Ciclo de vida, crecimiento y toxicidad de los dinoflagelados subtropicales: Alexandrium affine y Gymnodinium catenatum

Abstract

Para comprender los florecimientos algales debemos conocer las adaptaciones específicas de cada especie a su ambiente. Poco se conoce sobre la fisiología y crecimiento de especies de zonas subtropicales. El propósito de este estudio ha sido profundizar en el conocimiento de dinoflagelados subtropicales potencialmente productores de toxinas paralíticas en Bahía Concepción, B.C.S. México. Para ello, se profundizó en la respuesta de diferentes estadios del ciclo de vida a factores ambientales en dos especies de ambientes subtropicales: Alexandrium affine y Gymnodinium catenatum. Se determinó la presencia de toxinas paralíticas y se utilizaron herramientas moleculares para confirmar su identificación de dos especies del género Alexandrium: A. affine y A. margalefii, mediante enzimas de restricción y secuenciación de ADN. La amplificación del fragmento D1–D2 de la subunidad larga del gen del DNA ribosomal (LSU rDNA) resultó en un producto de 720 bp para ambas especies. Los patrones de restricción de A. affine y A. margalefii digeridas con las enzimas NspI, MseI y ApaLI fueron idénticos a lo reportado anteriormente. Sólo hubo una variación en A. affine con la enzima NspI, que se debió a la diferencia de un nucleótido en el sitio 582. Las secuencias obtenidas de la región D1-D2 del LSU rADN se compararon con 18 cepas de Alexandrium de diferentes regiones geográficas confirmando la identificación de A. affine y A. margalefii. Ambas especies son un primer registro para las costas mexicanas. Alexandrium affine forma quistes bajo condiciones deficientes de nutrientes. El periodo de maduración está influenciado por la temperatura de almacenamiento, durando entre 2 semanas y 3 meses. La tasa de germinación incrementa con la temperatura, y puede ocurrir entre 5º y 25ºC. La tasa óptima de crecimiento vegetativo es de 0.25-0.34 día-1 entre 20º y 30ºC. El análisis de toxinas por cromatografía líquida de alta resolución confirmó que esta especie no produce saxitoxinas. Gymnodinium catenatum se ha reportado en varias localidades del Pacífico mexicano, relacionándose con toxinas paralíticas en moluscos y con la intoxicación de humanos. Se determinó el efecto de la temperatura, la salinidad, fuente de agua de mar y medios de cultivo con diferentes concentraciones de selenio y extracto de suelo, en el crecimiento vegetativo de cultivos clonales de G. catenatum. Las tasas de crecimiento de G. catenatum en medio f/2 con diferentes concentraciones de selenio, extracto de suelo y medio GSe fueron moderadas (0.15-0.19 día-1). Las biomasas máximas se obtuvieron en medio GSe, f/2 con concentraciones de selenio entre 10-7 y 10-8M. Está cepa puede crecer entre 11.5º y 30ºC. El intervalo de salinidad tolerado por G. catenatum varió con la fuente de agua de mar utilizada. En agua de mar de Vineyard Sound (Massachussetts, EUA), crece a salinidades entre 15 y 36, con agua de mar de Bahía Concepción tolera salinidades entre 25 y 40. Las diferencias en las tasas de crecimiento obtenidas con las diferentes fuentes de agua de mar, sugieren que la cepa de Bahía Concepción tolera un amplio intervalo de salinidad, y que el crecimiento está regulado principalmente por cambios en la composición de nutrientes del agua de mar. La toxicidad promedio de G. catenatum es de 26.0 + 6.0 pg STX eq/cel. Se detectaron 10 toxinas por cromatografía líquida de alta resolución, pero sólo la decarbamoyl saxitoxina, decarbamoyl goniautoxina 2 y 3, y las toxinas C1-2 se encontraron presentes en todas las cepas en diferentes fases del cultivo. El perfil de toxinas se puede utilizar como un biomarcador para esta población. Las condiciones ambientales en Bahía Concepción permiten que la germinación y el crecimiento vegetativo de A. affine pueda ocurrir a lo largo del año. El intervalo de temperatura para el crecimiento vegetativo de G. catenatum también permiten su presencia en Bahía Concepción a lo largo del año, además tolera un intervalo de salinidad más amplio que la encontrada en la bahía. Gymnodinium catenatum contribuye a la presencia de toxinas paralíticas en moluscos de ésta bahía. La presencia estacional de los florecimientos de éstas especies probablemente esté regulada por la anoxia en el fondo de la columna de agua, las condiciones hidrográficas y cambios en la composición de nutrientes.