated polysaccharides. This class of compounds has attracted the interest of Pharmaceutical Sciences due to its pharmacological anticoagulant, antiplatelet and antithrombotic properties. Therefore, this study evaluated the anticoagulant potential of sulfated polysaccharides extracted from the algae Penicillus capitatus. The extracted sulfated polysaccharides were purified, partially characterized and their anticoagulant activity was evaluated. The extraction process followed by ethanol precipitation resulted in five fractions. Among the analyzed fractions, F44 contained highest concentration of sulfated polysaccharides. After the purified fraction F23, F44 displayed in vitro anticoagulant activity in a time testing for activated partial thromboplastin time and prothrombin time. The preferential mechanism effect was based on interactions between thrombin and factor Xa. Additional studies on structure pharmacological are required to test the viability of the use of sulfated polysaccharides as therapeutic agents.

RESUMO: As algas marinhas são fontes naturais de macromoléculas conhecidas como polissacarídeos sulfatados. Esta classe de compostos atraiu o interesse das Ciências Farmacêuticas devido às suas propriedades farmacológicas como anticoagulante, antiplaquetária e antitrombótica. Portanto, este estudo tem como objetivo avaliar o potencial anticoagulante de polissacarídeos sulfatados extraídos de algas de Penicillus capitatus. Os polissacarídeos sulfatados extraídos foram purificados, parcialmente caracterizados e sua atividade anticoagulante foi avaliada. O processo de extração seguido pela precipitação com etanol resultou em cinco frações. Entre as frações analisadas, F44 foi a maior concentração de polissacarídeos sulfatados. Após a purificação, as frações F23 e F44 mostraram atividade anticoagulante in vitro em um teste de tempo de tromboplastina parcialmente ativada e tempo de protrombina. Seu mecanismo preferencial é baseado nas interações entre trombina e fator Xa. Estudos adicionais sobre a estrutura farmacológica são necessários para testar a viabilidade do uso como agente terapêutico.

Analysis of Nostoc muscorum biomass production in a hydroponic system / Análisis de la producción de biomasa de Nostoc muscorum en sistema hidropónico / Análise da produção de biomassa de Nostoc muscorum num sistema hidropônico

Abstract Nostoc is a genus of filamentous cyanobacteria with biotechnological applications in human nutrition, biomedicine, biofertilization and commercial production of biofuels. However, the low growth rate in liquid medium due to its periphytic nature and its tendency to form biofilms, limits its large-scale production. Therefore, the aim of this study was to evaluate the biomass production of Nostoc muscorum in a modified hydroponic system. Cultures of N. muscorum were made by triplicate, in a hydroponic system under semicontrolled conditions of temperature (29 ± 13 °C), light intensity (32 ± 54 µmol/m2/s) and photoperiod (12 hours), for a total of 23 days inside a greenhouse. Temperature, pH, conductivity and dry biomass production were monitored on alternating days. The results showed that the maximum dry biomass production was 0.2276 ± 0.0114 g/m2/day, and the average productivity was 0.4149 ± 0.0207 g/m2/day. The maximum biomass production of N. muscorum was achieved on day thirteen with 0.3185 ± 0.0159 g/m2/day. The correlation statistical analysis of environmental variables did not show significant differences; thus, temperature, pH and electrical conductivity did not affect the biomass production of N. muscorum. Consequently, the algal growth was influenced by the species physiology only. The support used in the hydroponic system allowed the adhesion and development of the algae mucilaginous layer without requiring drying periods as in conventional crops. The hydroponic system provided a continuous flow of nutrients hat could prevent the attack of opportunistic bacteria and fungi, generating a high growth rate of N. muscorum. The hydroponic system represents a viable alternative for the production of N. muscorum biomass under greenhouse conditions at large scale.

Resumen Nostoc es un género de cianobacterias filamentosas con aplicaciones biotecnológicas en nutrición humana, biomedicina, biofertilización y producción comercial de biocombustibles. Sin embargo, su baja tasa de crecimiento en medio líquido por su naturaleza perifítica y su tendencia a formar biofilms, limita su producción a gran escala. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue analizar la producción de biomasa de Nostoc muscorum en un sistema hidropónico modificado. Para ello, se realizaron cultivos de N. muscorum por triplicado, en un sistema hidropónico bajo condiciones semicontroladas de temperatura (29 ± 13°C), intensidad lumínica (32 ± 54 µmol/m2/s) y fotoperiodo (12 horas), durante 23 días en un invernadero. La temperatura, el pH, la conductividad eléctrica y la producción de biomasa seca, fueron monitoreados en días alternados. Los resultados arrojaron que la producción máxima de biomasa seca fue de 0.2276 ± 0.0114 g/m2/día, y la productividad promedio fue de 0.4149 ± 0.0207 g/m2/día. A su vez, la producción máxima de biomasa de N. muscorum se obtuvo el día trece con 0.3185 ± 0.0159 g/m2/día. El análisis estadístico de correlación de variables ambientales no arrojó diferencias significativas, por lo que la temperatura, el pH y la conductividad eléctrica no afectaron la producción de biomasa de N. muscorum. Consecuentemente, el crecimiento algal fue influenciado por la fisiología de la especie. El soporte empleado en el sistema hidropónico permitió la adherencia y el desarrollo de la capa mucilaginosa de la cianobacteria sin requerir períodos de desecación como en los cultivos convencionales. El sistema hidropónico proporcionó un flujo continuo de nutrientes que podría prevenir el ataque de bacterias y hongos oportunistas, generando una alta tasa de crecimiento. De este modo, este sistema hidropónico representa una alternativa viable para la producción de biomasa de N. muscorum en condiciones de invernadero a gran escala.

Resumo Nostoc é um gênero de cianobactérias filamentosas com aplicações biotecnológicas em nutrição humana, biomedicina, biofertilização e produção comercial de biocombustíveis. Entretanto, sua baixa taxa de crescimento em meio líquido, devido à sua natureza perifítica e sua tendência a formar biofilmes, limita sua produção em larga escala. Portanto, o objetivo deste estudo foi analisar a produção de biomassa de Nostoc muscorum num sistema hidropônico modificado. Para isso, foram realizadas culturas de N. muscorum em triplicata num sistema hidropônico sob temperatura (29 ± 13°C) e intensidade da luz (32 ± 54 µmol/m2 /s) semicontroladas com fotoperíodo de 12 horas durante 23 dias numa estufa. A temperatura, o pH, a condutividade elétrica e a biomassa seca foram monitorados em dias alternados. Os resultados mostraram que a produção máxima de biomassa seca foi de 0,2276 ± 0,0114 g/m2 /dia e a produtividade média foi de 0,4149 ± 0,0207 g/ m2 /dia. No entanto, a produção máxima de biomassa de N. muscorum foi obtida no dia treze com 0,3185 ± 0,0159 g/m / dia. A análise estatística da correlação de variáveis ambientais não mostrou nenhuma diferença significativa, de modo que a temperatura, o pH e a condutividade eléctrica não afetaram a produção de biomassa de N. muscorum e o crescimento foi influenciado pela fisiologia da espécie. O suporte utilizado permitiu a adesão e desenvolvimento da camada mucilaginosa das algas sem a necessidade de períodos de secagem como nas culturas convencionais. O sistema hidropônico proporcionou um fluxo contínuo de nutrientes que impede o ataque de bactérias e fungos oportunistas, gerando uma alta taxa de crescimento. Portanto, este sistema hidropônico representa uma alternativa viável para a produção de biomassa de N. muscorum em larga escala sob condições de estufa.

Impact of El Niño 2015-2016 on the coral reefs of the Pacific of Costa Rica: the potential role of marine protection

Introduction: El Niño 2015-2016 was considered one of the most severe worldwide, causing the third global event of coral bleaching. Previous high-intensity El Niño events (1982-83 and 1997-98) caused high coral mortalities and deterioration of coral reef structures along the Eastern Tropical Pacific, affecting both ecosystem and associated economical activities. Objective: The aim of this study was to determine the impact of the most recent El Niño event on coral reefs from Cocos Island and the Pacific coast of southern Costa Rica. Methods: Coral reefs were surveyed before (2013-2014) and after (2016) the disturbance, using underwater visual censuses within belt transects, to quantify the bottom coverage at different depths. Results: In general, average live coral cover decreased 50% after the 2015-2016 El Niño event, with Golfo Dulce being the most affected area with 75% of live coral cover decline. However, in certain localities such as Isla del Coco and Isla del Caño, the effects of El Niño were apparently minimal, since no substantial loss of live coral cover was detected. Differences in the level of deterioration found between coral reefs could be related to several factors, including the age of the protected area, the distance to centers of human population, and the effectiveness in the application of management strategies. Conclusions: The synergistic impact of the 2015-16 El Niño event and other stressors (e.g. illegal fishing and unregulated coastal human development) increased the levels of disturbance on coral reefs, threatening their structure and functioning. It is necessary to strengthen conservation strategies in order to improve the resilience of coral reefs to the impact of natural and anthropogenic disturbances. Concrete actions such as coral reef restoration, marine environmental education, and marine spatial planning must become important tools to maintain the good health of coral reefs and ensure the sustainability of the goods and services provided by these ecosystems.

Introducción: El fenómeno El Niño del 2015-2016 fue considerado como uno de los más severos a nivel mundial, causando el tercer evento global de blanqueamiento coralino. Eventos previos de alta intensidad (1982-83 y 1997-98), causaron altas mortalidades coralinas y el deterioro de estructuras arrecifales a lo largo de Pacífico Tropical Oriental, afectando tanto al ecosistema como las actividades económicas asociadas. Objetivo: El objetivo de este estudio, fue determinar el impacto del evento El Niño 2015-2016 en la salud de los arrecifes coralinos de la Isla del Coco y la costa Pacífico Sur de Costa Rica. Métodos: La evaluación de los arrecifes de coral se realizó antes (2013-2014) y después (2016) de la perturbación, utilizando censos visuales subacuáticos en transectos de banda, con el fin de cuantificar la cobertura del fondo a distintas profundidades. Resultados: En general, la cobertura coralina viva promedio disminuyó 50% después del evento El Niño 2015-2016, siendo Golfo Dulce la zona más afectada con una reducción del 75%. Sin embargo, en ciertas localidades como las islas Coco y Caño, los efectos de El Niño fueron aparentemente mínimos, ya que no se detectó una pérdida sustancial de la cobertura coralina viva. Las diferencias en el nivel de deterioro encontradas entre los arrecifes podrían estar relacionadas con varios factores, incluyendo el tiempo transcurrido desde que se estableció el área protegida, la distancia a los centros de la población humana y la efectividad en la aplicación de estrategias de manejo. Conclusiones: El impacto sinérgico del evento El Niño 2015-2016 y otros factores de estrés (por ejemplo, la pesca ilegal y el desarrollo costero no regulado) incrementó los niveles de perturbación en los arrecifes coralinos, amenazando su estructura y funcionamiento. Es necesario fortalecer las estrategias de conservación para mejorar la resiliencia de los arrecifes coralinos ante el impacto de perturbaciones naturales y antropogénicas. Acciones concretas como la jardinería de corales, la educación ambiental marina y el ordenamiento espacial marino, deben convertirse en herramientas importantes para mantener la buena salud de los arrecifes coralinos y asegurar la sostenibilidad de los bienes y servicios proporcionados por estos ecosistemas.

Environmental impacts and implications of tropical carrageenophyte seaweed farming.

Field-based cultivation of Kappaphycus and Eucheuma seaweeds is widespread across the tropics and is largely done to extract the polysaccharide carrageenan, which is used in commercial applications. Although such seaweed farming has been cited as a sustainable alternative livelihood to destructive fishing, there has not been a comprehensive review of its environmental impacts to assess its potential conservation benefit. We reviewed the peer-reviewed and industry gray literature to determine what is known about seaweed farming techniques and their impacts on local ecosystems, organisms, and ecosystem services. We identified 43 tropical or subtropical countries that are currently cultivating or have cultivated carrageenophytes. Ecosystem impacts of seaweed farming were measured directly in 33 publications with variable results. Placement of seaweed farms above seagrass beds led to reduced productivity and shoot density in 5 studies and reduced or altered meiofaunal abundance and diversity in 6 studies. On coral reefs, overgrowth of corals by farmed seaweed species was documented in 8 cases. Two studies showed changes to herbivorous fish communities in adjacent areas because seaweed farms changed the environment, whereas in 2 studies measures of overall abundance or diversity did not change. The impacts of seaweed farming may not be as destructive as some other human activities, but they should still be considered when establishing new farms or managing existing farm sites. Our findings are consistent with suggestions to mitigate impact on local ecosystems by shifting seaweed farms to deeper, sandy-bottom areas. However, some of these changes may adversely affect farmers and associated communities.

Impactos e Implicaciones Ambientales del Cultivo de Algas Marinas Carragenofitas Tropicales Resumen El cultivo de las algas marinas Kappaphycus y Eucheuma se encuentra distribuido extensamente en los trópicos y generalmente se realiza para extraer el polisacárido carragenano, el cual se usa en la industria comercial. Aunque se ha mencionado que dicho cultivo de algas marinas es una alternativa sustentable para la pesca destructiva como medio de subsistencia, no se ha realizado una revisión completa de sus impactos ambientales para evaluar su potencial beneficio de conservación. Analizamos la literatura gris y la revisada por pares sobre la industria para determinar qué se conoce sobre las técnicas de cultivo de algas marinas y sus impactos sobre los ecosistemas locales, organismos y servicios ambientales. Identificamos 43 países tropicales o subtropicales que actualmente cultivan o han cultivado carragenofitas. Medimos los impactos ambientales del cultivo de algas marinas de manera directa en 33 publicaciones con resultados variables. La colocación de granjas de algas marinas por encima de lechos de pasto marino derivó en una productividad reducida y en una densidad observada en cinco estudios. En seis estudios, esta colocación derivó en una reducción o alteración de la abundancia y diversidad de meiofauna. En los arrecifes de coral, se documentó en ocho casos la proliferación de corales por causa de las especies cultivadas de algas marinas. Dos estudios mostraron cambios en las comunidades de peces herbívoros de las áreas circundantes debido al cambio en el ambiente generado por los cultivos de algas marinas, mientras que, en otros dos estudios, las medidas de la abundancia o diversidad generalizadas no cambió. Los impactos del cultivo de algas marinas pueden no ser tan destructivos como otras actividades humanas, pero todavía deberían considerarse durante el establecimiento de nuevas granjas o durante el manejo de los sitios de cultivo existentes. Nuestros hallazgos van a la par de las sugerencias actuales para mitigar el impacto sobre los ecosistemas locales mediante la reubicación de las granjas de algas marinas a áreas más profundas con un lecho arenoso. Sin embargo, algunos de estos cambios podrían afectar negativamente a los cultivadores y a las comunidades asociadas.

Extracción y evaluación de compuestos antivirales de Chondracanthus chamissoi y Chlorella peruviana contra el virus dengue serotipo 2 / Extraction and antiviral activity assessment of compounds from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana against serotype 2 dengue virus

RESUMEN Objetivo: extraer y evaluar la actividad antiviral de los compuestos de Chondracanthus chamissoi y Chlorella peruviana contra DENV-2 en células Vero-76. Materiales y métodos: se extrajeron el carragenano de Chondracanthus chamissoi, los carbohidratos solubles de Chondracanthus chamissoi y Chlorella peruviana y se realizó la prueba de toxicidad en células VERO-76 y la evaluación de la actividad antiviral. Resultados: se obtuvieron carragenanos de la fase de esporofito y gametofito de Chondracanthus chamissoi, los mismos que fueron identificados, mediante infrarrojo, como k-carragenano. Por cromatografía se identificaron nueve azúcares (ribosa, xilosa, arabinosa, fructuosa, manosa, galactosa, sucrosa, maltosa y lactosa) en la muestra de carbohidratos solubles de Chondracanthus chamissoi fase gametofito y cuatro azucares (glucosa, sucrosa, maltosa y lactosa) en la de Chlorella peruviana. Los compuestos de Chondracanthus chamissoi y la solución de carbohidratos solubles de Chlorella peruviana no presentaron efecto citotóxico; los carbohidratos del extracto crudo de Chlorella peruviana sí los tuvieron. Todas las fracciones del extracto crudo de Chondracanthus chamissoi fase gametofítica fueron positivas por la prueba de reducción del número de placas(50) a la dilución 1:5. El k-carragenano de Chondracanthus chamissoi en ambas fases y los extractos crudos de carbohidratos solubles de Chondracanthus chamissoi, Chlorella peruviana y la solución de carbohidratos solubles de Chlorella peruviana inhibieron el crecimiento del virus dengue, pero no los carbohidratos del extracto crudo de la Chlorella peruviana. Conclusiones: los compuestos obtenidos de Chondracanthus chamissoi y Chlorella peruviana presentan actividad antiviral contra DENV-2 por lo cual es necesario continuar los estudios del potencial antiviral de estos compuestos fraccionados y purificados.

ABSTRACT Objective: to extract and determine the antiviral activity of compounds from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana against DENV-2 in Vero-76 cells. Materials and methods: carrageenan from Chondracanthus chamissoi and soluble carbohydrates from Chlorella peruviana were extracted, and toxicity tests in VERO-76 cells and antiviral activity were determined. Results: carrageenan from Chondracanthus chamissoi sporophyte and gametophyte phases were obtained, the compound was identified as k-carrageenan using infrared light. Nine sugars (ribose, xylose, arabinose, fructose, mannose, galactose, sucrose, maltose, and lactose) were identified using chromatography in the soluble carbohydrate mix from Chondracanthus chamissoi, and four sugars (glucose, sucrose, maltose, and lactose) from Chlorella peruviana were identified. Compounds from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana soluble carbohydrate solutions did not show any cytotoxic effect, carbohydrates from the raw extract from Chlorella peruviana did have this effect. All fractions from the raw extract from the gametophyte phase from Chondracanthus chamissoi were positive in the plate reduction test at 1:5 dilution. K-carrageenan from Chondracanthus chamissoi in both phases, as well as the crude extracts of soluble carbohydrates from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana as well as the soluble carbohydrate solution from Chlorella peruviana inhibited growth of dengue virus, but that was not the case with the carbohydrates of the raw extract from Chlorella peruviana. Conclusions: compounds obtained from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana show antiviral activity against DENV-2, so it is necessary to continue studies aiming to determine the antiviral potential of these fractioned and purified compounds.

Early life history of the Caribbean coral Orbicella faveolata (Scleractinia: Merulinidae) / Historia de vida temprana del coral caribeño Orbicella faveolata (Scleractinia: Merulinidae)

Introduction: Rehabilitation of hermatypic coral species that have declined in the Caribbean in recent decades is a priority. Production of sexual recruits is considered the best restoration method to aid affected populations. Objective: To gain knowledge of early life stages of Orbicella faveolata and to enhance production of new sexual recruits. Methods: Gamete bundles from the coral species O. faveolata were collected over two years (2018 and 2019) from Los Corales del Rosario y de San Bernardo Natural National Park, Cartagena, Colombia. Assisted fertilization, larval rearing, settlement (onto crustose coralline algae, CCA) and post settlement survival in laboratory conditions were monitored. Results: Embryonic and larval development were documented over 55 hours after the first cleavage, when larvae were fully developed and started pre-settlement behavior. Settlement began 7 days after first cleavage and after 37 days polyps had acquired zooxanthellae. Larval settlement was higher on Lythophyllum congestum and Titanoderma prototypum than in response to Porolithon pachydermum, Neogoniolithon sp., Hydrolithon sp., and Lythophyllum sp. Larvae did not settle on dead coral or on the negative control (sterilized seawater). After the first week post settlement survival was 59 % amongst O. faveolata recruits. During the second week, survival dropped to 42 %, and was further reduced to 0 % at the end of the third week. Conclusions: O. faveolata larvae require cues from certain CCA species to settle, they do not settle in absence of CCA. Increased larvae availability is possible through assisted fertilization in the laboratory, however, due to the high mortality in early post-settlement phases, additional research needs to be conducted in order to scale up larvae production and improve understanding of the cues that enhance settlement and the factors which cause post-settlement mortality.

Introducción: La rehabilitación de las especies de corales hermatípicos del Caribe que han disminuido en las últimas décadas es una prioridad. La producción de reclutas sexuales se considera el mejor método de restauración para ayudar a las poblaciones afectadas. Objetivo: Obtener conocimiento de las primeras etapas de la vida de O. faveolata y mejorar la producción de nuevos reclutas sexuales. Métodos: Por dos años (2018 y 2019), seis días después de luna llena en septiembre, se recolectaron paquetes gaméticos en arrecifes del Parque Nacional Natural Los Corales del Rosario y de San Bernardo, Cartagena, Colombia. Se siguió la fertilización asistida, la cría de larvas, el asentamiento y la supervivencia posterior al asentamiento en algas coralinas costrosas (ACC) en condiciones de laboratorio. Resultados: El desarrollo de embriones y larvas se documenta a lo largo de 55 h después del primer clivaje, cuando la larva está desarrollada completamente y comenzó el comportamiento previo al asentamiento. El asentamiento comienza 7 días después del primer clivaje y 37 días después, la mayoría de los pólipos presentan zooxantelas. El asentamiento larval fue más alto en Lythophyllum congestum y Titanoderma prototypum que en respuesta a Porolithon pachydermum, Neogoniolithon sp., Hydrolithon sp., y Lythophyllum sp. No hubo asentamiento sobre coral muerto ni en el control negativo (agua de mar esterilizada). La supervivencia bajó de un 59 % en la primera semana después del asentamiento, a 42 % durante la segunda semana y 0 % para el final de la tercera semana. Conclusiones: Las larvas de O. faveolata requieren señales de ciertas especies de ACC para asentarse, ellas no se asientan en ausencia de ACC. La disponibilidad de larvas es posible mediante la fertilización asistida en laboratorio. Sin embargo, debido a la alta mortalidad en las primeras fases posteriores al asentamiento, queda mucho por hacer para aumentar la producción de larvas y mejorar nuestro conocimiento y comprensión de las señales que mejoran el asentamiento y las que previenen o inhiben la supervivencia del recluta.

Índice de Calidad Ecológica y gestión hídrica en tres ecosistemas de Colombia / Ecological quality index for water management in three Colombian ecosystems

Introducción: La investigación y el diagnóstico de fuentes hídricas es de interés académico y gubernamental, la exploración de instrumentos numéricos aplicados al ordenamiento de cuencas brinda la posibilidad de identificar dónde y qué variables son útiles en programas de monitoreo y rehabilitación en ecosistemas acuáticos, lo cual incluye la calidad del agua, convencionalmente analizada por índices fisicoquímicos e hidrobiológicos. En el 2014 a través de la guía de ordenamiento hídrico en Colombia, se desarrolló una evaluación del índice de calidad ecológica (ICE); la cual genera un sistema numérico de correlaciones que diagnostica, clasifica y detecta afectaciones ambientales. Objetivo: Esta investigación pretende demostrar que el ICE permite evaluar la calidad de ecosistemas acuáticos afectados por diferentes situaciones ambientales. Métodos: Se analizaron tres escenarios ubicados en diferentes regiones de Colombia y como grupo hidrobiológico indicador se utilizaron las algas perifíticas y fitoplanctónicas. Los ecosistemas fueron monitoreados entre el 2007 y 2016 y corresponden a una planicie de inundación, un río andino de alta montaña y un grupo de quebradas en un bosque húmedo tropical. Resultados: Las correlaciones canónicas fueron significativas (P < 0.005) y se estimó el óptimo y la tolerancia de cada taxa; variables relacionadas con la concentración de iones, la amortiguación de la acidez, la temperatura y la hidráulica, incidieron en la distribución de las abundancias de los organismos y la clasificación ecológica mediante el índice. Conclusiones: La aplicación del índice permite identificar variables, organismos y ordenamientos numéricos que posibilitan clasificar el estado ecológico en un sistema, resultados útiles en el diagnóstico y seguimiento de los ecosistemas acuáticos estudiados y que pueden ser implementados con otros escenarios.

Introduction: Research and diagnosis of water sources is of academic and governmental interest, for this reason, the exploration of numerical tools applied to watershed management, offers the possibility to identify where and what variables are useful in monitoring and rehabilitation programs of aquatic ecosystems. Environmental planning and management, which includes water quality, is conventionally analyzed by physical, chemical and hydrobiological indexes. In 2014, through the water management guide, included the assessment of the ecological quality index (EQI); it was generated a comprehensive approach through a numerical system of correlations that diagnoses, classifies and detects environmental impacts. Objective: This research aims to demonstrate that the EQI allows to assess the quality of aquatic ecosystems affected by different environmental situations. Methods: In order to analyze the application of this tool, we studied three scenarios located in different biogeographical regions of Colombia and, as a hydrobiological group indicator, we used peripheral and phytoplankton algae. The ecosystems were monitored between 2007 and 2015 and correspond to a flood plain, a high mountain Andean river and a group of water stream in a tropical humid forest. Results: Canonical correlations were significant (P < 0.005)and a model of weighted averages, allowed to estimate the optimum and the tolerance of each taxa for the sites ecological classification; variables related to ion concentration, acidity damping, temperature and hydraulics, influenced the models that explained the abundances distribution of the studied biological groups. Conclusions: The application of the EQI makes it possible to identify variables, organisms and numerical systems to classify ecological status. These results are useful in the diagnosis and monitoring of aquatic ecosystems and that can be implemented in other scenarios.